基于帧时隙ALOHA的物联网RFID广播信道防碰撞算法研究

曾凤生; 李影

doi:10.19292/j.cnki.jdxxp.2025.01.009

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (01) : 8 -13. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.2025.01.009

基于帧时隙ALOHA的物联网RFID广播信道防碰撞算法研究

曾凤生, 李影

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摘要

针对射频识别(RFID:Radio Frequency Identification)系统的信道资源有限，当多个标签竞争同一个频率或时间槽时，会导致发生碰撞和冲突的问题，为优化广播信道的通信效率，对基于帧时隙ALOHA的物联网RFID广播信道防碰撞算法进行了研究。该方法引入帧时隙概念，对通信时间进行时间段划分；通过时隙内空闲、成功识别以及碰撞3种状态的发生概率分析，得到广播信道内的碰撞原因。结合贝叶斯算法与泊松分布规则，通过标签数目概率分布计算，实现读写器作用范围内标签数量的估计，并根据标签数量计算结果调整下一帧帧长。若调整后的帧时隙范围内仍存在标签碰撞问题，则通过FastICA(Indcpendent Component Analysis)独立主成分分析法，将帧时隙内的标签识别问题，转化为EPC(Electronic Product Code)编码生成问题，进而实现统一时隙内多标签的并行识别，避免发生碰撞。实验表明，所提方的标签数量的估算准确，能在保证通信信道稳定性的前提下，提高时隙内标签识别率，有效提高广播信道的传播效率。