射頻防碰撞的主要方法包括哪些

⑴ 如何防止射頻，中頻以及低頻電路互相之間的干擾

混合電路設計是一個很大的問題，很難有一個完美的解決方案。一般射頻電路在系統中都作為一個獨立的單板進行布局布線，甚至會有專門的屏蔽腔體。而且射頻電路一般為單面或雙面板，電路較為簡單，所有這些都是為了減少對射頻電路分布參數的影響，提高射頻系統的一致性。相對於一般的FR4材質，射頻電路板傾向與採用高問值的基材，這種材料的介電常數比較小，傳輸線分布電容較小，阻抗高，信號傳輸時延小。

在混合電路設計中，雖然射頻，數字電路做在同一塊PCB上，但一般都分成射頻電路區和數字電路區，分別布局布線。之間用接地過孔帶和屏蔽盒屏蔽。

⑵ 什麼是rfid防碰撞機制簡述常用的防碰撞方法及其原理。

rfid防碰撞機制是： RFID讀寫器正常情況下一個時間點只能對磁場中的一張RFID卡進行讀或寫操作。

RFID系統至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，簡稱：RFID）是一種非接觸式的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。

RFID讀寫器 （RFID閱讀器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的RFID讀寫器包含有RFID射頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

射頻識別系統中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數據載體；讀寫器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀取器(取決於電子標簽是否可以無線改寫數據)。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據時序關系，實現的傳遞、數據的交換。

RFID讀寫器又稱為「RFID閱讀器」，即無線射頻識別，通過射頻識別信號自動識別目標對象並獲取相關數據，無須人工干預，可識別高速運動物體並可同時識別多個RFID標簽，操作快捷方便。RFID讀寫器有固定式的和手持式的，手持RFID讀寫器包含有低頻，高頻，超高頻，有源等。

RFID讀寫其應用於車場管理中，實現對車輛身份判別，自動扣費。如果採用遠距離RFID讀寫器，則可以實現不停車、免取卡的快速通道，或者無人值守通道。

⑶ 什麼是rfid防碰撞機制簡述常用的防碰撞方法及其原理。

rfid防碰撞機制是： RFID讀寫器正常情況下一個時間點只能對磁場中的一張RFID卡進行讀或寫操作。
RFID系統至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，簡稱：RFID）是一種非接觸式的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。
RFID讀寫器 （RFID閱讀器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的RFID讀寫器包含有RFID射頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識別系統中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數據載體；讀寫器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀取器(取決於電子標簽是否可以無線改寫數據)。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據時序關系，實現的傳遞、數據的交換。
RFID讀寫器又稱為「RFID閱讀器」，即無線射頻識別，通過射頻識別信號自動識別目標對象並獲取相關數據，無須人工干預，可識別高速運動物體並可同時識別多個RFID標簽，操作快捷方便。RFID讀寫器有固定式的和手持式的，手持RFID讀寫器包含有低頻，高頻，超高頻，有源等。
RFID讀寫其應用於車場管理中，實現對車輛身份判別，自動扣費。如果採用遠距離RFID讀寫器，則可以實現不停車、免取卡的快速通道，或者無人值守通道。

⑷ 求RFID標簽防碰撞演算法: 可以是ALOHA演算法實現或者是二進制樹演算法實現,

RFID(Radio Frequency Identification的)，即射頻識別，俗稱電子標簽。
我接觸的主要是用在倉儲和物流上，具體的驅動是由廠家提供，呵呵，估計熟悉的人不多，需要找底層的開發人員才行。

⑸ 什麼是rfid防碰撞機制簡述常用的防碰撞方法及其原理。

RFID讀寫器正常情況下一個時間點只能對磁場中的一張RFID卡進行讀或寫操作，但是實際應用中經常有當多張卡片同時進入讀寫器的射頻場，讀寫器怎麼處理呢？讀寫器需要選出特定的一張卡片進行讀或寫操作，這就是標簽防碰撞。

防碰撞機制是RFID技術中特有的問題。在接觸式IC卡的操作中是不存在沖突的，因為接觸式智能卡的讀寫器有一個專門的卡座，而且一個卡座只能插一張卡片，不存在讀寫器同時面對兩張以上卡片的問題。常見的非接觸式RFID卡中的防沖突機制主要有以下幾種：

