一种基于QT协议的ID-BTS标签识别方法技术

一种基于QT协议的ID-BTS标签识别方法，在阅读器中引入一个堆栈S，一个map关联容器M＜N，T＞和一个二叉树BT根节点到各个叶子结点的路径包含了所有查询前缀；初始时，堆栈S为空，map关联容器M也为空，BT只包含根节点，所述标签识别方法包括以下过程：1）初次识别，即阅读器对其范围内的所有标签进行第一轮识别；2）再次识别：当阅读器完成第一轮识别后，需要对查询范围内的标签进行再次识别。本发明专利技术提供一种有效解决碰撞问题、搜索次数少、通信量小、识别效率高的基于QT协议的ID-BTS标签识别方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网、信息采集识别
，尤其是一种ID-BTS标签识别方法。适用于数字城市的物联网中，针对目标跟踪和状态检测等特殊应用中，RFID系统中阅读器要对其查询范围内的标签进行反复识别的问题。
技术介绍
随着通信网络技术和计算机技术的迅速发展，人们对高效和智能地管理城市提出了更高的要求。数字成城市就是该阶段的产物。数字城市以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现，是数字地球的重要组成部分。数字城市为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件，是信息时代城市和谐发展的重要手段。物联网(IOT)通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等前端信息采集系统，采集各种需要的数据信息，再通过电信网、互联网等把数据传到云计算的中心进行处理，最后，根据对信息的分析、处理结果再对前端进行智能化的控制。物联网迅速发展，将成为地球上的一类新的基础设施。世界将继续“缩小”、“扁平化”和“智慧”，我们正在迈入智慧时代。数字城市要变得更加“智慧”，就必须要依赖物联网。IOT由三大层组成，包括感知层、网络层、应用层。感知层是物联网中“人与物智慧对话”中面向“物”的一端，因此在数字城市智慧化的过程中，有很重要的地位。RFID技术也正是因为被运用于物联网的感知层而逐渐为人们所熟知。RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)技术，主要用于采集数据，识别物体。特点为自动识别、抗污染、无需人工干预。射频识别技术具有很多优点标签小型化、应用领域多元化、产品可重复使用、标签ID唯一、穿透性好等，在全球范围内发展很快，特别是在数字城市、IOT发展的带动下，逐渐呈现有规模、有体系的全面发展。同时RFID技术的自动识别、无需人工干预也可以使数字城市更加智慧。RFID系统主要由标签、阅读器、数据交换与管理系统组成。在RFID系统的应用过程中，当多个标签位于同一阅读器的工作范围内时，如果同时回复信息，将导致各个标签之间的传输信息相互干扰，这被称之为标签碰撞，标签碰撞会使阅读器不能正确识别标签，这将会导致带宽浪费、能量损失同时还增加了标签识别时延。因此，碰撞问题已成为影响Riro系统读取效率的核心问题之一。由此可见，在数字城市建设进程中解决好RFID系统中的防碰撞问题也是一个很重要的内容。
技术实现思路
为了克服已有物联网的标签识别方法的无法有效解决碰撞问题、搜索次数多、通信量大、识别效率低的不足，本专利技术提供一种有效解决碰撞问题、搜索次数少、通信量小、识别效率高的基于QT协议的ID-BTS标签识别方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于QT协议的ID-BTS标签识别方法，在阅读器中引入一个堆栈S，来记录发生碰撞的标签前缀，一个map关联容器M〈N，T >，来记录成功识别时的查询前缀N及出现的次数T，和一个二叉树BT用来记录各个过程节点，根节点到各个叶子结点的路径包含了所有查询前缀；初始时，堆栈S为空，map关联容器M也为空，BT只包含根节点，所述标签识别方法包括以下过程I)、初次识别，即阅读器对其范围内的所有标签进行第一轮识别，步骤如下1.1)堆栈S弹出第一个元素X，阅读器发送查询前缀X0，在查询前缀X后加一个O作为发送的前缀标签，如果只有一个标签响应，即没有碰撞发生，跳转到1. 2);如果有多于 一个标签响应，即发生了碰撞，跳转到1. 5);如果没有标签响应，跳转到1. 3)；1. 2)没有碰撞发生，成功识别标签X0，并为二叉树BT对应的节点添加左子节点0，并将此查询前缀XO送入map关联容器M，记N为XO同时记出现次数T为1，跳转到1.3);1.3)阅读器发送查询前缀XI，若只有一个标签响应，即没有碰撞发生，跳转到1.4);如果有多于一个标签响应，即发生了碰撞，跳转到1. 6);如果没有标签响应，跳转到1. O ；1. 4)成功识别该标签XI，并为二叉树对应的节点添加右子节点1，并将此查询前缀送入map关联容器M，记N为Xl同时记出现次数T为1，跳转到1.1)；1. 5)为节点添加左子节点0，并把XO送入堆栈S，跳转到1.1);1. 