RFID二进制树防碰撞算法的研究与实现修改123

格式：doc
大小：2.83 MB
文档页数：62

下载文档原格式

/ 62

RFID技术中常见的防碰撞算法解析

RFID技术中常见的防碰撞算法解析RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种利用无线电波进行非接触式自动识别的技术，广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理等领域。

在RFID系统中，防碰撞算法是解决多个标签同时被读取时发生的碰撞问题的关键。

一、RFID技术的基本原理RFID系统由读写器和标签组成。

读写器通过无线电波向标签发送信号，标签接收到信号后进行解码，并将存储的信息发送回读写器。

RFID标签分为主动式标签和被动式标签两种。

主动式标签内置电池，可以主动发送信号；被动式标签则依靠读写器发送的信号供电。

二、RFID系统中的碰撞问题在RFID系统中，当多个标签同时进入读写器的工作范围内时，它们可能会同时响应读写器的信号，导致信号碰撞。

碰撞问题会导致读写器无法准确识别标签，从而降低系统的可靠性和效率。

三、防碰撞算法的分类为了解决RFID系统中的碰撞问题，研究人员提出了多种防碰撞算法。

根据不同的原理和实现方式，这些算法可以分为以下几类：1. 随机算法随机算法是最简单的防碰撞算法之一。

它通过在读写器发送的信号中添加随机延迟来避免碰撞。

每个标签在接收到读写器信号后，随机选择一个延迟时间后再发送响应信号。

这样可以降低多个标签同时发送信号的概率，减少碰撞的发生。

然而，随机算法的效率较低，可能会导致系统的响应时间延长。

2. 二进制分割算法二进制分割算法是一种基于二进制编码的防碰撞算法。

它将标签的ID按照二进制编码进行分割，每次只处理一位二进制数。

读写器发送的信号中包含一个查询指令，标签根据自身ID的某一位和查询指令进行比较，如果相同则发送响应信号，如果不同则保持沉默。

通过逐位比较，最终可以确定每个标签的ID。

二进制分割算法具有较高的效率和可靠性，但对标签ID的编码方式有一定要求。

3. 动态算法动态算法是一种基于动态时间分配的防碰撞算法。

它通过读写器和标签之间的协调来避免碰撞。

读写器会发送一个时间窗口，标签根据自身ID的某一位和时间窗口进行比较，如果相同则发送响应信号，如果不同则保持沉默。

改进的二进制查询树的RFID标签防碰撞算法

收稿日期 : 2007 -12 -10; 修改日期 : 2008 - 02 -25 作者简介 : 单承赣 ( 1942- ) , 男 , 安徽合肥人 , 合肥工业大学教授 , 硕士生导师 .
1802 突问题, 实现标签快速、高效地读取
[ 2, 3]
合肥工业大学学报( 自然科学版 ) 。
第 31 卷
摘
余春梅,
王聪聪
230009)
( 合肥工业大学计算机与信息学院 , 安徽合肥
要 : 在射频识别系统中 , 存在阅读器与多个标签同时通信的碰撞问题 , 标签的防碰撞算法是解决数据冲突
的关键。文章详细阐述了已有的典型的二进制查询树的防碰撞算法 , 并在此基础上提出了一种新的防碰撞算法 ; 该算法利用二时隙的方法 , 使阅读器的询问次数和标签识别所需的数据流大大减少 , 提高了标签的识别效率。从仿真实验中表明 , 该算法比已有的二进制查询树算法具有更明显的优势。关键词 : 射频识别 ; 防碰撞算法 ; 时分多址 ; 二进制查询树算法中图分类号 : T N015 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 -5060( 2008) 11 - 1801 - 04
每次都是从根来搜索 , 而是选择从最接近的节点来搜索。位于阅读器一边的便是前缀, 而位于标签的便是对应的回答 , 从左到右的长度便代表了标签识别的时延, 如图 2、图 3 所示。
由上为识别出 5 个标签, 查询树算法需要传送 22 位的前缀和 15 位应答位 , 因此识别出所有的标签总共需要 37 位的数。另一方面 , 二时隙查询树算法需要 7 位前缀和 15 位应答数 , 总共需要 22 位用来进行标签识别。因此, 二时隙查询树算法更多的比查询树算法减少了传输的前缀。 2 3 仿真试验进一步实验 , 基于射频识别标签的规范, EPC 编码是与 EAN/ U CC 编码兼容的新一代编码标准, EP C 提供对物理对象的唯一标识。当前出于

