物聯網電子標籤閱讀器的防衝撞方案

四季健壯發表於2014-03-21

物聯網的應用是否有效,是物聯網的實際問題。實事求是的講,物聯網和我們的生活有什麼關係,到現在我並不是很清楚。不過,幾個具體問題的解決,是具體的現實的。一個重要的物聯網應用是電子標籤的應用。
電子標籤與所謂個域網不同,比個域網中的裝置要小。與無線感測器網路又不同,無線感測器非常小,被稱為“煩惱”。因此個域網的csma/ca協議不能照搬用在電子標籤中,無線感測器的網路也不能用在電子標籤中。無線感測器一般選用zigbee網路,低功耗,低傳輸資料,低頻率。
電子標籤在超市可以看到,相鄰的商品有電子標籤,用閱讀器實現管理的功能。因此,一個閱讀器的有效管理範圍內的電子標籤,有防衝突的問題。若有兩個或多個電子標籤同時訪問閱讀器,衝撞就發生了。怎樣安排閱讀器管理電子標籤,現在還不能稱為協議,稱為演算法。實際上是硬體“演算法”,而不是軟體演算法。
電子標籤防衝撞方案有很多,選擇兩個作為論文的主題。設計實驗,實現論文作者的想法。實驗的方法是藍芽網的模仿。一個電子標籤閱讀器要1千多元,只能用藍芽實現。藍芽網有自動搜尋的功能,因此怎樣完成實驗是一個要考慮的問題。
兩篇論文是1.多維編碼逐維識別RFID防碰撞演算法。2.基於分組的動態幀時隙ALOHA防碰撞演算法研究。
這兩個方案有不同的色彩,反映了不同的風格。1.是有衝突及時管理,平時寬鬆。2.是嚴格管理,不允許發生衝突。例如有門衛,一個寬鬆,平時進出不加干涉。但是寬鬆不等於隨便,如果門口發生衝突,是要及時出現解決糾紛,不能影響單位大門交通的作用。另一個門衛非常嚴格,不允許出現衝突,因此象交通警察一樣,每天都在門口指揮,在他的崗位上不會出現衝突。在作業系統中,一個可能稱為避免,一個稱為預防。
多維編碼是將多個標籤根據個數,決定維數,給每一個標籤一個多維編碼。因此每一個標籤有兩個編碼,一個是原始編碼,一個是多維編碼。當沒有衝突時,閱讀器不干涉,接收每一個電子標籤的資訊。若有衝撞,則根據衝撞標籤的多維編碼,識別是哪些電子標籤發生了衝突,對這些標籤傳送命令,讓它們重新傳送資訊,因此衝突的電子標籤數將減少,並識別電子標籤的多維編碼。關鍵技術是,衝突發生時,從電子標籤的多維編碼中發現是哪些電子標籤發生了衝突。
基於分組的動態幀時隙,關鍵技術是閱讀器對電子標籤能夠分組,而且幀的長度能夠靈活變化。傳送衝突時,將沒有識別的標籤重新分組,調整幀長,每組重新識別一輪,若還有衝突,則合併不同分組中的沒有識別出的電子標籤,不斷識別,到全部電子標籤被正確識別。

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