一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，包括：S1.初始化查询堆栈；S2.读取查询堆栈中的查询码，发送查询指令；S3.接收电子标签的应答信号，分析应答信号，当发生碰撞时跳转至步骤S4，当应答信号不为空且未发生碰撞时，跳转至步骤S5，当应答信号为空时跳转至步骤S6；S4.计算碰撞因子，当碰撞因子大于等于预设的碰撞因子门槛值时，生成H条新查询码，并将H条新查询码写入查询堆栈，否则生成K条新查询码，并将K条新查询码写入查询堆栈；跳转至步骤S2；S5.该查询指令查询成功，跳转到步骤S6；S6.判断查询堆栈是否为空，是则结束，否则跳转至步骤S2。具有识别率高，识别速度快等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法
本专利技术涉及智能电表识别
，尤其涉及一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法。
技术介绍
随着电子标签技术的发展，电子标签越来越多的应用到智能电表领域，智能电表通过设置电子标签，可以极大的方便智能电表在制造、安装及使用过程中对智能电表信息的读写。但对电子标签的读取，现有技术中通常采用的为二进制树搜索方法。这种方法采用曼彻斯特(Manchester)编码，它能按位识别出碰撞，如图1所示，由两个(或多个)标签同时发送的数位有不同之值，则接收的上升边和下降边互相抵消，以致在整个位窗的持续时间内接收器接收到的是不间断的载波信号。这种方法本身是确定的，不存在电子标签在长时间内得不到响应的情况，但这种方法比较复杂，且识别时间较长。在实际的应用场景中，智能电表通常采用相对集中的安装方式，即根据供电区域的划分，同一区域中各用户的智能电表集中安装，集中安装的智能电表少则几块、十几块，多则几十、上百块，在抄表时需要通过智能抄表设备对每个安装点的智能电表进行抄表，因此，如何缩短智能电表电子标签的识别时间，提高识别效率，可以大大提高智能电表的抄表效率，具有现实的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种可有效解决电子标签识别过程中的碰撞问题，识别率高，识别速度快的自适应的二进制电子标签碰撞处理算法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，包括如下步骤：S1.初始化查询堆栈；S2.读取所述查询堆栈中的查询码，发送查询指令；S3.接收电子标签的应答信号，分析所述应答信号，当发生碰撞时跳转至步骤S4，当应答信号不为空且未发生碰撞时，跳转至步骤S5，当应答信号为空时跳转至步骤S6；S4.计算碰撞因子，当所述碰撞因子大于等于预设的碰撞因子门槛值时，根据所述查询码的应答情况生成H条新查询码，并将所述H条新查询码写入所述查询堆栈，否则生成K条新查询码，并将所述K条新查询码写入所述查询堆栈；跳转至步骤S2；所述H大于K；S5.该查询指令查询成功，完成对该查询码的识别，跳转到步骤S6；S6.判断所述查询堆栈是否为空，是则结束，否则跳转至步骤S2。作为本专利技术的进一步改进，所述碰撞因子为碰撞时隙内碰撞比特占电子标签响应比特位的比值；所述碰撞因子门槛值为0.75。作为本专利技术的进一步改进，所述H的取值为4。作为本专利技术的进一步改进，所述K的取值为2。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中根据所述查询码生成4条新查询码的具体步骤包括：根据所述查询码的应答情况，将发生碰撞的最高2个碰撞位的查询码分别设置为11、10、01、00，生成4条新的查询码，将其余碰撞位的查询码设置为1。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中根据所述查询码生成K条新查询码的具体步骤包括：根据所述查询码的应答情况，将发生碰撞的最高1个碰撞位的查询码分别设置为1和0，生成2条新的查询码，将其余碰撞位的查询码设置为1。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术可有效解决电子标签识别过程中的碰撞问题，识别率高，识别速度快，提高智能电表抄表的速度与效率。附图说明图1为Manchester编码的碰撞情况原理示意图。图2为本专利技术具体实施例的流程示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图2所示，本实施例的自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，包括如下步骤：S1.初始化查询堆栈；S2.读取所述查询堆栈中的查询码，发送查询指令；S3.接收电子标签的应答信号，分析所述应答信号，当发生碰撞时跳转至步骤S4，当应答信号不为空且未发生碰撞时，跳转至步骤S5，当应答信号为空时跳转至步骤S6；S4.计算碰撞因子，当所述碰撞因子大于等于预设的碰撞因子门槛值时，根据所述查询码的应答情况生成H条新查询码，并将所述H条新查询码写入所述查询堆栈，否则生成K条新查询码，并将所述K条新查询码写入所述查询堆栈；跳转至步骤S2；所述H大于K；S5.该查询指令查询成功，完成对该查询码的识别，跳转到步骤S6；S6.