一种密集环境下RFID系统滤波方法技术方案

一种密集环境下RFID系统滤波方法，采用空中接口滤波方法，包括以下步骤：（1）根据阅读器发射天线增益以及发射功率，获取包括区域内所有阅读器天线的所有矩形框的边界盒，利用边界盒滤除标签群中的冗余信息；当标签群范围边界存在读滤波时，则视为边界盒无效；（2）利用水平及垂直扫描线找出矩形框组边界之间的交叉点，以隔离矩形框组的重叠部分，待找到矩形框组的重叠部分后，选择多个单独的隔离边界盒，阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息；（3）重复步骤（2），直至每个隔离边界盒内获取更小的冗余信息区域。本发明专利技术相较于读滤波方法，其滤波效率提高50%。

【技术实现步骤摘要】
一种密集环境下RFID系统滤波方法
本专利技术涉及射频识别
，特别是涉及一种密集环境下RFID系统滤波方法。
技术介绍
物联网利用射频识别（RFID）、无线传感网等信息传感设备，将目标物与互联网相连接，实现对目标物的智能化识别、定位、监控及管理等功能。RFID系统、数据库及网络数据处理能力的限制，使得从海量RFID标签数据中滤除冗余标签信息成为RFID应用中亟需解决的问题。密集环境RFID系统是设备部署环境中存在多个阅读器及大量标签，且支持较大数量的终端用户及应用。其中，空中接口层执行预滤波，中间件对预滤波做出响应。阅读器层及中间件层执行后滤波。后滤波由读滤波开始，且读滤波受终端用户及应用控制。中间件将部分后滤波任务分配给阅读器，以减少中间件计算量及阅读器与中间件网络载荷。RFID标签数据结构根据ISO/IEC18000-6C标准，一般包括版本号、域名管理者、对象分类及序列号四部分。编码长度分为64位、96位及256位三种，以GID-96为例，标签数据结构中四部分分别为8位、28位、24位及36位。阅读器接收标签数据后，基于按位模式对标签数据进行读滤波处理。例如，可口可乐公司产品GID-96编码为35.00009F1.*.*，其中355ml罐装可乐的对象分类代码为000200，则可利用35.00009F1.000200.*从标签数据中滤出355ml罐装可乐产品，从而实现读滤波。根据ISO/IEC18000-6C标准，阅读器利用Select（选取），Inventory（盘点）及Access（存取）三个指令管理标签群。阅读器通过一个或多个Select指令选择特定标签群执行Inventory指令。执行Select指令后，只有匹配标签设置标记，其它标签不执行Inventory过程。当匹配标签群接收到Query指令时，Inventory循环开始。Access过程是阅读器对Inventory过程中指定的标签进行读写操作。《IEEENetwork》在2001年第2期第15卷发表的"Algorithmsforpacketclassification"一文中，介绍了典型的网络数据包分类方法；ParkHS和KimJD在2006年编写的《DesignandImplementationofaHigh-speedRFIDDataFilteringEngine》一书中，讨论了RFID滤波及网络数据包分类方法的相似性；EPCglobal在2006年发布的ReaderProtocol,Version1.1中，给出了RFID阅读器读滤波算法；BaiY,WangF和LiuP在2006年编写的《EfficientlyFilteringRFIDDataStreams》一书中，以及WangF和LiuP在2005年发表的"TemporalManagementofRFIDData"一文中，均提出了基于读滤波的RFID滤波方法，重点解决了实际应用中去除噪声及重复数据以准确获取目标ID数据的问题。然而，由于上述读滤波方法的标签数据源数量大，导致实时性较差，滤波效率较低，不符合快速滤波的应用需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种实时性好，滤波效率高的密集环境下RFID系统滤波方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种密集环境下RFID系统滤波方法，采用空中接口滤波方法，包括以下步骤：（1）根据阅读器发射天线增益以及发射功率，获取包括区域内所有阅读器天线的所有矩形框的边界盒，利用边界盒滤除标签群中的冗余信息，即落入边界盒内、矩形框外的区域以及矩形框组之间相互重叠的区域均视为冗余信息区域；当标签群范围边界存在读滤波时，则视为边界盒无效；（2）利用水平及垂直扫描线找出矩形框组边界之间的交叉点，以隔离矩形框组的重叠部分，待找到矩形框组的重叠部分后，选择多个单独的隔离边界盒，阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息；（3）重复步骤（2），直至每个隔离边界盒内获取更小的冗余信息区域。进一步，步骤（1）中，所述阅读器天线的矩形框由如下公式获得，式中，为波长，为阅读器天线增益，为标签天线增益，为阅读器天线发射功率，为标签天线灵敏度，为阅读器天线主瓣宽度。进一步，步骤（2）中，所述阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息是通过以下步骤完成：1）Select指令选择基于用户定义标准的标签群、启动单元、相交和基于标签分块的否定；2）阅读器发送连接Select指令执行启动单元和相交操作；3）Select指令可以确认或取消确认适用于四个通话的标签的SL（选定）标记，或者可以在四个通话的其中一个通话中将标签的已盘标记设置为A或B；4）阅读器和标签协议标准执行Select指令，目标为Select指令是否修改标签的SL标记或已盘标记，如果是在已盘标记的情况下，则表示是否为某通话修改SL标记或已盘标记，随后执行相应的标签应答。进一步，步骤（2）中，在寻找交叉点时，应避免隔离边界盒之间相互重叠，即产生复制区域。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：结合读滤波算法及Select指令，利用矩形框几何形式，给出空中接口滤波方法，以准确获取目标标签数据，并利用Inventory概率模型及滤波时间测试方法，对所提出的滤波方法进行仿真测试；测试结果表明，相较于读滤波方法，所提出方法滤波效率提高50%。附图说明图1为本专利技术实施例边界盒有效的示意图；图2为本专利技术实施例边界盒无效的示意图；图3为本专利技术实施例3个隔离边界盒的示意图；图4为本专利技术实施例隔离边界盒产生复制区域的示意图；图5为本专利技术实施例6个冗余信息区域的示意图；图6为本专利技术实施例两次Select操作的示意图；图7为本专利技术实施例单阅读器环境，及比例关系的示意图；图8为本专利技术实施例读循环Inventory操作次数的示意图；图9为本专利技术实施例密集环境下阅读器的布置示意图；图10为本专利技术实施例阅读器密集环境，及比例关系的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。一种密集环境下RFID系统滤波方法，采用空中接口滤波方法，包括以下步骤：（1）根据阅读器发射天线增益以及发射功率，获取包括区域内所有阅读器天线的所有矩形框的边界盒，利用边界盒滤除标签群中的冗余信息，即落入边界盒内、矩形框外的区域以及矩形框组之间相互重叠的区域均视为冗余信息区域，参照图1；当标签群范围边界存在读滤波时，不能提高滤波效率，则视为边界盒无效，参照图2。其中，阅读器天线的矩形框由如下公式获得，式中，为波长，为阅读器天线增益，为标签天线增益，为阅读器天线发射功率，为标签天线灵敏度，为阅读器天线主瓣宽度。（2）利用水平及垂直扫描线找出矩形框组边界之间的交叉点，以隔离矩形框组的重叠部分，待找到矩形框组的重叠部分后，选择3个单独的隔离边界盒，参照图3；阅读器利用Select指令滤除3个隔离边界盒内的冗余信息；而图4中，由于新的复制区域的出现，相较于图2，则增加了少量的冗余信息区域，因此应避免复制区域的产生。阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息是通过以下步骤完成：1）Select指令选择基于用户定义标准的标签群、启动单元、相交和基于标签分块的否定；2）阅读器发送连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密集环境下RFID系统滤波方法，其特征在于，采用空中接口滤波方法，包括以下步骤：（1）根据阅读器发射天线增益以及发射功率，获取包括区域内所有阅读器天线的所有矩形框的边界盒，利用边界盒滤除标签群中的冗余信息，即落入边界盒内、矩形框外的区域以及矩形框组之间相互重叠的区域均视为冗余信息区域；当标签群范围边界存在读滤波时，则视为边界盒无效；（2）利用水平及垂直扫描线找出矩形框组边界之间的交叉点，以隔离矩形框组的重叠部分，待找到矩形框组的重叠部分后，选择多个单独的隔离边界盒，阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息；（3）重复步骤（2），直至每个隔离边界盒内获取更小的冗余信息区域。

