如何实现RFID系统上行链路的多标签冲突检测算法

　　提出一种应用于RFID 系统上行链路的多标签冲突检测算法， 并给出了参考实现电路。依算法， 对电子标签进行随机分群， 在群间做随机避让， 在群内进行冲突检测和标签的仲裁。与现有的随机避让算法和二进制树算法相比， 该算法不但有效降低了碰撞次数， 实现电路也更简单。

　　无线射频识别（ RFID） 是一种非接触式的自动识别技术， 其基本原理是利用射频信号和空间耦合（ 电感或电磁耦合） 的传输特性， 实现对特定物体的自动识别。RFID 技术可以追溯至第二次世界大战期间， 后来发展应用到铁路、军队的货物跟踪甚至宠物识别上。在过去的半个多世纪里， RFID 的发展经历了从技术探索、试验研究、商业应用和标准化建立等几个重要阶段。从现有发展趋势看， RFID 将构建虚拟世界与物理世界的桥梁。可以预见在不久的将来， RFID 技术不仅会在各行各业被广泛采用， 最终RFID 技术还将会与普适计算技术相融合， 对人类社会产生深远影响。

　　RFID 系统一般由电子标签和读写器两个部分组成，读写器具有同时读取多个电子标签的功能。在多标签对一个读器的RFID 系统中， 标签经常会同时向读写器传输数据， 这就要求RFID 系统建立一种仲裁机制来避免数据发生撞。考虑到电子标签本身尺寸、能耗的限制， 防碰撞机制在保障功能的同时还要求尽量简单易行， 这正是RFID系统设计的挑战之一。

　　文献［1］和［2］提出了三种RFID 系统的防碰撞算法。算法A 基于随机避让、冲突检测的原理， 使用1 个8 位寄存器和1 个8 位随机数产生器， 最大可以仲裁标签的数量只有256 个。算法B 基于二进制数的原理， 使用1个8 位寄存器和1 个1 位随机数产生器， 理论上最大可以实现2256 个标签的仲裁。文献［3］提出了对该算法的一个实现方案， 文献［4］对该算法做了很大改进。算法C 类似于算法A， 使用1 个16 位寄存器和16 个1 位随机数产生器， 最大可以仲裁标签的数量是65 536 个。本文中作者提出一种分群避让、群内冲突检测的算法和其改进法， 仅需要1 个8 位寄存器和1 个1 位随机数产生器就可以实现最大1 048 576 个标签的仲裁， 而且碰撞次数相对于算法B 要大大减少。.