本发明专利技术涉及一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，属于无线射频识别技术领域。本发明专利技术采用比特时隙ALOHA提高读取效率，利用阅读器的移动性获取标签信息，估计未识别的标签数，根据未识别的标签数判读是否会发生漏读现象，通过提示使用者停止移动来减少漏读现象。本发明专利技术首先移动阅读器从场景中收集数据用于估算阅读器识别范围内未识别标签数，从而获取阅读器识别范围内未识别标签数，然后对比上一个识别周期的未识别标签数，判读是否有发生标签漏读现象的风险，如果有发生标签漏读现象的风险，则提示使用者停止阅读器移动，减少标签的漏读。本发明专利技术能够减少中小型仓库中由于漏读标签而浪费的时间，从而提升识别效率。识别效率。识别效率。
【技术实现步骤摘要】
单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法
[0001]本专利技术涉及一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，属于射频识别技术(RFID)
技术介绍
[0002]当前对于中小型仓库中RFID标签的识别，主要有两种方式：一种是采用多个阅读器联合识别，但阅读器成本过高，且极易发生阅读器之间的碰撞；另一种是在仓库内采用单个阅读移动识别，该方法简单可行且成本较低。
[0003]通过对现有专利和论文的检索发现，已有的中小型仓库环境下由于单阅读器移动导致标签还未被识别就离开阅读器信号区，即发生标签漏读现象，由于在中小型仓库环境下，阅读器的移动方向是单向的，漏读的标签需要阅读器再运动一圈回到漏读标签的位置，才可以识别上一圈漏读的标签，导致需要花费大量的时间。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，用以解决中小型仓库单阅读器识别RFID存在的如下问题：1)标签被漏读而浪费大量时间；2)RFID系统效率不高；3)阅读器能量消耗过大等问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，所述的具体步骤如下：
[0006]Step1、RFID标签随机分布在环境中，使用者手持单阅读器沿固定路径移动，利用阅读器的移动性来获取标签信息，阅读器在移动过程中一直在读取标签；
[0007]Step2、手持同一阅读器沿同一路径进行移动，阅读器发送开始指令，开始一个新的识别周期，在阅读器信号区内的标签发送一个长为L个比特的比特序列，表示L个的比特时隙，每个标签会随机将其发送的比特序列中的第i位比特位设置为1，并把其余位设置为0，标签记录自己选择的比特时隙；
[0008]Step3、阅读器接收标签发送的比特序列，如果某一比特位发生碰撞，则代表至少有一个标签选择该比特位，阅读器记录所有的碰撞比特时隙号，然后向阅读器信号区内的标签查询碰撞比特时隙。
[0009]Step4、查询碰撞的比特时隙，阅读器收到的应答会出现三种情况；
[0010](1)、空闲时隙：信号区内没有标签与阅读器进行通信，阅读器读取不到任何信息，查询下一个碰撞的比特时隙；
[0011](2)、碰撞时隙：信号区内多个标签与阅读器进行通信，阅读器读取不到任何信息，查询下一个碰撞的比特时隙；
[0012](3)、成功时隙：信号区内只有一个标签选择该时隙与阅读器进行通信，阅读器能成功读到该标签信息，阅读器将该标签静默，查询下一个碰撞的比特时隙。
[0013]Step5、查询完所有的碰撞比特时隙，阅读器估算阅读器信号区内的未识别标签
数；
[0014]Step6、阅读器对比上一次识别周期的信号区内未识别标签数和目前信号区内未识别标签数，并记录下目前信号区内未识别标签数，阅读器判断是否会发生标签漏读现象的风险，如果有风险，阅读器提示使用者即将发生标签漏读，阅读器停止运动，在原地识别完信号区内的所有标签，再重新运动；如果没有风险，则直接进入Step7；
[0015]Step7、沿固定路径，重复步骤Step2
‑
Step6识别多圈，直至标签被全部识别完。
[0016]进一步地，当阅读器判断有发生标签漏读现象的风险时，阅读器提示使用者停止移动。
[0017]进一步地，阅读器在一个识别周期后阅读器估算阅读器信号区内的未识别标签方法，阅读器估算标签数量的具体方法如下：
[0018]步骤一：阅读器根据该识别周期的碰撞比特时隙数，选择一个ca，ca为每个碰撞时隙中的标签数，具体通过公式(1)：
[0019]ca＝a*e
(b*coll_bit)
+c*e
(d*coll_bit)
ꢀꢀ
(1)
[0020]coll_bit是本次识别周期内碰撞的比特时隙数，a、b、c、d、e都是固定的常数，具体来说，a＝1.9、b＝0.002957、c＝2.571*10^(
‑
7)、d＝0.1236、e＝ 2.7182。
[0021]步骤二：通过公式(2)，估算阅读器信号区内的未识别标签数，公式(2) 如下：
[0022]n＝ca*coll_slot
ꢀꢀ
(2)
[0023]n是阅读器信号区内的未识别标签数，coll_slot是本次识别周期内碰撞的时隙数。
[0024]进一步地，所述阅读器在仓库中使用比特时隙ALOHA算法识别标签，比特时隙的长度L＝128。
[0025]进一步地，为了降低标签漏读率，当阅读器判断有发生漏读现象的风险时，阅读器提示使用者停止移动。