【技术特征摘要】
1.一种密集环境下RFID系统滤波方法，其特征在于，采用空中接口滤波方法，包括以下步骤：（1）根据阅读器发射天线增益以及发射功率，获取包括区域内所有阅读器天线的所有矩形框的边界盒，利用边界盒滤除标签群中的冗余信息，即落入边界盒内、矩形框外的区域以及矩形框组之间相互重叠的区域均视为冗余信息区域；当标签群范围边界存在读滤波时，则视为边界盒无效；（2）利用水平及垂直扫描线找出矩形框组边界之间的交叉点，以隔离矩形框组的重叠部分，待找到矩形框组的重叠部分后，选择多个单独的隔离边界盒，阅读器利用Select指令滤除每个隔离边界盒内的冗余信息；（3）重复步骤（2），直至每个隔离边界盒内获取更小的冗余信息区域。2.根据权利要求1所述的密集环境下RFID系统滤波方法，其特征在于，步骤（1）中，所述阅读器天线的矩形框由如下公式获得，式中，为波长，为阅读器天线增益，为标签天线增益，为阅读器天线发射功率，为标签天线灵敏度，为阅读器天线主瓣宽度。3.根据权利要求1或2所述的密集环境下RFID系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凤鸣，李兵，何怡刚，
申请(专利权)人：湖南机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43