RFID系统的关键技术之防碰撞机制分析与实现5(详细分析：碰撞)共6张PPT

出错误码字，可以按位识别出碰撞。这样可以根据碰撞的位置，按一定法则重新搜索射频卡。
射频卡1
1
0 11 0ຫໍສະໝຸດ 01 01 0射频卡2
??
?? ??
10
读写器译码
号大的数，至读写器对比射频卡响应的序列号的相同位数上的数完全一致时，说明无碰撞。
选出序列号最小的数后，对该标签进行数据交换，然后使该卡进入“无声”状态。
四、防碰撞机制的实现
在二进制搜索算法的实现中，起决定作用的是读写器所使用的信号编码必须能够确定碰撞的准确比特位置。曼彻斯特码(Mancherster)可在多卡同时响应时，译
四、防碰撞机制的实现
二进制搜索算法的工作流程是：
射频卡进入读写器的工作范围，读写器发出一个最大序列号让所有射频卡响应；同一时刻开始传输它们的序列号到读写器的接收模块。
读写器对比射频卡响应的序列号的相同位数上的数。
即有的序列号该位为 0，而有的序列号该位为1
N
出现不一致的现象
Y
把有不一致位的数从最高位到低位依次置O再输出系列号，即依次排除序列

隧道人员定位系统中RFID防碰撞算法的研究

兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州７０７３００
ＳｃｏｆｔｍａｉｎａｄＥｌｃｒｃｌｈｏｌｏＡｕｏｔｏｎｅｔｉａＥｎｇｎｅｉｇＬａｚｕＪａｔｎＵｎｖｒｉｙＬａｚｕ７００Ｃｈｎｉｅｒｎ，ｎｈｏｉｏｏｇｉｅｓｔ，ｎｈｏ３０７，ｉａ
ｉｒｖｄａｇｒｈｄｐｓｔｅＢａｋｓａｅｙａｄｒｍｏｅｅｉｆｒａｉｎｒｄｎａｃｉｉｈａｉｇｐｏｅｕｅｍｐｏｅｌｏｉｔｍａｏｔｃ —ｔｔｇｎｅｖｓｔｏｈｒｈｎｍｔｅｕｄｎｙｂｔｎｔｅｐｇｎｒｃｄｒ，ｏ
ｐｅｓｎｌｐｏｉｉｎｎｙｓｅ，ａｎｗｎｉｃｌｉｉｌｏｉｍｓｐｏｏｅｓｄｏｈｉａｙｓａｃｌｏｉｒｏｎｅｓｔｏｉｇｓｔｍｅａｔ— ｏｌｓｏｎａｇｒｔｈｉｒｐｓｄｂａｅｎｔｅｂｎｒｅｒｈａｇｒｔｈｍ．Ｔｈｅ
ｔａｓｓｉｎｄｌｙｉｄｃｔｓｔａｈｒｂｂｌｙｏｏｌｉｎａｄｔａｓｉｓｎｄｌｙｒｄｃｒａｌｏａｅｔｒｎｍｉｓｏｅａｉａｅｈｔｔｅｐｏａｉｔｆｃｌｓｏｎｒｎｍｓｉｅａｅｕｅｇｅｔｃｍｐｒｄｗｉｎｉｉｏｙｈ
ｔｎｎｓｍ．ｏｕｅｎｉｅｒｇａｄＡｐｉａｉｎ，０２４（４：２７．ｉｉｇｙｔＣｍｐｔｒｇｎｅｉｎｐｌｔｓ２１，８２）７－６ｏｓｅＥｎｃｏ

