【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涉及射频识别，具体的说，是一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法。
技术介绍
1、随着物联网技术的兴起，作为物联网感知层核心技术的射频识别技术得到不断发展，已逐渐成为现在的一个研究热点。典型的rfid系统通常由电子标签、阅读器和数据处理系统三部分组成，由于阅读器和标签共享一个信道，当多个标签同时向阅读器发送数据，就会相互干扰，引起冲突，这就是标签碰撞问题，常用的rfid防碰撞方法可分为两大类：一类是基于aloha的方法，一类是树形搜索方法，aloha方法是不确定性方法，易于实现，相对简单，但存在随机性大、效率不高、性能不稳定等问题，并且存在由于标签长时间内无法被成功识别而引起的“饥饿”问题，不能确保对所有标签的完全成功识别。
2、经典的树形防碰撞方法主要有：基本二进制搜索树方法、动态二进制搜索方法、查询树方法、碰撞树方法等。这些方法通过二叉树轮询方式对标签进行遍历，不存在标签“饥饿”问题，可以百分之百识别标签，但也存在着标签搜索次数多，通信数据量大，搜索时延较长、识别效率低等问题。
3、为了减少搜索次数，多叉树搜索被提出。现有技术中提出了一种多叉树搜索方法，并分析了多叉树的性能，给出了多叉树搜索所需要的总时隙数，这种方法减少了碰撞时隙，但增加了空闲时隙，总时隙数改善不大；另外还有现有技术提出了基于信息位编码的自适应搜索防碰撞方法，阅读器充分利用碰撞位信息，自适应的生成有效查询前缀，对最高碰撞位开始的4位信息进行编码，进行最多16叉树搜索，as方法有效消除了空闲时隙，但是搜索次数较多。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法，其每次搜索标签响应的时隙数是动态变化的，随着搜索的进行，其每次搜索，标签响应时隙数呈裂变式增长，且时隙不重叠，也无空闲时隙，从而实现大大减少了阅读器搜索标签的次数的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
3、一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法，包括以下步骤：
4、s1.阅读器发出初始搜索命令req(null)，所有标签响应命令，并返回id序列号给阅读器；
5、s2.阅读器接收数据，若碰撞位个数不超过1，则识别标签；若碰撞位个数大于1，设最高碰撞位以前的数据为p，最高碰撞位为第h位，次高碰撞位为第l位，阅读器发送查询命令chk(p，h，l)；
6、s3.前缀为p的标签响应命令，时隙寄存器的时隙值更新为1，把标签id第h位和第l位锁定并返回4位编码数据给阅读器；
7、s4.把阅读器接收数据中的碰撞位‘x’置‘1’，得到t，阅读器发送时隙搜索命令req(t)；
8、s5.时隙值为1的标签响应命令，把锁定位转换成时隙码s，s和t相与，假设得到的4位二进制数中有p个‘1’，则在第p时隙返回id第l位以后的数据比特位。最后，解除锁定位；
9、s6.阅读器依次接收各时隙数据，若碰撞位个数不超过1，则识别标签；若碰撞位个数大于1，设最高碰撞位以前的数据为p，最高碰撞位为第h位，次高碰撞位为第l位，阅读器把(p，h，l)存入堆栈；
10、s7.若阅读器堆栈为空，搜索结束；若堆栈不为空，依次弹出所有堆栈数据，发送碰撞位查询命令chk(p1，h1，l1；p2，h2，l2；p3，h3，l3……)；
11、s8.前缀为pn(n=1、2、3……)的标签响应命令，把n值存入时隙寄存器，把其第hn位和第ln位锁定并编码后得到4位二进制数，在第n时隙返回这4比特数据给阅读器；
12、s9.把各时隙阅读器接收数据中的碰撞位‘x’置‘1’，得到t1、t2、t3……阅读器发送时隙搜索命令reg(t1，t2，t3……)；
13、s10.时隙寄存器的时隙值为n的标签接收第n个数据tn，把锁定位hnln转换成时隙码sn，sn和tn相与，假设结果有p个‘1’，假设t1、t2、t3……tn-1共有q个‘1’，则时隙值为n的标签在第p+q个时隙返回标签第ln位以后的数据比特位，进入步骤s6。
14、作为优选的，当碰撞位个数为0时，识别一个标签，当碰撞位个数为1时，识别两个标签。
15、本专利技术在使用的过程中，具有以下有益效果：
16、（1）搜索次数少，特别是在标签数量大的情况下，具有极少的搜索次数，远远小于传统的防碰撞方法。
17、（2）通过多叉时隙裂变，每个时隙分裂成多个时隙，时隙裂变式增长，且无空闲时隙。
18、（3）每次搜索，都是标签全员响应，每个未识别标签都会分配一个时隙响应命令。
19、（4）先查询每个时隙标签的最高碰撞位和次高碰撞位信息，再时隙裂变，产生更多的时隙，通过时隙码，结合时隙寄存器和碰撞寄存器，得到每个标签的返回时隙值。
20、（5）传统的前缀搜索防碰撞方法，阅读器在每个时隙都要发送搜索前缀，本方法在多个时隙仅发送1个搜索前缀，减少了数据通信比特数。
21、（6）通过时隙寄存器，避免了在时隙搜索中发送前缀信息，减少了数据通信比特数。
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1.一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法，其特征在于，当碰撞位个数为0时，识别一个标签，当碰撞位个数为1时，识别两个标签。
【技术特征摘要】
1.一种多叉树动态时隙分裂防碰撞方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫磊，陈良维，蒲虹桥，金长江，陈孝波，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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