1.面向比特的防沖突機制。
高頻的ISO14443A使用這種防沖突機制，其原理是基於卡片有一個全球唯一的序列號。比如Mifare1卡，每張卡片有一個全球唯一的32位二進制序列號。顯而易見，卡號的每一位上不是「1」就是「0」，而且由於是全世界唯一，所以任何兩張卡片的序列號總有一位的值是不一樣的，也就說總存在某一位，一張卡片上是「0」，而另一張卡片上是「1」。
當兩張以上卡片同時進入射頻場，讀寫器向射頻場發出卡呼叫命令，問射頻場中有沒有卡片。這些卡片同時回答「有卡片」；
然後讀寫器發送防沖突命令「把你們的卡號告訴我」，收到命令後所有卡片同時回送自己的卡號。
可能這些卡片卡號的前幾位都是一樣的。比如前四位都是1010，第五位上有一張卡片是「0」而其他卡片是「1」，於是所有卡片在一起說自己的第五位卡號的時候，由於有卡片說「0」，有卡片說「1」，讀寫器聽出來發生了沖突。
讀寫器檢測到沖突後，對射頻場中的卡片說，讓卡號前四位是「1010」，第五位是「1」的卡片繼續說自己的卡號，其他的卡片不要發言了。
結果第五位是「1」的卡片繼續發言，可能第五位是「1」的卡片不止一張，於是在這些卡片回送卡號的過程中又發生了沖突，讀寫器仍然用上面的辦法讓沖突位是「1」的卡片繼續發言，其他卡片禁止發言，最終經過多次的防沖突循環，當只剩下一張卡片的時候，就沒有沖突了，最後勝出的卡片把自己完整的卡號回送給讀寫器，讀寫器發出卡選擇命令，這張卡片就被選中了，而其他卡片只有等待下次卡呼叫時才能再次參與防沖突過程。
上述防沖突過程中，當沖突發生時，讀寫器總是選擇沖突位為「1」的卡片勝出，當然也可以指定沖突位為「0」的卡片勝出。
上述過程有點擬人化了，實際情況下讀寫器是怎麼知道發生沖突了呢？在前面的數據編碼中我們已經提到，卡片向讀寫器發送命令使用副載波調制的曼側斯特(Manchester)碼，副載波調制碼元的右半部分表示數據「0」，副載波調制碼元的左半部分表示數據「1」，當發生沖突時，由於同時有卡片回送「0」和「1」，導致整個碼元都有副載波調制，讀寫器收到這樣的碼元，就知道發生沖突了。
這種方法可以保證任何情況下都能選出一張卡片，即使把全世界同類型的所有卡片都拿來防沖突，最多經過32個防沖突循環就能選出一張卡片。缺點是由於卡序列號全世界唯一，而卡號的長度是固定的，所以某一類型的卡片的生產數量也是一定的，比如常見的Mifare1卡，由於只有4個位元組的卡序列號，所以其生產數量最多為2的32次方，即4294967296張。

2.面向時隙的防沖突機制
ISO14443B中使用這種防沖突機制。這里的時隙(timeslot)其實就是個序號。這個序號的取值范圍由讀寫器指定，可能的范圍有1-1、1-2、1-4、1-8、1-16。當兩張以上卡片同時進入射頻場，讀寫器向射頻場發出卡呼叫命令，命令中指定了時隙的范圍，讓卡片在這個指定的范圍內隨機選擇一個數作為自己的臨時識別號。然後讀寫器從1開始叫號，如果叫到某個號恰好只有一張卡片選擇了這個號，則這張卡片被選中勝出。如果叫到的號沒有卡片應答或者有多於一張卡片應答，則繼續向下叫號。如果取值范圍內的所有號都叫了一遍還沒有選出一張卡片，則重新讓卡片隨機選擇臨時識別號，直到叫出一張卡片為止。
這種辦法不要求卡片有一個全球唯一序列號，所以卡片的生產數量沒有限制，但是理論上存在一種可能，就是永遠也選不出一張卡片來。
Felica採用的也是這種機制。