RFID防碰撞算法的研究与设计中期报告

RFID防碰撞算法的研究与设计中期报告一、研究背景随着物联网的发展，RFID 技术越来越广泛应用于物流、物品追踪、智能仓库等领域。

然而，在实际应用中，常常会出现多个 RFID 标签同时进入 RFID 读取范围，导致数据干扰或读取不全的问题。

为了解决这个问题，需要设计一种防碰撞算法来实现多个标签同时被准确地识别。

二、研究目的本文旨在研究 RFID 防碰撞技术，并设计有效的防碰撞算法，以提高 RFID 识别的成功率和效率。

三、研究内容1. RFID 技术和防碰撞算法原理的研究2. 分析现有 RFID 防碰撞算法的特点和不足之处3. 设计新的 RFID 防碰撞算法，并测试其效率和成功率4. 结果分析和算法改进四、研究方法本文采用文献调研和实验研究相结合的方法，首先通过文献调研了解 RFID 技术和现有防碰撞算法的基本原理，然后通过实际实验设计新的防碰撞算法，并对其进行测试和改进。

五、研究进展截至目前，本文已完成 RFID 技术和防碰撞算法的基本原理研究，对现有防碰撞算法进行了分析，并初步设计了一种新的防碰撞算法。

下一步将进一步完善算法的设计，并进行实验测试和结果分析。

六、研究计划1. 完善 RFID 防碰撞算法的设计，包括功能模块的划分、算法流程的详细规划等。

2. 实验测试，通过模拟RFID 读写器与标签数据交互的场景，对算法的成功率、读写速度等进行测试。

3. 结果分析和改进，对测试结果进行分析，对算法进行改进。

4. 撰写论文并进行答辩。

七、结论本文旨在研究 RFID 防碰撞技术，并设计有效的防碰撞算法。

目前已完成基本原理的研究，并初步设计了一种新的防碰撞算法。

下一步将进一步完善算法的设计，并进行实验测试和结果分析，最终撰写论文并进行答辩。

RFID系统防冲突算法分析及其实现

茎ＡＶ
一
ＲＦＤ系统防冲突算法分析及其实现Ｉ
沈小兵
（苏州轨道交通运营处企划部江苏苏州２５０）１００
摘要：在多标签对一个读写器的ＲＩ系统中，标签有时会在同一个时间点一同向读写器传输数据，从而引起通信冲突，导致读写器读不到标签上的信息，ＦＤ主要论述通过时隙算法来解决这一问题的方法与仿真实现。关键词：射频识别；防冲突；算法：仿真中图分类号：ＴＯ文献标识码：Ａ文章编号：１７－７９２１）０２０６０Ｎ６１５７（００４０３－１
签，如果标签的随机数为０，同时ＩＡｉｅｓｌｒ属性值为ＴＵ，则将ＡＮｍ自动加ＲＥｄｕ
０５间任选一个整数存入寄存器高四位，也就１之
是随机选择了一个群，然后把寄存器的低四位全部清零。接着随机产生一个０１或的数据加到寄存器中，如果这时寄存器中的８全为０位，则回传当前电子标签的Ｉ。如果此时有多个电子标签同时Ｄ回传数据，也就是发生了冲突，冲突发生以后，
rfid系统主要是由电子标签和读写器两部分组成的读写器的功能是能够同时读取多个电子标签rfid系统如果是由一个读写器和多个电子标签组成的话就有可能会出现多个电子标签同时向读写器传输数据的情况就会发生信道冲突这样读写器就不能读到电子标签传输的数据所以rfid系统必须建立一种仲裁机制来防止这种情况的发生
这些问题都有待于继续研究以期得到最大程度的解决，来适应更复杂、更

