Algoritma anti-tabrakan RFID UHF

Tabrakan multi-tag: beberapa tag berada di bidang tindakan pembaca.Ketika lebih dari dua tag mengirim data pada saat yang sama, akan terjadi tabrakan komunikasi dan gangguan data (collision).

Untuk mencegah konflik tersebut, perlu diatur perintah-perintah tertentu yang terkait dalam sistem identifikasi frekuensi radio untuk menyelesaikan masalah konflik.Perintah-perintah ini disebut perintah atau algoritma anti-tabrakan.Ini dibagi menjadi dua jenis berikut, berdasarkan algoritma deterministik pada mekanisme polling deterministik dan algoritma non-deterministik berdasarkan mekanisme acak (terutama algoritma ALOHA).

Algoritma ALOHA adalah metode akses acak. Ide dasarnya adalah mengadopsi cara tag berbicara terlebih dahulu. Ketika Tag elektronik RFID memasuki area pengenalan pembaca, maka secara otomatis akan mengirimkan nomor ID sendiri ke pembaca UHF. Pada saat proses pengiriman data dari tag, jika ada tag lain Data juga ikut terkirim maka akan terjadi overlapping sinyal sehingga terjadi tabrakan, reader akan mendeteksi apakah ada konflik pada sinyal yang diterima, begitu terjadi konflik maka reader akan mendeteksi apakah ada konflik pada sinyal yang diterima. kirim perintah untuk menghentikan pengiriman tag, dan tunggu beberapa saat sebelum mengirim ulang untuk mengurangi konflik.

1.Algoritma ALOHA murni

Dalam algoritma ALOHA murni, jika perangkat baca-tulis mendeteksi adanya interferensi timbal balik dalam sinyal, pembaca-penulis akan mengirimkan perintah ke tag untuk menghentikan transmisi sinyal ke pembaca-penulis; setelah tag menerima sinyal perintah , ia akan berhenti mengirim informasi, dan akan memasuki keadaan siaga selama periode waktu acak, dan hanya setelah jangka waktu tersebut berlalu, informasi akan dikirim kembali ke Pembaca RFID.Lamanya segmen waktu siaga setiap RFID Tag elektroniknya acak, dan waktu pengiriman sinyal ke pembaca lagi juga berbeda, sehingga mengurangi kemungkinan tabrakan.

Ketika pembaca UHF berhasil mengenali tag tertentu, ia akan segera mengeluarkan perintah kepada tag tersebut untuk memasuki keadaan tidak aktif. Tag lainnya akan selalu merespons perintah yang dikeluarkan oleh pembaca, dan berulang kali mengirimkan informasi kepada pembaca. dikenali, mereka akan memasuki keadaan tidak aktif satu per satu sampai pembaca mengenali semua Proses algoritma berakhir hanya setelah label di wilayah tersebut dipilih.Tidak akan ada tabrakan dalam pengiriman frame, dan dapat dianalisis bahwa probabilitas P pengiriman berhasil terkait dengan tingkat throughput dan jumlah data yang terkandung.

Fitur: panjang paket (panjang yang sama), area konflik besar, implementasi sederhana, cocok untuk skenario dengan kepadatan transmisi paket rendah

Ringkasan: Ketika konflik terdeteksi, masuk ke status siaga, tunggu beberapa saat secara acak, lalu kirim

2. Slot waktu ALOHA

Algoritma slotted ALOHA membagi waktu menjadi beberapa slot waktu yang terpisah, panjang setiap slot waktu sama dengan atau sedikit lebih besar dari satu frame, dan tag hanya dapat mengirimkan data pada awal setiap slot waktu. berhasil dikirim atau bertabrakan sepenuhnya, menghindari tabrakan sebagian dalam algoritma ALOHA murni, mengurangi separuh periode tabrakan, dan meningkatkan pemanfaatan saluran. Algoritma ALOHA slotted mengharuskan pembaca untuk mengkalibrasi waktu tag di area identifikasinya. Karena tag hanya mentransmisikan data dalam slot waktu tertentu, frekuensi tumbukan algoritma ini hanya setengah dari algoritma ALOHA murni, namun kinerja throughput data sistem akan menjadi dua kali lipat.

Fitur: Area konflik terbatas pada slot waktu, penerimaan benar: tidak ada konflik, verifikasi benar, tabrakan: kesalahan penerimaan, slot waktu kosong

Ringkasan: Bagilah saluran menjadi beberapa slot waktu (lebih besar atau sama dengan satu frame), setiap terminal hanya dapat mulai mengirimkan informasi di setiap slot waktu, area konflik terbatas pada slot waktu, dan hasilnya hanya sukses dan tabrakan (kegagalan), throughput ALOHA yang ditempatkan adalah dua kali lipat dari ALOHA murni.

3. Membingkai slot waktu ALOHA

Dalam algoritma slot waktu framing, waktu dibagi menjadi beberapa slot waktu diskrit, dan tag elektronik hanya dapat mulai mengirimkan informasi di awal slot waktu. Pembaca/penulis mengirimkan perintah kueri dalam siklus bingkai. Ketika tag elektronik menerima perintah permintaan dari pembaca, setiap tag mengirimkan informasi ke pembaca dengan memilih slot waktu secara acak. Jika slot waktu hanya dipilih oleh tag unik, informasi yang dikirimkan oleh tag di slot waktu ini berhasil diterima oleh Honglu pembaca, dan tag diidentifikasi dengan benar. Jika dua atau lebih tag memilih slot waktu yang sama untuk dikirim, conflicts akan terjadi, dan tag-tag yang mengirimkan informasi pada saat yang sama tidak dapat berhasil diidentifikasi oleh pembaca.Proses pengenalan seluruh algoritma akan diulangi dengan cara ini sampai semua tag dikenali.

Fitur: Kerugian dari algoritma ini adalah ketika jumlah tag jauh lebih besar daripada jumlah slot waktu, waktu untuk membaca tag akan sangat meningkat; ketika jumlah tag jauh lebih kecil dari jumlah slot waktu, waktu slot akan terbuang sia-sia.

Ringkasan: Beberapa slot waktu membentuk bingkai, dan semua tag memilih slot waktu untuk dikirim dalam bingkai.

Model Binomial Algoritma ALOHA

Algoritma pencarian pohon biner: Algoritma pencarian pohon biner dikendalikan oleh pembaca.Ide dasarnya adalah dengan terus membagi tag elektronik yang menyebabkan tabrakan dan mengurangi jumlah tag yang akan dicari pada langkah berikutnya hingga hanya satu tag elektronik yang merespons.

Ide dasar: Setelah beberapa tag memasuki tempat kerja pembaca, pembaca mengirimkan perintah penyelidikan dengan batasan, dan tag yang memenuhi batasan membalas. Jika terjadi tabrakan, ubah batasan sesuai dengan bit di mana kesalahan terjadi, dan kirimkan kueri lagi perintah sampai jawaban yang benar ditemukan dan operasi baca dan tulis ke tag selesai Ulangi operasi di atas untuk tag yang tersisa sampai operasi baca dan tulis untuk semua tag selesai.