3.位和時隙相結合的防沖突機制
ISO15693中使用這種機制。一方面每張卡片有一個7位元組的全球唯一序列號，另一方面讀寫器在防沖突的過程中也使用時隙叫號的方式，不過這里的號不是卡片隨機選擇的，而是卡片唯一序列號的一部分。
叫號的數值范圍分為0-1和0-15兩種。其大體過程是，當有多張卡片進入射頻場，讀寫器發出清點請求命令，假如指定卡片的叫號范圍是0-15，則卡片序列號最低4位為0000的卡片回送自己的7位元組序列號。如果沒有沖突，卡片的序列號就被登記在PCD中。然後讀寫器發送一個幀結束標志，表示讓卡片序列號最低4位為0001的卡片作出應答；之後讀寫器每發送一個幀結束標志，表示序列號的最低4位加1，直到最低4位為1111的卡片被要求應答。如果此過程中某一個卡片回送序列號時沒有發生沖突，讀寫器就可選擇此張卡片；如果巡檢過程中沒有卡片反應，表示射頻場中沒有卡片；如果有卡片反應的時隙發生了沖突，比如最低4位是1010的卡片回送卡號時發生了沖突，則讀寫器在下一次防沖突循環中指定只有最低4位是1010的卡片參與防沖突，然後用卡片的5-8位作為時隙，重復前面的巡檢。如果被叫卡片的5-8位時隙也相同，之後再用卡片的9-12位作為時隙，重復前面的巡檢，依次類推。讀寫器可以從低位起指定任意位數的序列號，讓卡號低位和指定的低位序列號相同的卡片參與防沖突循環，卡片用指定號前面的一位或4位作為時隙對讀寫器的叫號作出應答。由於卡片的序列號全球唯一，所以任何兩張卡片總有某個連續的4位二進制數不一樣，因而總能選出一張卡片。需要指出的是，當選定的時隙數為1時，這種防沖突機制等同於面向比特的防沖突機制。
另外需要說明的是，TTF（Tag Talk First）的卡片一般是無法防沖突的。這種卡片一進入射頻場就主動發送自己的識別號，當有多張卡片同時進入射頻場時就會發生不讀卡的現象。這時只有靠卡片的持有者自己去避免沖突了。

⑹ 神秘的射頻武器是怎樣的呢

射頻武器有什麼奧秘的原理嗎？

其實，射頻的原理十分簡單，它以輻射微波（波長1米到1毫米的無線電波）為特徵，又稱為無線電波或微波武器。射頻武器由超高功率微波發射機、大型天線以及電源等其他配套設備構成。射頻武器的結構與雷達的發射部分相似，但它所輻射的能量要比雷達大百倍以至萬倍。超高功率微波發射機可用單個或多個微波發射管來實現，因此它是一種大型的設備。大型天線把超高功率微波發射機輸出的能量會聚在窄波束內，以極高功率照射目標，通過熱效應或電磁場感應效應來殺傷人員或破壞目標內部的電子設備。射頻武器與粒子束武器和強激光武器相比，有較寬的波束，因而有較大的照射和殺傷范圍。另外，它受天氣和煙塵等戰場環境影響較小，作戰適應性較強。

在海灣戰爭中，美國的F—117A隱身戰斗轟炸機能在沒有戰斗機和電子干擾飛機的支援下，自由出入伊拉克上空，而且伊拉克的防空雷達無法發現，其作戰效能令人贊嘆不已。那麼，像F—117A這樣的隱身武器為何能隱「身」呢？除了有獨特的氣動力外形設計，減少雷達的反射波之外，主要是在材料上下功夫。如美國的B—2隱身轟炸機，不僅在機體中採用了能夠吸收雷達波的材料，而且還在機體表面塗有能夠吸收雷達波的塗料，吸收雷達的探測信號，使之達到隱身目的。由於雷達發射的微波強度很低，隱身飛機可以安然無恙，但遇到強度比雷達波高出幾個數量級的射頻武器，情況就大不一樣了。輕者瞬間被加熱，導致機毀人亡，重者甚至立即熔化，成為一縷青煙。而現有的飛機主要由金屬材料構成，它們對微波能量吸收較少，故射頻武器摧毀隱身飛機，要比摧毀現有飛機所需能量小得多，因而更易實現。因此，射頻武器一旦投入到戰場使用，必將成為各種隱身武器裝備的「剋星」。