RFID系统标签防碰撞的研究与改进

Ｃｍｕｒｎｉｅ／４ｆｆ计算机工程与应用ｏｐｔｇｅｒｇ日，口ｅＥｎｎｃ
ＲＩＦＤ系宝
ＳＵＮｅｓｅ，ＵａｂａＷｎｈｎｇＬＩＸｉｎｏ
杭州电子科技大学通信工程学院，杭州３０１１０８
ＣｏｌｇｅｏｍｍｕｃｔｏｌｅｆＣｏｎｉａｉｎＥｎｇｎｅｒｎｇＨａｚｕＤｉｎｉｉｅｓｔ，ｎｈｏ０８Ｃｈｎａｉｅｉ，ｎｇｈｏａｚＵｎｖｒｉＨａｇｚｕ３１０１，ｉｙ
ＳＵＮｅｈｅ，ＬＩＸｉｎｂａＲｅｅｒｈａｍｐｒｖｅｎｎＷｎｓｎｇ，Ｕａｏ．ｓａｃｎｄｉ０ｏｍｅｔｏＲＦＩｓｔｍａｎｉｃｌｉｉｎ．ＣｏｍｐｕｔｒＥｎ－Ｄｙｓｅｔｇｓａｔ．ｏｌｓｏ－ｅ
端数据库。商业上，射频系统中存在一个阅读器大量标签的这种情况，当两个或两个以上的标签同时向阅读器发送数据会发生通信冲突，导致阅读器无法读出数据，就引发了碰撞问题。现行研究的解决碰撞问题的方法主要分为帧时隙ＡＯＡ算法ＬＨ和二进制搜索算法口。由于简单实。
ｇｎｅｉｇｎｐｉａｉｎ，０２４（６：０－０．ｉｅｒｎｄＡｐｌｔｓ２１，８１）１３１６ａｃｏ，
Ａｂｔｃ－ＩＩｓｓｅｓｔｇｃｌｓｏｓａｃｍｍｏｒｂｅ．ｎｏｄｒｔｏｖｉｐｏｌｍ，ｎｉｒｖｄａｇ — ｓａｔｎＲＦＤｙｔｍ，ａｏｌｉｎｉｏｒｉｎｐｏｌｍＩｒｅｏｓｌｅｔｓｒｂｅａｈｍｐｏｅｌｏｒｔｍａｅｎｔｅＧｅ．ｒｔｃｌｊｐｏｏｅ．ｉｌｏｔｍｏｓｄｒｅｄｆｅｅｔｍｅｆｒａｅ ’ ｅｐｎｅｔｉｈｂｓｄｏｎ．ｐｏｏｏｒｐｓｄＴｈｓａｇｒｈｃｎｉｅｓｉｒｎｈ２ｔＳｉｈｔｉｔｓｏｄｒＳｒｓｏｓｏｅ

rfid多标签防碰撞原理与解决方法

rfid多标签防碰撞原理与解决方法RFID技术在许多应用领域被广泛使用，例如库存管理、物流管理、智能交通等。

然而，在实际应用中，当多个标签同时处于RFID 读写器的范围内时，就会发生标签之间的碰撞，导致无法正确读取标签信息。

因此，RFID多标签防碰撞技术成为研究的热点之一。

RFID多标签防碰撞原理RFID多标签防碰撞技术是通过一种特殊的协议来解决标签之间的碰撞问题。

该协议被称为“ALOHA协议”，采用了一种随机接入的方式，使得每个标签都有机会发送数据，从而避免了碰撞的发生。

具体来说，当读写器将信号发送到附近的标签时，标签会接收到该信号并发送响应信号。

由于多个标签同时接收到读写器的信号，因此会同时发送响应信号，导致标签之间发生碰撞。

为避免这种情况，ALOHA协议将标签分为两类：有冲突的标签和无冲突的标签。

在接收到读写器的信号后，所有标签都会等待一个随机的时间，如果等待的时间相同，则会发生碰撞。

此时，所有有冲突的标签都会停止发送信号，并等待下一次发送机会。

而无冲突的标签则会继续发送信号，直到数据传输完成。

RFID多标签防碰撞解决方法除了ALOHA协议外，还有其他几种RFID多标签防碰撞技术：1.二进制反馈协议二进制反馈协议是一种比ALOHA协议更高效的多标签防碰撞技术。