[0026]进一步地，阅读器判断是否会发生漏读现象的方法，具体步骤如下：
[0027]Step6.1、对比阅读器信号区内的未识别标签数n和n_last，n_last是上一个识别周期的未识别标签数，有两种情况：
[0028](1)、n大于等于n_last，说明在本次识别周期内，识别速率低于标签进入信号区的速率，有发生标签漏读现象的风险，根据公式(3)更新G；
[0029]G＝G_last+g (3)
[0030]G是未识别标签数连续增加量，用于判断阅读器信号区内的未识别标签数的在最近的几个识别周期是否是连续增加；G_last是上一个识别周期的未识别标签数；g是增加量系数，g的取值范围为0<g<0.5，g越大，阅读器对未识别标签数的连续增加越敏感，g越小，阅读器对未识别标签数的连续增加越迟钝。
[0031](2)、n小于n_last，说明在本次识别周期内，识别速率高于标签进入信号区的速率，发生标签漏读现象的风险较低，根据公式(4)更新G；
[0032][0033]Step6.2、判断G是否小于0，若G小于0，则把G设置为0；
[0034]Step6.3、更新n_last，使n_last＝n，更新G_last,使G_last＝G；
[0035]Step6.4、判断G是否大于1，有两种情况：
[0036](1)、G大于等于1，把G设置为0，说明在数个识别周期内阅读器的识别速率都低于标签进信号区的速率，阅读器判断有发生标签漏读的风险，阅读器提示使用者，有发生标签漏读现象的风险，让使用者停止移动，进入Step6.5；
[0037](2)、G小于1，说明发生标签漏读现象的风险较低，直接进入Step7；
[0038]Step6.5、阅读器停止移动，识别当前信号区内的未识别标签，每个识别周期中，在查询完所有的碰撞比特时隙后，阅读器检测当前识别周期的coll_bit 是否为0，有两种情况：
[0039](1)、coll_bit等于0，说明当前信号区内的标签已经全部识别完，阅读器提示使用者继续移动，进入Step7；
[0040](2)、coll_bit不等于0，说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，其特征在于：具体步骤如下：Step1、RFID标签随机分布在环境中，使用者手持单阅读器沿固定路径移动，利用阅读器的移动性来获取标签信息，阅读器在移动过程中一直在读取标签；Step2、手持同一阅读器沿同一路径进行移动，阅读器发送开始指令，开始一个新的识别周期，在阅读器信号区内的标签发送一个长为L个比特的比特序列，表示L个的比特时隙，每个标签会随机将其发送的比特序列中的第i位比特位置设置为1，并把其余位置设置为0，标签记录自己选择的比特时隙；Step3、阅读器接收标签发送的比特序列，如果某一比特时隙发生碰撞，则代表至少有一个标签选择该比特位，阅读器记录所有的碰撞比特时隙号，然后向阅读器信号区内的标签查询碰撞比特时隙；Step4、查询碰撞的比特时隙，阅读器收到的应答会出现三种情况；(1)、空闲时隙：信号区内没有标签与阅读器进行通信，阅读器读取不到任何信息，查询下一个碰撞的比特时隙；(2)、碰撞时隙：信号区内多个标签与阅读器进行通信，阅读器读取不到任何信息，查询下一个碰撞的比特时隙；(3)、成功时隙：信号区内只有一个标签选择该时隙与阅读器进行通信，阅读器能成功读到该标签信息，阅读器将该标签静默，查询下一个碰撞的比特时隙；Step5、查询完所有的碰撞比特时隙，阅读器估算阅读器信号区内的未识别标签数；Step6、阅读器对比上一次识别周期的信号区内未识别标签数和目前信号区内未识别标签数，并记录下目前信号区内未识别标签数，阅读器判断是否会发生标签漏读现象的风险，如果有风险，阅读器提示使用者即将发生标签漏读，阅读器停止运动，在原地识别完信号区内的所有标签，再重新运动；如果没有风险，则直接进入Step7；Step7、沿固定路径，重复步骤Step2
‑
Step6识别多圈，直至标签被全部识别完。2.根据权利要求1所述的一种单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，其特征在于：所述Step2中用比特时隙ALOHA识别标签，比特时隙的长度L＝128。3.根据权利要求1所述的单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，其特征在于：所述步骤Step6中为了降低标签漏读率，当阅读器判断有发生漏读现象的风险时，阅读器提示使用者停止移动。4.根据权利要求1所述的单阅读器移动RFID系统下基于漏读预警的标签防碰撞方法，其特征在于：所述步骤Step5中的标签估算方法，阅读器估算标签数量的方法如下：步骤一：阅读器根据该识别周期的碰撞比特时隙数，计算出ca，ca为每个碰撞时隙中的标签数，具体通过公式(1)：ca＝a*e
(b*coll_bit)
+c*e
(d*coll_bit...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓武，陈培东，李润鑫，游进国，贾连印，丁家满，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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