射頻武器不僅是隱身武器裝備的「剋星」，而且是殺人不見血的惡魔，它能進入目標內部殺傷戰斗人員。它對人員的損傷，不同於彈丸和破片的撞擊傷，也不同於核彈和其他高爆彈產生的沖擊傷，而是一種對人體組織的「軟殺傷」。這種「軟殺傷」是通過微波對人體的兩種效應，即「非熱效應」和「熱效應」起殺傷作用的。

「非熱效應」是人體受到較弱能量的微波照射後引起的。包括心理損傷和微妙的功能減退現象。「非熱效應」可使人員神經混亂、頭痛、煩躁、記憶力減退。外軍有人設想，用微波波束的這種「非熱效應」去影響高性能飛機的駕駛員或其他精密武器系統的操作人員，可使之發生變態反應。據認為，3～13毫瓦/平方厘米的微波能量，可對飛機駕駛員的工作造成影響。

「熱效應」是由強微波能量對人體的照射引起的。微波照射到人體時，一部分被反射，一部分被吸收。在強能量微波的作用下，人體細胞的分子以驚人的速度運動，彼此碰撞，產生熱功能等生理效應，即所謂「熱效應」。更由於微波還具有很強的穿透力，故不僅可使人體皮膚的表面被「加熱」，而且也可使人體的深部組織被「加熱」；加之深部組織散熱困難，所以升溫速度比表面更快，致使人還未感到皮膚疼痛，深部組織已受到損傷。遭到一次射頻的直接閃擊，大腦即告死亡，整個神經系統發生混亂，心臟和呼吸控制功能也即停止。即使沒有遭到直接閃擊，在強有力的射頻閃擊的四周也會產生熱輻射脈沖。它可以穿透中央神經系統，在人腦內部引起強烈的熱脹冷縮，使人神經混亂、眼花繚亂、雜訊充耳和昏頭轉向。

射頻武器還能破壞各種武器裝備的電子設備，使其喪失作戰效能。試驗表明，當微波強度比較低，為0.01～1微瓦/平方厘米時，可以干擾工作在相應頻段的雷達和通信設備使之無法正常工作。增加到0.01～1瓦/平方厘米時，可使通信、雷達、導航等系統的微波電子元器件失效或燒毀。增加到10～100瓦/平方厘米時，其瞬變電磁場可使各種金屬表面產生感生電流，通過天線、導線、電纜等各種入口進入目標內部電路。輕者使電路功能混亂，出現誤碼，抹掉記憶信息等現象，重者則燒毀各類電子元器件。這種效應又稱為非核電磁脈沖效應。微波強度再增加，達到1000～10000瓦/平方厘米時，則會在極短的時間內加熱破壞目標。因此射頻武器可攻擊的目標非常之多，從軍事衛星、洲際導彈、巡航導彈、飛機、坦克、軍艦，到雷達、計算機、通信器材，只要處於強微波的覆蓋區內，都將可能受到攻擊而喪失作戰效能。

自20世紀70年代以來，蘇、美都在研製超高功率的微波發射管，並研究射頻武器的殺傷機理與實現的可能性。1980年，美陸軍已用實驗型反射三極體在微波波段產生3千兆瓦的脈沖功率，這比普通雷達產生的功率大2～4個數量級（即100～1000倍）。並打算研製發射功率為千兆瓦級的回族管和磁控管。美國還設想利用計算機操縱相控陣雷達，產生高頻大功率的電磁脈沖。蘇聯開展射頻武器的研究工作早於美國。1979年，蘇聯的實驗型反射三極體在微波波段產生了千兆瓦級的脈沖功率，效率高達30%。20世紀80年代末期，已研製成幾個不同工作頻率的「塞林科夫」器件，它能產生相當大的脈沖功率，可用作射頻武器的功率源。其中，一種實驗型毫米波（指30～300千兆赫的微波波段）發射管，已可產生100兆瓦的脈沖功率。這種毫米波發射管更接近於實用射頻武器的要求，其再配以增益天線，就可能成為射頻武器。

⑺ 解決多讀寫器沖撞問題有哪四種方法

防碰撞機制是RFID技術中特有的問題。在接觸式IC卡的操作中是不存在沖突的，因為接觸式智能卡的讀寫器有一個專門的卡座，而且一個卡座只能插一張卡片，不存在讀寫器同時面對兩張以上卡片的問題。常見的非接觸式RFID卡中的防沖突機制。