在该协议中，读写器会向所有标签发送一个二进制编码，标签会根据收到的编码来判断是否发送响应信号。

如果标签收到的编码与自身ID码相匹配，则会发送响应信号，否则不发送。

如果发生碰撞，则读写器会向所有标签发送一个反馈信号，标签会根据反馈信号来判断是否重新发送响应信号。

2.时隙划分协议时隙划分协议是一种将时间划分为多个时隙，每个时隙只允许一个标签发送数据的技术。

在该协议中，读写器会将时间分为若干个时隙，并将时隙分配给标签。

标签只有在自己分配的时隙内才能发送数据，避免了碰撞的发生。

该协议的缺点是需要在系统中预留足够的时隙，否则会导致效率低下。

3.波束成形技术波束成形技术是一种通过调整天线方向来选择性地接收特定标签信号的技术。

一种优化编码的二进制搜索 RFID 防碰撞算法研究

一种优化编码的二进制搜索 RFID 防碰撞算法研究曹洁;马飞【摘要】为有效解决传统二进制搜索防碰撞算法吞吐率较低的问题，提出一种改进的二进制优化编码算法。

新算法利用标签序列号的唯一性和曼彻斯特编码可以准确地识别标签碰撞位置的特性，将读写器发送的字符进行二进制优化编码，从而避免了大量空闲字符的发送，并缩短了单次所发送的字符的长度。

仿真实验表明，二进制优化编码算法克服了传统防碰撞算法的缺点，尤其在标签数量较多的场合，可有效减少搜索次数和搜索所发送字符的长度，提高射频识别系统的吞吐率。

%In order to effectively solve the problem of low throughput rate of traditional binary search anti-collision algorithm,we propose an improved binary optimised coding algorithm.The new algorithm makes use of the uniqueness of tag serial number and the characteristic of Manchester encoding,which can accurately identify the location of tag collision,to encode the characters sent by the reader to the optimised bi-nary codes,thereby avoids the sending of a large number of idle characters and shortens the length of the character sent in single time.Simula-tion experiment shows that the binary optimised coding algorithm overcomes the shortcomings of traditional anti-collision algorithm,especially in the case of a large number of tags,which can effectively reduce the search times and the length of characters sent by searching,as well as enhances the throughput rate of RFID systems.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P283-287)【关键词】射频识别;防碰撞;二进制搜索;曼彻斯特编码;二进制优化编码【作者】曹洁;马飞【作者单位】兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州 730050;兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TP301.6射频识别RFID[1]是一种通过空间电磁耦合实现非接触式的自动识别技术，在商业、工业、交通自动化等领域已得到广泛的应用。

【RFID防碰撞协议算法】动态二进制搜索算法

【RFID防碰撞协议算法】动态⼆进制搜索算法
动态⼆进制搜索算法是在传统⼆进制算法的基础上进⾏改进的。

传统⼆进制算法，每次传输的数据是全部长度的序列号，造成了识读时间段浪费；因此动态的⼆进制搜索算法在每次传输中，阅读器传输⼀部分，标签传输⼀部分（阅读传送部分+标签传送部分=序列号总长度）,总的传输量是传统⽅法的⼀半，因此减少了因传输数据⽽引起的识读时间浪费。

动态的⼆进制算法的主要命令和传统的⼆进制搜索算法⼀样，只是传输策略上有所不同。

动态⼆进制搜索算法的识读过程
1、阅读第⼀次发送最⼤序列号，请求所有标签发回其⾃⾝的序列号。

2、阅读器检测到碰撞位，将最⾼碰撞位（X)置0，阅读器只传输N~X的位作为下⼀次的请求序列号。

3、标签接收到新⼀轮的序列号，只有序列号与N~X位相同的标签，才会把其剩余的序列号（X-1~1）发送给阅读器。

4、阅读器检测新⼀轮的碰撞位（Y），如果碰撞位是次⾼位（即第⼀次检测到的碰撞中的，最⾼碰撞位的后⾯⼀位碰撞位），则直接置0；如果不是，则把次⾼位和当前碰撞位都置0；然后阅读器只传输N~Y位作为下⼀次的请求序列号。

