一种有效的超高频RFID读写器防冲突技术.docx

３１１２０１４年 １月ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＆ ＣＯＭＰＵＴＥＲＶｏｌ．３１ Ｎｏ．１Ｊａｎｕａｒｙ ２０１４一种有效的超高频 ＲＦＩＤ 读写器防冲突技术邓敦建１，２，阎跃鹏１，２，牟荣增１，２（１ 中科院微电子研究 所 昆山分所 ，江 苏 苏 州 ２１５３００；２ 中 国 科 学 院 微 电 子 研 究 所 ，北 京 １０００２９）摘 要 ：针 对 超 高 频 ＲＦＩＤ 多读写器组网中存在的各种干扰问题 ，提出了一种多读写器网络规 划 和 协 调 方 法 ，并 对 该算法进行了理论分析 ．通过分析读写器冲突类 型和目前的研究算法 ，采 用 现 有 ＬＢＴ 技 术 和ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－６Ｃ 标准中针对多读写器环境下的防冲突方法 ，结 合 读 写 器发射功率可调方法 ，达到既保证读写器覆盖范围又解决读 写 器间干扰问题的目的 ．最 后 ，在专用集成芯片 ＡＳ３９９２和 ＳＴＭ３２微控制器组成的读写器硬件上进行实验测试 ．实验 结 果 表 明 ，该算法可在现有读写器硬件平台上应用 ，并兼容现有的标准 ，可以被广泛应用在工程上 ．关 键 词 ：超 高 频 ＲＦＩＤ；防 冲 突 ；多 读 写 器 ；功 率 控 制中 图 分 类 号 ：ＴＮ９２文 献 标 识 码 ：Ａ文 章 编 号 ：１０００－７１８０（２０１４）０１－００９２－０７ＡｎＥｆｆｉｃｉｅｎｔＡｎｔｉ－ｃｏｌｌｉｓｉｏｎＴｅｃｈｉｎｑｕｅｆｏｒＵＨＦＲＦＩＤ ＲｅａｄｅｒＤＥＮＧ Ｄｕｎ－ｊｉａｎ１，２，ＹＡＮ Ｙｕｅ－ｐｅｎｇ１，２，ＭＵ Ｒｏｎｇ－ｚｅｎｇ１，２（１ＫｕｎｓｈａｎＢｒａｎｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５３００，Ｃｈｉｎａ；２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔａｖｏｉｄｉｎｇ ｖａｒｉｏｕｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｕｌｔｒａ ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＵＨＦ）ＲＦＩＤ ｍｕｌｔｉ－ｒｅａｄｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，ａ ｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅａｄｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｅｏｒｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｒｅａｄｅｒｒａｎｇｅａｎｄｓｏｌｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍ ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ ｒｅａｄｅｒｓ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｎｆｌｉｃｔｔｙｐｅｓｏｆｒｅａｄｅｒｓａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇａｎｔｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ｕｓｅｅｘｉｓｔｉｎｇＬＢＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅａｄｅｒａｎｔｉ－ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－６Ｃｐｒｏｔｏｃｏｌ，ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｒｅａｄｅｒｔｒａｎｓｍｉｔｐｏｗｅｒ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｓｗｅｒｅａｌｓｏｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅｒｅａｄｅｒｈａｒｄｗａｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆＡＳＩＣＡＳ３９９２ａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌ ＳＴＭ３２．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｅｘｉｓｔｉｎｇｒｅａｄｅｒｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ ｗｉｔｈｏｕｔａｄｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｅｘｔｒａ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｎｅｗ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＦＲＦＩＤ；ａｎｔｉ－ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；ｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅａｄｅｒｓ；ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ１ 引言随着电 子 信 息 技 术 的 发 展，近 年 来 射 频 识 别（Ｒａｄｉｏ ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）系 统 在 仓 库、交 通、物 流、超市等诸多领域得到 了 广 泛 的应 用［１］．因单个读写器读取范围有限 ，所以越来越 多 的场景需要多个 ＲＦＩＤ 读 写 器 来 监 视 整 个 目 标 区 域 ，即需要在近距离 下 使 用 多 个 读 写 器 ，这 种 情 况 下 存 在两类碰撞，一类称为多标签的数据碰撞问题 ，即多个标签同时回复 一个读写器时产生的数据碰撞 ，另 一类称为多读写 器信息冲突问题 ，即相邻的读写器 在其信