高頻的ISO14443A使用這種防沖突機制，其原理是基於卡片有一個全球唯一的序列號。比如Mifare1卡，每張卡片有一個全球唯一的32位二進制序列號。

顯而易見，卡號的每一位上不是「1」就是「0」，而且由於是全世界唯一，所以任何兩張卡片的序列號總有一位的值是不一樣的，也就說總存在某一位，一張卡片上是「0」，而另一張卡片上是「1」。

當兩張以上卡片同時進入射頻場，讀寫器向射頻場發出卡呼叫命令，問射頻場中有沒有卡片。這些卡片同時回答「有卡片」；

然後讀寫器發送防沖突命令「把你們的卡號告訴我」，收到命令後所有卡片同時回送自己的卡號。
可能這些卡片卡號的前幾位都是一樣的。比如前四位都是1010，第五位上有一張卡片是「0」而其他卡片是「1」，於是所有卡片在一起說自己的第五位卡號的時候，由於有卡片說「0」，有卡片說「1」，讀寫器聽出來發生了沖突。

⑻ 如何解決rfid系統的防碰撞問題

RFID射頻識別技術近年來廣受關注，被應用於眾多領域，其中UHF(超高頻)頻段RFID應用最為廣泛。UHF RFID國際標准有ISO/IEC 180006 Type A、Type B、Type C三類，Type C類標準是最新制定的，在數據速率、調制方式等方面都要優於其他兩種。本文針對Type C類標准中的防沖突演算法進行研究，分析該標准採用的防沖突演算法在面對快速運動標簽群時的處理情況。

本文基於特定背景，快速運動的電子標簽群源源不斷地筆直經過UHF RFID讀卡器的識別范圍，如圖1所示。

圖1 快速運動的UHF RFID標簽群

在正常情況下，當RFID電子標簽讀卡器范圍內存在大量靜止電子標簽，RFID電子標簽讀卡器可通過防沖突演算法，完成所有電子標簽的識別工作;但當電子標簽群運動起來，並達到一定的速度時，是否可以在有限時間內完成電子標簽的讀取工作是一個問題，其關鍵因素是防沖突演算法。

能否有效地完成快速移動電子標簽群的讀取工作，直接影響系統的穩定性以及可靠性。未來用於快速運動標簽群的UHF RFID自動識別系統將越來越多，因此本課題的研究具有一定的前瞻性以及現實意義。

1 UHF RFID介紹

射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)是一種無線射頻識別技術，它利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞，並通過傳遞的信息識別目標。RFID的工作頻段分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波(MW)，其中UHF RFID(860~960 MHz)具有讀寫速度快、識別距離遠、抗干擾能力強、標簽小等優點，被廣泛應用。

1.1 協議標准

國際上主要有3個RFID技術標准體系組織：全球產品電子編碼中心(EPC Global)、ISO/IEC和日本Ubiquitous ID Center(UID)。ISO/IEC 18000是基於物品管理的RFID的國際標准，按頻率不同分為7個部分，其中ISO/IEC 180006規定UHF頻段，針對860~930 MHz的無線接觸通信空氣介面參數。ISO/IEC 180006系列標准包括Type A、Type B、Type C三類標准，其主要區別在於標簽識別中的編碼方式以及防沖突演算法等。

1.2 防沖突演算法

防沖突演算法是射頻識別系統中的多路存取法，它是射頻識別系統實現標簽快速識別的關鍵。RFID系統識別多標簽時，當有2個或者2個以上標簽同時發送數據就會產生數據的干擾，這種干擾稱為標簽沖突。因此，在RFID系統中必須建立有效的仲裁機制來避免沖突的發生。

目前在RFID系統中使用最廣泛的防沖突演算法大多基於時分多址(TDMA),每個標簽在某個時隙佔用信道與讀卡器通信，當產生沖突則暫時退避，重新選擇時隙再次與讀卡器通信，從而實現系統的防沖突工作。

