器根據(jù)n"t =round(2. 39*C)計算出當前索引下的剩余標簽數(shù)為2,設(shè)置幀F(xiàn)ind= 2。
[0134] A8、第六輪識別：讀寫器在讀完Find后，統(tǒng)計出（S，C)為（2,0)，碰撞時隙為0,因此 該索引下的標簽均被成功識別。讀寫器檢測到堆棧為空，整個識別過程結(jié)束。
[0135] 上述具體實施例中步驟A1-A3為最佳幀長檢測階段，步驟A4-A9為碰撞時隙獨立 識別階段。步驟Al對應(yīng)Sl，A2對應(yīng)S2-S3, A3對應(yīng)S4-S5, A4對應(yīng)S6-S8, A5對應(yīng)S8, A6 對應(yīng)S6-S8, A7對應(yīng)S8, A8對應(yīng)S8。其中步驟A4-A5針對碰撞時隙2中的標簽進行識別， 步驟A6-A8針對碰撞時隙8中的標簽進行識別。
[0136] 從本發(fā)明實施例中可以看出，讀寫器采用本發(fā)明方法共需要六輪，18個時隙來識 別全部標簽，吞吐率性能為0. 4444。
[0137] 如圖3所示為經(jīng)典Aloha類算法DFSA方法識別圖2中8個標簽的過程，此部分為 本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不作詳細描述。由圖2、圖3對比可知，本發(fā)明基于碰撞時 隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法相對于經(jīng)典算法減少了所需的總時隙數(shù)，提高了識別 效率。
[0138] 圖4~圖6給出了本發(fā)明方法與現(xiàn)有經(jīng)典防碰撞算法的比較，從圖中可以看出，本 發(fā)明在吞吐率、時間效率（η個成功時隙所需的時間比上識別η個標簽所需的總時間），識別 率（每秒可以識別多少標簽）上的優(yōu)勢，其中，Q-algorithm為EPCglobal ClGen2標準規(guī) 定的Q值算法，MP為基于最大后驗概率的防碰撞算法，F(xiàn)EIA為一種可行的便于實現(xiàn)的防碰 撞算法，ILCM為基于增強型線性融合模型的防碰撞算法，ds-DFSA為本發(fā)明提供的基于碰 撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法。
[0139] 本發(fā)明提供的方法與現(xiàn)有經(jīng)典防碰撞算法相比，在綜合性能上的優(yōu)勢如下表所 示：
[0140]
[0141] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā) 明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各 種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在于，分為最佳幀長 檢測和碰撞時隙獨立識別兩個階段； 在最佳幀長檢測階段，對每幀設(shè)置一個檢測段進行觀測，然后充分利用檢測段中、成功 時隙、碰撞時隙以及空閑時隙的統(tǒng)計數(shù)來判斷當前幀是否為最優(yōu)，若不是最優(yōu)則重新調(diào)整 幀長和設(shè)置新的檢測段，直到檢測到最優(yōu)的幀長為止；若是最優(yōu)則繼續(xù)讀完整個幀，然后統(tǒng) 計出每個碰撞時隙的索引號，壓入堆棧，然后進入獨立碰撞時隙識別階段； 獨立碰撞時隙識別階段，是通過索引號對每個碰撞時隙設(shè)置獨立的幀來進行識別，直 到堆棧為空后，整個標簽識別過程結(jié)束。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在 于，包括以下步驟： 51、 讀寫器初始化：設(shè)置初始Q值Qini以及檢測段的長度F ds，并將讀寫器的時隙計數(shù)器 Sc、空閑時隙數(shù)E、碰撞時隙數(shù)C以及成功時隙數(shù)S均清零； 52、 讀寫器向其工作域內(nèi)的待識別標簽廣播一個查詢命令，所述查詢命令包括時隙幀 長F = 2Q以及檢測段F ds，所述Fds的大小滿足F ds= F/2 k，k為非負整數(shù)； 53、 讀寫器接收待識別標簽的響應(yīng)情況，同時時隙計數(shù)器值加I :Sc = Sc+1 ; 若讀寫器接收到標簽的回復(fù)且無碰撞產(chǎn)生，則表示成功識別該標簽，S = S+l ; 若讀寫器接收到標簽的回復(fù)且產(chǎn)生碰撞，則表示標簽當前時隙內(nèi)有多個標簽同時響 應(yīng)，C = C+1，并統(tǒng)計當前時隙索引號； 若讀寫器沒有接收到標簽的回復(fù)，則說明當前時隙空閑，E = E+1 ; 54、 判斷Sc是否等于Fds; 若是則讀寫器統(tǒng)計（Sds，Cds)，其中Sds= S，C ds= C，并根據(jù)n est = round ((Sds+2. 39*Cds) *F/Fds)來估計剩余標簽數(shù) nest; 若否則廣播查詢命令并返回步驟S3 ; 55、 讀寫器判斷剩余標簽數(shù)Iif3st是否在當前Q值的最佳范圍內(nèi)； 若是則判斷Sc與F是否相等，若Sc = F則統(tǒng)計碰撞時隙的索引號并壓入堆棧，并根據(jù) nind= round ((nMt-S) /C)來確定碰撞時隙內(nèi)的平均標簽數(shù)nind，然后設(shè)置每個碰撞時隙初始 幀的大小Find;g Sc辛F則廣播查詢命令并返回步驟S3 ; 若否則設(shè)置新的Q值并更新Fds，然后返回步驟S2 ; 56、 讀寫器判斷堆棧是否為空； 若是則識別過程結(jié)束； 若否則讀寫器從堆棧中提取新的索引號并進入步驟S7 ; 57、 讀寫器廣播查詢命令，所述查詢命令包括時隙Find及其索引號index ; 58、 讀寫器讀完Find個時隙后統(tǒng)計（S，C)，判斷C是否等于0 ; 若是則返回步驟S6; 若否則根據(jù)n"t= round (2. 39*C)來估計剩余標簽數(shù)n "t，設(shè)置新的幀長賦予Find并返 回步驟S7。