6)为二叉树对应的节点添加右子节点1，查看栈S中的第一个元素是不是X0，如果是，弹出X0，押入XI，再押入X0，跳转到1.1);2)、再次识别当阅读器完成第一轮识别后，需要对查询范围内的标签进行再次识另Ij，步骤如下2.1 Wimap关联容器M中的各对数据〈队，Ti)进行从大到小排序，依据Li的值，定义Li为T lcagfh(N λ4 = /e/^// (V }+A，其中，Nx 力跋随 i旬綠即L的值为最长的查询前缀和当前查询前缀的商加上当前查询前缀的出现次数；2. 2)取map关联容器M中第一项的查询前缀N，阅读器发送查询前缀，等待标签响应，如果无标签响应，则跳到2. 3);如果有标签响应，则跳至2. 4)；2. 3)识别失败，将该数据对插到map关联容器M最后，并跳至2. 2)2. 4)成功识别，该查询前缀的出现次数T加1，跳至2.1)进行下一个标签的识别。本专利技术的技术构思为我们在研究数字城市中，无人参与的、更智慧的识别目标的问题和对目标跟踪和状态检测等特殊应用中RFID系统中的阅读器要对其查询范围内的标签进行反复的识别的问题时，提出了一种基于QT协议的ID-BTS改进算法，由于基于QT协议，可以有效减低标签的成本，相对于传统的二进制树搜索算法，又能有效减少搜索次数，由于不是发送完整地标签，只需要发送查询前缀就可以识别标签，因此还具有很低的通信量，出目标标签。本专利技术引入对目标跟踪和状态检测等特殊应用中阅读器要对其查询范围内的标签进行反复的识别问题，首先通过基于QT协议的ID-BTS改进算法对需要反复识别的标签进行初次识别。其次利用产生的含有所有查询前缀和对应出现次数的map关联容器M，根据查询前缀长度和对应标签出现次数给所有查询前缀对进行排序，得到新的优化后的推荐查询前缀。最终根据优化后的顺序发送查询前缀来进行再次识别，从而能够对目标进行更高效率的跟踪和状态检测。本专利技术的有益效果在于有效地克服了对标签进行反复识别时搜索次数多，通信量大，再次识别效率低的缺点，同时降低了标签的成本，对目标跟踪和状态检测等特殊应用中阅读器要对其查询范围内的标签进行反复的识别有很高的效率。附图说明图1是本专利技术方法进行初次识别时的流程图。图2是本专利技术方法进行再次识别时的流程图。具体实施例方式下面结合附图说明和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。参照图1和图2，一种基于QT协议的ID-BTS标签识别方法，需要在阅读器中引入一个堆栈S，来记录发生碰撞的标签前缀，一个map关联容器M〈N，T >，来记录成功识别时的查询前缀N及出现的次数T，和一个二叉树BT用来记录各个过程节点(根节点到各个叶子结点的路径包含了所有查询前缀)。初始时，堆栈S为空，map关联容器M也为空，BT只包含根节点。改进算法的基本流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于QT协议的ID?BTS标签识别方法，其特征在于：在阅读器中引入一个堆栈S，来记录发生碰撞的标签前缀，一个map关联容器M＜N，T＞，来记录成功识别时的查询前缀N及出现的次数T，和一个二叉树BT用来记录各个过程节点，根节点到各个叶子结点的路径包含了所有查询前缀；初始时，堆栈S为空，map关联容器M也为空，BT只包含根节点，所述标签识别方法包括以下过程：1）、初次识别，即阅读器对其范围内的所有标签进行第一轮识别，步骤如下：1.1）堆栈S弹出第一个元素X，阅读器发送查询前缀X0，在查询前缀X后加一个0作为发送的前缀标签，如果只有一个标签响应，即没有碰撞发生，跳转到1.2）；如果有多于一个标签响应，即发生了碰撞，跳转到1.5）；如果没有标签响应，跳转到1.3）；1.2）没有碰撞发生，成功识别标签X0，并为二叉树BT对应的节点添加左子节点0，并将此查询前缀X0送入map关联容器M，记N为X0同时记出现次数T为1，跳转到1.3）；1.3）阅读器发送查询前缀X1，若只有一个标签响应，即没有碰撞发生，跳转到1.4）；如果有多于一个标签响应，即发生了碰撞，跳转到1.6）；如果没有标签响应，跳转到1.1）；1.4）成功识别该标签X1，并为二叉树对应的节点添加右子节点1，并将此查询前缀送入map关联容器M，记N为X1同时记出现次数T为1，跳转到1.1）；1.5）为节点添加左子节点0，并把X0送入堆栈S，跳转到1.1）；1.6）为二叉树对应的节点添加右子节点1，查看栈S中的第一个元素 是不是X0，如果是，弹出X0，押入X1，再押入X0，跳转到1.1）；2）、再次识别：当阅读器完成第一轮识别后，需要对查询范围内的标签进行再次识别，步骤如下：2.1）对map关联容器M中的各对数据进行从大到小排序，依据Li的值，定义Li为：其中，Nx为最长的查询前缀即L的值为最长的查询前缀和当前查询前缀的商加上当前查询前缀的出现次数；2.2）取map关联容器M中第一项的查询前缀N，阅读器发送查询前缀，等待标签响应，如果无标签响应，则跳到2.3）；如果有标签响应，则跳至2.4）；2.3）识别失败，将该数据对插到map关联容器M最后，并跳至2.2）2.4）成功识别，该查询前缀的出现次数T加1，跳至2.1）进行下一个标签的识别。FDA00002429104700021.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庭贵，戴俊彦，柳伟男，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：