1.3 研究背景

本文的研究基於快速運動標簽群不間斷地經過讀卡器識別范圍的特定背景。如果運動標簽群速度過慢，讀卡器在新標簽到來之前已經完成了場內所有標簽的識別工作，不會出現漏讀現象，但是在這種情況下，系統識別效率就會大大降低;而當運動標簽群達到一定速度時，讀卡器將進行標簽的防沖突處理，因為新標簽的加入會產生部分標簽一段時間內不被識別到，隨著標簽移動離開射頻范圍，就會出現漏讀現象。

在現實生活中，滿載貨物的貨車在通過讀卡器識別范圍時，要求系統快速有效地讀取貨車上所有貨物的物品信息。貨車通過讀卡器的速度直接影響系統的工作效率，快速通過能節約大量時間和成本。

所以，如果要提高系統效率並且保證系統可靠性，移動標簽群必須達到一個適中的速度，並且防沖突演算法一定要對此種情況進行有效處理。本文研究ISO/IEC 180006 Type C的防沖突處理演算法，分析其對快速運動標簽群是否有可靠的對策和處理方式。

2 Type C防沖突演算法

2.1 Aloha演算法

常用的防沖突演算法大多是基於Aloha演算法——一種無規則的時分多址(TDMA)演算法。Aloha演算法規定標簽周期性地發送數據給讀卡器，數據傳輸時間只是周期時間的一小部分，標簽傳輸中有很長時間的停歇，因此有一定概率使兩個標簽在不同時隙傳輸數據，以避免沖突。

基於Aloha演算法出現了很多改進演算法：時隙Aloha演算法、幀時隙Aloha演算法、動態幀時隙Aloha演算法等。Type C採用的防沖突演算法是隨機時隙防沖突演算法，其本質跟幀時隙Aloha機制一樣。

2.2 隨機時隙防沖突演算法(SR)

隨機時隙防沖突演算法本質上與幀時隙Aloha機制類似，其幀長度為2Q,並且該機制根據標簽應答情況來調整Q值，改變下一個識別周期的時隙數，讓未識別標簽重新選擇。當一幀中出現過多的沖突時隙時，讀卡器會提前結束該幀，並選擇一個更大的Q值發送給標簽群;當一個幀中出現過多的空閑時隙時，讀卡器會提前結束該幀，並選擇一個比較小的Q值發送給標簽群。

隨機時隙防沖突演算法命令包括Query、QueryAdjust、Query Rep等,主要參數為時隙計數參數Q。協議中的Q值決定了防沖突時所用的時隙數,讀卡器通過給標簽發送相應命令改變標簽狀態，完成防沖突工作。協議規定標簽有3個狀態，如圖2所示。

圖2 電子標簽狀態圖


當系統上電或信道空閑時，讀卡器發送Query命令，啟動清點周期，初始化一個識別周期，並決定哪些電子標簽參與本輪識別周期。Query命令包含時隙計數參數Q，當接收到Quary命令時，RFID電子標簽讀卡器在識別區域內隨機選擇進入識別周期的標簽，所有參與電子標簽在(0，2Q-1)范圍內選擇一個隨機數，並置入它們的時隙計數器。選到0值的電子標簽變為應答狀態，並響應讀卡器，回答一個16機制隨機數(RN16)給讀卡器;沒有選到0值的標簽變為仲裁狀態，等待下一條Query Adjust或Query Rep命令;沒有進入本輪識別周期的電子標簽保持休眠狀態。

處於仲裁狀態的電子標簽每接收到一條Query Rep命令，它們的時隙計數器減一次，當時隙計數器減到0000h時，標簽轉變為應答狀態，響應讀卡器。當時隙計數器值為0000h，並且已經應答，但沒有得到確認時，標簽變為仲裁狀態，當接收到下一條QueryRep命令時，簽時隙計數器減一變為7FFFh，防止隨後應答，直到標簽接收到Query Adjust命令或者進入下一個識別周期。在2Q-1條QueryRep命令中，所有標簽至少應答一次。

當電子標簽時隙計數器同時達到0000h，並同時應答，會產生沖突;當標簽時隙計數器都不等於0000h,讀卡器接收不到響應。面對這兩種情況，讀卡器可能需要重新選定Q值，讀卡器根據的自適應Q演算法如圖3所示。

