基于图的RFID阅读器防冲突算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，其特征在于：将RFID系统中的电子标签对应成为图中的点，参照标签对阅读器资源的冲突关系设定图中的边；信息传递时将出现阅读器冲突的顶点使用不同的颜色标记出来，并形成边关系。对阅读器的冲突问题建立模型，借助图中的顶点着色实现冲突调度，通过对无向图顶点的遍历得到RFID冲突解决的方案。本发明专利技术的有益效果是：提出了一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，通过使用对图中顶点着色得到实时的标签冲突情况，按照先到先处理策略得到解决阅读器冲突的调度方案；此算法能自动、快捷地确定解决冲突的方案，有效解决RFID阅读器与电子标签的冲突。

【技术实现步骤摘要】
基于图的RFID阅读器防冲突算法
本专利技术涉及RFID技术、图论中的图着色思想，是一种基于图的RFID阅读器防冲突算法。
技术介绍
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 在RFID中，会出现多个电子标签同时处在某个读写器的作用范围内。在RFID系统中存在着两种不同的基本通信形式:一种是当读写器向电子标签发送数据时，在范围内的所有电子标签均能接受到数据，这种发送形式称为“广播”；另一种通信形式是在一个读写器的范围内多个电子标签向读写器发送数据，其通信形式称为多路存取。在通信过程中，电子标签和读写器之间的数据传递必须保证一定的响应速度，同时必须防数据在读写器的接收模块中相互碰撞而不能读出数据的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，将RFID中的电子标签以及冲突问题通过数据模型与图中的节点与边对应，使用对图中节点着色的方法得到实时的标签数据冲突情况，然后按照先到先处理策略解决冲突问题，得到调度方案。此算法能自动、快捷地确定解决冲突的方案，有效解决RFID阅读器与电子标签的冲突。 本专利技术为了解决其技术问题所采用了如下技术方案: 1.建立模型 通过电子标签以及对阅读器的冲突，将图中的顶点和边按照一定的约定对应起来，以此建立基本的电子标签冲突处理模型，具体说明如下: (I)形成标签集:在同一个阅读器范围内，给定电子标签集预定要完成的事务，给定构成事务的元素集合分别为A1, A2,…，An。 事务集合T 是 T1, T2, , Tn 的笛卡尔积为=T1XT2X..XTn = Kt1, t2，…，tn) I e T1, i = 1,2,..., η} ο 事务集合T (T1, T2,.., Tn)，其中的一个事务为V，V e T表示V是集合T的一个η元组。V[TJ则表示元组V中相应于属性A1的一个分量。 每个事务是笛卡尔集的一个η元组，即是从构成事务的元素集合的笛卡儿集中选取元素，形成事务。多个事务的集合可以完成某个时刻电子标签向阅读器传递数据的任务，因而对于一项需完成的任务则转化得到一个满足预定任务的事务集Τ。 (2)将事务内容设定图中的顶点，即一个顶点对应一次事务中的电子标签。将任在同一时刻向阅读器发送数据的电子标签的顶点之间作一条无向边，而在同一时间段内没有冲突的顶点不连接。将完成预定任务的事务集转化为一张无向图。 设无向图G =〈V, E>, V = Iv1, v2,..., vn| i = I, 2,, η}, E = {e1； e2,…，en|i =1,2,..., n}，边 ei = (Vi, Vj) e E, V1^ Vj e V。 其中每个顶点vi对应(I)中的事务V，V e T，表示V是集合T的一个η元组。ν”V1是事务集中具有冲突的事务。 按照对图中节点和边的定义，事务集以及事务集之间的关系如说明书附图1所示。将同一时刻对阅读器资源有无冲突作为定义边的依据，将事务以及关系转换成图。 (3)对于事务的处理在确定了基本的图的表示以后，使用对节点进行着色的方式来安排有冲突事务的处理，那么着色节点集合说明如下: 设无向图G =〈V, E>, C = Ici = Vj I Vj e V, I < i < m, I < j < η} 其中Vi表示图中节点，即一个事务中的一个电子标签。对于着色节点集中的着色点的数量的上限值m是一个事务中所有电子标签的个数总和。 2.图着色的过程 图着色的主要思想是按照图中边的设定关系，将出现冲突的节点使用不同的颜色标记出来。设定预计给节点着色的总数目，使用不同颜色进行标记，即对于出现冲突的节点，每一个点对应一种不同的颜色。以颜色代表冲突节点。为建立的事务模型得到的无向图进行着色。 (I)对每个顶点着色，着色的要求是每一顶点都着相同一种颜色。由于顶点代表的是事务集中的具体事务，初始时不考虑边，即不考虑冲突情况，将颜色统一。 (2)考虑信息传递以及阅读器冲突产生的实时性，任意两个实时发生冲突的顶点之间使用无向边连接，且顶点改着不同颜色。 对于电子标签与阅读器之间的信息传递存在着较强的实时性，按照这一特点将事务集的模型与其对应，考虑每一位数据信息传递时电子标签与阅读器的的冲突情况，将其转换成图着色问题进行解决。 在冲突解决过程中，对于同一时刻需要传递数据的顶点着色并且连接无向边；增加一位判别标志位，记录传递信息是否完成；按照先到先服务策略对有边连接的顶点进行遍历。 (3)对着相同色，有边相连的顶点的遍历结果就是可行的阅读器冲突解决方案。 3.事务调度算法的详细步骤 无向图G = <V,E>,顶点(即电子标签)V = {v1； V2,..., vn}，边(即冲突)E = {e1；e2,..., en}, λ⑴=c表示给顶点着色为c,具体的算法如下: (I)令cl = I,对图中所有的顶点着色c,即λ (i) = 1(1彡I ?^η)； (2)标签上若有信息传递时则顶点着色c2 (令c = 2),那么λ⑴=2(1 ^ i ^ η)； (3)扫描顶点V1:若顶点颜色为Cl,则绑定一个信息位f = I ;若顶点颜色为c2,则进入队列S。将队列S中的顶点连接起来，形成信息传递冲突的图。 (4)按照队列中的顶点顺序依次完成信息与阅读器的传递，且设传递了信息的顶点的信息为f = O。 (5) i = i+Ι,扫描顶点Vi的信息位f:若f = O且c2 = I则i = i+Ι若f = O且Cl = I则跳转到(6);若f = O则跳转到⑶继续。 (6)处理完成，对阅读器与电子标签的信息传递实现了避免冲突的调度。 基于图的RFID防冲突算法在实际处理中对于图中存在冲突的顶点的遍历可以采取先到先服务策略，也可以采取基于优先级的服务策略，这样得到的阅读器冲突解决方案能全面，具有实际推广意义。 【附图说明】 图1示出了事务及RFID电子标签的转换。 图2示出了基于图的RFID防冲突算法的流程。 【具体实施方式】 在阅读器冲突问题中，使用图着色来解决冲突问题的主要思想是对一次数据信息传递中存在冲突的顶点着不同颜色，并用无向边将其连接。图着色的颜色总数的则表示在信息传递过程中出现的阅读器冲突的次数。将每一次阅读器冲突的处理转换成为对冲突顶点的遍历。在已经初始得到的无向图中，根据信息传递实时的特地对阅读器冲突的顶点着色，每一轮信息传递对应一种不同的颜色方案。以颜色代表冲突节点。其具体的着色过程如下: (I)初始化顶点颜色:初始时不考虑边，即没有冲突的情况，将所有的顶点的颜色着同一种色。由于顶点代表的是RFID系统中的具体标签，那么在着色开始时顶点的颜色均置统一值。 (2)对顶点改着不同颜色:针对冲突情况，每一轮信息传递对应一种不同的颜色方案。 对于电子标签与阅读器之间的信息传递存在着较强的实时性，按照这一特点将事务集的模型与其对应，考虑每一位数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，其特征在于：将RFID系统中的电子标签对应成为图中的点，参照标签对阅读器资源的冲突关系设定图中的边；将出现冲突的节点使用不同的颜色标记出来，并将其进入队列，队列中的顶点之间形成边关系。对电子标签的冲突问题建立模型，将FRID阅读器冲突问题转换成为无向图的着色问题。本专利技术的有益效果是：提出了一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，通过使用对图中顶点着色得到实时的标签冲突情况，按照先到先处理策略得到解决阅读器冲突的调度方案；此算法能自动、快捷地确定解决冲突的方案，有效解决RFID阅读器与电子标签的冲突。

【技术特征摘要】
1.一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，其特征在于:将RFID系统中的电子标签对应成为图中的点，参照标签对阅读器资源的冲突关系设定图中的边；将出现冲突的节点使用不同的颜色标记出来，并将其进入队列，队列中的顶点之间形成边关系。对电子标签的冲突问题建立模型，将FRID阅读器冲突问题转换成为无向图的着色问题。本发明的有益效果是:提出了一种基于图的RFID阅读器防冲突算法，通过使用对图中顶点着色得到实时的标签冲突情况，按照先到先处理策略得到解决阅读器冲突的调度方案；此算法能自动、快捷地确定解决冲突的方案，有效解决RFID阅读器与电子标签的冲突。2.—种RFID阅读器防冲突算法，其特征在于建立基于图的阅读器防冲突调度算法的具体步骤如下: 无向图G =〈V, E>,顶点(即电子标签)V = Iv1, v2,..., vn},边(即冲突)E =...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智珺，
申请(专利权)人：刘智珺，
类型：发明
国别省市：湖北;42