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在 于，所述步驟S5中設(shè)置每個碰撞時隙初始幀的大小F ind以及設(shè)置新的Q值時參考剩余標簽 數(shù)和最佳幀長的關(guān)系表，根據(jù)剩余標簽數(shù)可以找出對應(yīng)的最佳幀長，剩余標簽數(shù)IW和最佳 幀長F的關(guān)系根據(jù)常規(guī)動態(tài)幀時隙Aloha算法導(dǎo)出。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在 于，所述剩余標簽數(shù)Ist和最佳幀長F的具體關(guān)系為： I ^ nest^ 3, F = 2Q= 2, Q = 1 ； 4. nest^ 5, F = 2 Q= 4, Q = 2 ； 6. nest^ 11, F = 2Q= 8, Q = 3 ； 12. nest彡 22, F = 2 Q= 16, Q = 4 ; 23. nest彡 44, F = 2 Q= 32, Q = 5 ; 45. nest彡 89, F = 2 Q= 64, Q = 6 ; 90. nest^ 177, F = 2 Q= 128, Q = 7 ； 178. nest^ 355, F = 2 Q= 256, Q = 8 ； 356. nest^ 710, F = 2 Q= 512, Q = 9 ； 711. nest^ 1420, F = 2 Q= 1024, Q = 10 ； 1421 彡 nest彡 2839, F = 2 Q= 2048, Q = 11 ; 2840 ^ nest^ 5678, F = 2 Q= 4096, Q = 12 ； 5679 ^ nest^ 11357, F = 2 Q= 8192, Q = 13 ； 11358 ^ nest^ 22713, F = 2 Q= 16384, Q = 14 ； 22714 彡 nest彡 45426, F = 2 32768, Q = 15。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在 于，所述步驟S5中更新Fds時參考不同幀所對應(yīng)的檢測段的大小設(shè)置，具體為： F = 2q= 8, Fds= F/2 ； F = 2q= 16, Fds= F/4 ； F = 2q= 32, Fds= F/8 ； F = 2q= 64, Fds= F/8 ； F = 2q= 128, Fds= F/8 ； F = 2q= 256, Fds= F/16 ； F = 2q= 512, Fds= F/16 ； F = 2q= 1024, Fds= F/32 ； F = 2q>1024, Fds= F/64 ； 其他，F(xiàn)ds= F。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其特征在 于，所述查詢命令包括Query、QueryAdj、QueryRep以及QueryIdx命令，其廣播規(guī)則為：步 驟S2中，第一幀廣播Query命令，以后每幀均廣播QueryAdj命令；步驟S4和S5中，廣播 QueryRep命令；步驟S7中，廣播QueryIdx命令。7. 根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其 特征在于，所述步驟S2中，讀寫器向工作域內(nèi)的待識別標簽廣播一個查詢命令后，工作域 內(nèi)的待識別標簽接收到讀寫器廣播的查詢命令后，提取查詢命令中的Q值和Sc值，并在[1， F]中產(chǎn)生一個隨機數(shù)加載到標簽內(nèi)部的計數(shù)器上，并比較計數(shù)器與Sc的值，若相等，則標 簽響應(yīng)讀寫器的查詢命令并返回數(shù)據(jù)，否則不予響應(yīng)。8. 根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其 特征在于，所述步驟S4和S5中，讀寫器向其工作域內(nèi)的標簽廣播一個查詢命令后，接收到 廣播的標簽，提取查詢命令中的Sc值，并比較標簽內(nèi)部計數(shù)器的值與Sc的值，若相等，則標 簽響應(yīng)讀寫器的查詢命令并返回數(shù)據(jù)，否則不予響應(yīng)。9. 根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，其 特征在于，所述步驟S7中，讀寫器向其工作域內(nèi)的標簽廣播一個查詢命令后，接收到廣播 的標簽，提取查詢命令中的Q值、index值和Sc值，只有與index值匹配的標簽才會在[1， F]中產(chǎn)生一個隨機數(shù)加載到標簽內(nèi)部的計數(shù)器上，并比較計數(shù)器與Sc的值，若相等，則標 簽響應(yīng)讀寫器的查詢命令并返回數(shù)據(jù)，否則不予響應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于碰撞時隙獨立識別的動態(tài)幀時隙Aloha算法，用于檢測最佳幀長并為每個碰撞時隙設(shè)置獨立的幀。本發(fā)明利用檢測段來判斷當前幀是否最優(yōu)，降低了幀長設(shè)置不合適對性能的影響，提高了系統(tǒng)的識別效率和穩(wěn)定性；對每個碰撞時隙設(shè)置獨立的幀來識別，提高了整體的系統(tǒng)性能；對幀長的設(shè)置和判斷都是基于最簡單的數(shù)學運算，避免了傳統(tǒng)防碰撞算法中的復(fù)雜數(shù)學運算對硬件平臺較高的要求和依賴，極大的降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，提高了算法的可實現(xiàn)性。
【IPC分類】G06K17/00
【公開號】CN105160373
【申請?zhí)枴緾N201510585285
【發(fā)明人】蘇健, 文光俊, 李建
【申請人】電子科技大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月14日