圖3 自適應Q演算法

由自適應Q演算法可知，當某一時隙出現沖突或者無響應的情況，Qfp的值會增大或減小，然後對Qfp四捨五入得到新的Q值。如果Q值發生變化，讀卡器發送Query命令更新Q值，並使標簽重新選擇時隙計數器;否則繼續發送QueryRep命令，讓所有標簽時隙計數器減一。自適應Q演算法通過根據標簽沖突以及無響應情況動態地改變Q值，從而改變時隙數，實現自適應防沖突。

3 存在的問題及解決方案

3.1存在的問題

本文的背景是快速運動標簽群通過讀卡器射頻區域，該種情況必須注意的是，讀卡器范圍內的標簽是動態變化的，隨時都有新標簽加入讀卡器的識別范圍，從而影響系統的防沖突處理。通過對ISO180006 Type C防沖突演算法過程的研究，發現該演算法在面對快速標簽群時並未做有效的處理。

根據演算法的工作過程，當UR6258電子標簽讀卡器開始電子標簽的識別工作，首先發送Query命令開啟一個清點周期，高速運動標簽群進入讀卡器識別范圍，上電進入休眠狀態。讀卡器在識別范圍內選擇部分標簽進入清點周期，部分標簽沒有被選擇而保持休眠狀態，等待下一個清點周期的到來。當上一個清點周期結束，讀卡器會發送Query命令開啟新的清點周期，這時候讀卡器識別范圍內會有新加入的標簽，讀卡器會從所有標簽中再次隨機選擇部分標簽進入清點周期。新標簽的加入導致部分標簽可能始終無法進入清點周期，無法被識別到，然後離開讀卡器識別范圍。

另外一種情況是，電子標簽進入清點周期後，在電子標簽應答發生沖突或者未收到回復的情況下，時隙計數器由0000H減1變為FFFFH，避免隨後應答。這時候會有兩種情況：一種是由於碰撞或者無響應的情況導致Q值發生變化，這時允許所有標簽重新隨機選擇一個值放入時隙計數器，在清點周期內獲得再一次被識別的機會;如果沖突以及無響應現象沒有導致Q值發生變化，那麼在本輪清點周期結束後，它會同新進標簽一起爭取下一次進入清點周期的機會，所以會有幾率無法進入清點周期，直到離開讀卡器的識別范圍。

假設運動標簽群的運動速度為v,標簽在讀卡器識別范圍內運動距離為d,那標簽在識別范圍內的時間t=v/d。假設讀卡器進行一輪標簽讀取的時間為T，而標簽被識別所需的周期為n(n為正整數)，那麼當n·Tv/d，則會出現標簽不被識別的情況。

以上兩種情況的發生都可能會導致標簽群中部分標簽一段時間不被識別，通過讀卡器的識別范圍，從而造成系統的不可靠，出現漏讀。

3.2 解決方案

針對快速運動標簽群的識別，主要問題是新標簽與舊標簽爭搶進入清點周期的機會，而舊標簽在讀卡器識別范圍的時間有限。面對這種情況，解決問題切入點是讓舊標簽比新標簽擁有更多的機會進入清點周期，或者直接不允許新標簽與舊標簽競爭，而是等待舊標簽完成識別才開始新標簽的識別工作。擬採用兩種方法解決該問題。

第一種是基於標簽到場時間的解決方案。標簽進入射頻范圍內上電，標簽內到場計時器開始計時，計時值為t，讀卡器選定一個適當的計時值T，發送Query命令開始清點周期的同時發送T，標簽把自己的計時值與讀卡器所要求的T大小作比較：如果t

第二種是基於標簽到場點名的辦法。當某一時刻系統啟動，讀卡器開始發送Query命令進入清點周期之前發送點名命令，讓識別范圍內的標簽由休眠狀態進入到場狀態。之後只選擇到場狀態的標簽進入清點周期，待所有到場標簽完成識別再進行新一輪點名。這種方案可以完全解決新舊標簽的競爭問題。

結語

針對快速運動標簽群的特殊背景，研究了ISO180006 Type C類標準的隨機時隙防沖突演算法(SR)，研究得知該演算法並沒有針對該種情況進行有效的處理，會出現漏讀現象。在不改變原有演算法本質的前提下提出了基於到場時間以及基於到場點名兩種解決方案。
參考：http://www.rfidhb.com/rfid/knowledge/446.html