5、直到接收到的序列号没有检测到碰撞，才⽤改序列号选中标签，进⾏读写；读写完后，使其“休眠”，不对接下来的命令进⾏响应。

6、重复以上步骤，直到所有的标签都被读取。

注意：a）在该改进算法中，要注意通过附加参数把有效位的编号发送给射频卡，以保证每次响应的位置是正确的；b）通常序列号的规模在8字节以上。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：计算机与信息工程学院专业：通信工程学生：乔军惠指导教师：路新华完成日期 2012 年 4 月南阳理工学院本科毕业设计（论文）RFID二进制树防碰撞算法设计学院（系）：计算机与信息工程学院专业：通信工程学生姓名：乔军惠学号：104060820064指导教师（职称）：路新华（讲师）评阅教师：完成日期：2012年4月南阳理工学院Nanyang Institute of TechnologyRFID二进制树防碰撞算法设计【摘要】射频识别技术RFID是目前正快速发展的一项新技术，它通过射频信号进行非接触式的双向数据通信，从而达到自动识别的目的。

随着RFID技术的发展，如何实现同时与多个目标之间的正确的数据交换，即解决RFID系统中多个读写器和应答器之间的数据碰撞，成为了限制RFID技术发展的难题，采用合理的算法来有效的解决该问题，称为RFID系统的防碰撞算法。

在各种算法当中，二进制树算法因为它识别应答器的确定性，成为了应用最广泛的一种，多个国际标准均对其进行了规定，这推动了防碰撞算法的发展，但是也带来了解决思路不统一的矛盾。

在传统思路中，一般是通过单片机来进行算法处理，随着RFID技术的发展，未来的一个重要方向是现场可编程门阵列FPGA，做为一种现场可编程的专用集成电路，FPGA拥有高速度，可编程等多个适应于算法处理的优点，从而为RFID防碰撞算法问题开辟了新的有效途径根据上述分析，全文针对RFID 系统二进制树防碰撞算法，进行了理论与实践方面的探讨，主要分为三个方面，首先是二进制树算法的理论研究，将现有的二进制树算法进行了归纳，汇总为基本算法，动态算法，退避式算法三类，阐述了各个算法的思路，对其进行了性能评价；其次，在现有的三类防碰撞算法的基础上，提出了一种新的改进型二进制树算法，该算法识别速度快，执行效率高，极大的改进了识别效果。