判断所述查询堆栈是否为空，是则结束，否则跳转至步骤S2。在本实施例中，所述碰撞因子为碰撞时隙内碰撞比特占电子标签响应比特位的比值；所述碰撞因子门槛值为0.75。所述H的取值为4。所述K的取值为2。在本实施例中，所述步骤S4中根据所述查询码生成4条新查询码的具体步骤包括：根据所述查询码的应答情况，将发生碰撞的最高2个碰撞位的查询码分别设置为11、10、01、00，生成4条新的查询码，将其余碰撞位的查询码设置为1。在本实施例中，所述步骤S4中根据所述查询码生成K条新查询码的具体步骤包括：根据所述查询码的应答情况，将发生碰撞的最高1个碰撞位的查询码分别设置为1和0，生成2条新的查询码，将其余碰撞位的查询码设置为1。在本实施例中，假设系统内的标签数量为N，系统分配的分支数为M，系统在搜索深度为1的时候，识别概率p(1)为：当搜索深度为d时，系统识别的概率p(d)为：p(d)＝[1-p(1)]d-1则系统在一次完整的识别过程中，对N个标签进行搜索所需深度的平均值E(d)为：对上式进行化简，整理，并根据等比数列求和公式可以得到：上式中，M为等比数列的公比，也就是系统所分配的分支数。这样我们就可以求得系统搜索过程中所需的平均时隙数T为：当搜索算法有两个分支时，所需的平均时隙数为T2＝2/(1-1/2)N-1。当搜索算法有四个分支时，所需的平均时隙数为T4＝4/(1-1/4)N-1。比较上述两式可知，当N>3时,四分支搜索算法所用到的平均时隙较少，系统性能优于二分支搜索算法；当N≤3时,二分支搜索算法所用到的平均时隙较少，系统性能优于四分支搜索算法。在本实施例中，假设四个电子标签的序列号分别为，标签1：10110010；标签2：10100011；标签3：10110011；标签4：11100011。在初始状态下，生成查询码为11111111，存储查询堆栈。读取查询堆栈中的查询码，向标签发送查询指令。此时，全部标签均响应该查询指令，发送自身ID。根据对查询码的响应情况，检查到第0，4，6位发生碰撞，即1x1x001x，计算碰撞因子为：3/8＝0.375。小于预设的碰撞因子门槛值，K取2，即生成2条新的查询码。将发生碰撞的最高位的查询码分别设置成1和0，生成2条新的查询码，分别为：11110011和10110011，并将该两条查询码加入到查询堆栈。然后，再从查询堆栈的栈顶中取出查询码10110011，重复上述查询过程，根据对查询码的响应情况，检查到第0和4位发生碰撞，即101x001x，通过计算碰撞因子小于预设的碰撞因子门槛值，生成2条新查询码，10110011和10100011，加入堆栈。再从栈顶取出查询码10100011，进行查询，可以无碰撞的读到标签2，令标签2进入无响应状态。再从栈顶取出查询码10110011进行查询，此时，只有标签1和标签3响应，第0位发生碰撞，则生成10110011和10110010共2条新查询码加入堆栈，再读取栈顶的查询码10110010进行查询，可以无碰撞的查询到标签1，令标签1进入无响应状态。再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，其特征在于，包括如下步骤：S1.初始化查询堆栈；S2.读取所述查询堆栈中的查询码，发送查询指令；S3.接收电子标签的应答信号，分析所述应答信号，当发生碰撞时跳转至步骤S4，当应答信号不为空且未发生碰撞时，跳转至步骤S5，当应答信号为空时跳转至步骤S6；S4.计算碰撞因子，当所述碰撞因子大于等于预设的碰撞因子门槛值时，根据所述查询码的应答情况生成H条新查询码，并将所述H条新查询码写入所述查询堆栈，否则生成K条新查询码，并将所述K条新查询码写入所述查询堆栈；跳转至步骤S2；所述H大于K；S5.该查询指令查询成功，完成对该查询码的识别，跳转到步骤S6；S6.判断所述查询堆栈是否为空，是则结束，否则跳转至步骤S2。

【技术特征摘要】
1.一种自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，其特征在于，包括如下步骤：S1.初始化查询堆栈；S2.读取所述查询堆栈中的查询码，发送查询指令；S3.接收电子标签的应答信号，分析所述应答信号，当发生碰撞时跳转至步骤S4，当应答信号不为空且未发生碰撞时，跳转至步骤S5，当应答信号为空时跳转至步骤S6；S4.计算碰撞因子，当所述碰撞因子大于等于预设的碰撞因子门槛值时，根据所述查询码的应答情况生成H条新查询码，并将所述H条新查询码写入所述查询堆栈，否则生成K条新查询码，并将所述K条新查询码写入所述查询堆栈；跳转至步骤S2；所述H大于K；S5.该查询指令查询成功，完成对该查询码的识别，跳转到步骤S6；S6.判断所述查询堆栈是否为空，是则结束，否则跳转至步骤S2。2.根据权利要求1所述的自适应的二进制电子标签碰撞处理算法，其特征在于：所述碰撞因子为碰撞时隙内碰撞比特占电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德智，陈向群，徐人恒，黄瑞，李迪星，陈福胜，陈浩，申丽曼，贺星，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司计量中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43