【关键词】：射频识别；防碰撞算法；读写器；应答器；现场可编程门阵列AbstractRFID is anewly developedtechnologywhich communicates through the—contact RF signal，so asto achieve objective automatic identification．Along with the development of RFID technology，how to realize Data Exchange accurately amongMultiple Targets at the same time becomes the key problem of RFID technology．RFID anti-collision algorithm is the solution to the above mentioned problems．In all the algorithms，binary algorithm is most widely used as an international standard fbr its exactness ofidentincation．International standards have put forward manyregulations on binary algorithm．It not onlypromotes the development of anti．coUision algorithm，but also b“ngs the conflict to a unilFied solution．Traditionalideas in general are handled byMCU．Along with the development ofRFID technology，an imponant direction in the f．uture is the field programmable gates arrayFPGA．As kindof integrated circuitsthatcanbe programmed in the field，FPGA is fast and programmable．All these adVantagesopenup anewef active way ofRFIDanti．collisionarithmetic．In viewof the above problems，this paperprobes into the RFID systembinary prevent collisionf．rom the perspectives ofboth theory and practice．It canbediVided into three aspects：6rstly，theoretical researchon binary algorithm．It sums up all thebinary algorithms in being and gather to three categorys suchas Basic algorithm，Dynamic algorithm and Backoff algorithm．MoreoVer，it Expounds the idea of the various algorithms and evalues their perf6rmance；secondary，it introduces an improved version of algorithm onthe basis of specinc standard．This algorithm has f．ast recognition，high efnciency and greatly improved the identification results．Key Words：RFID；Anticollision；Read／Write DeVices；Transponders；FPGA目录1 引言 (6)1．1RFID技术简介 (6)1．2RFID系统 (6)1．2．1 RFID系统组成 (6)1．2．2 RFID系统分类 (7)1．2．3 RFID系统工作原理 (8)1．3RFID技术现状及其发展 (8)1．3．1RFID技术应用 (8)1．3．2 RFID标准统一化 (9)1．3．3 RFID防碰撞算法 (9)1．4课题提出的背景及其意义 (9)1．5本文的主要工作 (10)2 现有RFID二进制树防碰撞算法 (11)2．1RFID防碰撞算法概述 (11)2．2RFID二进制树防碰撞算法概述 (11)2．2．1基本概念 (11)2．2．2性能指标 (12)2．2．3算法分类 (13)2．3基本二进制树防碰撞算法 (14)2．3．1算法思路 (14)2．3．2实例演示 (15)2．3．3性能评价 (17)2．4动态二进制树防碰撞算法 (19)2．4．1算法思路 (19)2．4．2实例演示 (21)2．4．3性能评价 (22)2．5退避式二进制树防碰撞算法 (22)2．5．1算法思路 (22)2．5．2实例演示 (24)2．5．3性能评价 (25)2．6本章小结 (25)3 改进型二进制树防碰撞算法 (25)3．1涉及二进制树算法的国际标准 (25)3．1．1 IS0 15693 (25)3．1．2 IS014443 (26)3．2IS014443标准二进制树防碰撞算法 (27)3．2．1基本概念 (27)3．2．2算法思路 (28)3．3改进型二进制树防碰撞算法 (32)3．3．1改进方向 (32)3．3．2基本概念 (32)3．3．4实例演示 (37)3．4本章小结 (39)4 FPGA实现改进型二进制树防碰撞算法 (40)4．1FPGA技术 (40)4．1．1 FPGA简介 (40)4．1．2 FPGA设计流程 (40)4．1．3 FPGA设计工具 (42)4．1．4 FPGA设计语言 (45)4．1．5 TestBench验证平台 (45)4．2RFID系统中的防碰撞模块 (46)4．3FPGA实现算法流程 (46)4．4曼彻斯特解码模块 (47)4．5命令处理模块 (50)4．5．1请求命令处理 (50)4．5．2防碰撞命令处理 (51)4．5．3选择命令处理 (53)4．5．4去选择命令处理 (53)4．6命令选择模块 (53)4．7数据存储模块 (55)4．8密勒编码模块 (56)4．9模块连接 (57)4．10本章小结 (58)结论 (58)致谢 (62)1 引言1．1 RFID技术简介自动设备识别技术是目前国际上发展很快的一项新技术，英文名称为Automatic Equipment Identif ication，简称AEI，它通过一些先进的技术手段，实现人们对各种设备在不同状态下的自动识别和管理【ll】。

目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两种，其中光学技术普遍应用于条形码和摄像两大类，而无线电技术在自动识别领域的应用更具体的名称为射频识别，英文名为Radio Frequency Identification，简写为RFIDI21。

RFID技术通过射频方式进行非接触的双向通信，达到自动识别的目的，它源起于上世纪四五十年代，最初是基于雷达与微波理论的发展，自从上世纪九十年代以来，RFID技术快速发展，得到了广泛的应用，进入新世纪后，各个国家，组织还有企业都加大了对RFID技术的投入，生产了大批相应的产品，在多个领域有了成功的应用案例。

RFID被誉为二十一世纪的十大战略性产业之一，可以预想，未来RFID技术的发展空间是无限广阔的。

1．2 RFID系统1．2．1 RFID系统组成根据实际应用环境，RFID系统结构有多种不同分法，一般来说，一个典型RFID系统包括三个部分：前端信息载体，数据交换环节，后端应用环境【3】。

在具体应用中，前端信息载体有多个名称，如标签(Tag)，智能标签(Smart Labels)，射频卡(RF Card)等，本文建议采用应答器(Transponder)这种更具普遍意义的说法。

在RFID系统中，应答器放置在待识别的物体上，它内部存储的信息表征着该物品的独一性。

通常来说，应答器由耦合元件和微电子芯片组成，主要电气性能为工作频率，读写能力，数据传输率，信息数据存储量，防碰撞能力，信息安全性能等，应答器的分类也是以这些性能为依据的，例如根据存储器可将应答器分为EEPROM，FROM(铁电存储器)，SRAM(静态随机存储器)，根据信息注入方式可分为集成电路固化，现场线改写，现场无线改写，根据电源供给方式分为无源，半无源，有源。