0 引言

　　射頻識別(RFID,radio frequency identification)技術是一種自動識別技術,從20世紀90年代開始逐步走向商業應用.與其他傳統識別系統相比,射頻識別系統具有非接觸式識別的優點,在完成識別工作時無須人工干預,可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡,操作快捷方便.射頻卡可以反復使用,且不易損壞,特別適用于各類管理系統的信息自動化采集。

　　射頻識別系統至少應包括讀寫器和射頻卡(或稱電子標簽)2部分.讀寫器和射頻卡之間通過無線收發模塊及天線(或感應線圈)實現無線雙向通信，讀寫器通過天線以電磁場的形式向外發射能量,處于該電磁場中的(無源)射頻卡接收到電磁場能量后被激活并向讀寫器發送信息數據,讀寫器對收到的數據進行校驗、解碼、編碼等一系列操作之后,通過接口模塊與計算機實現信息交互。

　　RFID技術在生產、零售、物流、交通等多領域潛在的巨大應用前景,近幾年尤其是2003年以后引起了國內外的廣泛關注.很多知名公司如SAP、微軟、IBM等紛紛投入到RFID專用軟硬件的研發中,這使得RFID技術在國外進展迅速并開始走向商用.國內在RFID技術研發上相對滯后很多且大都處于研發起步階段,倍受國外RFID技術專利和標準壁壘的限制,因此,盡早制定標準以及加大力度研發自主知識大功率電感貼片電感器產權的技術與產品在目前顯得尤為重要。

　　目前,RFID技術研究的重點集中于頻率干擾、多卡識別干擾、信息數據安全、識別距離以及運動物體對識別的影響等問題上.數字處理核心模塊作為讀寫器的核心部分,與這些核心問題的解決息息相關,也是決定技術成果的知識產權歸屬的重要因素。因此,獨立自主地研究和設計數字處理核心模塊,包括防碰撞算法和數據加密糾錯等關鍵技術的研究,具有很重要的現實意義。

　　1 隨機推遲防碰撞算法

　　針對RFID系統的多卡識別干擾,隨機推遲防碰撞(anti-collision)算法可以使讀寫器同時對處于天線識別區域內的多個射頻卡進行多卡識別.該算法采用硬件方式或軟件方式,或者二者相結合的方式應用于讀寫器的數字處理核心模塊中.采用軟件方式來實現防碰撞,使系統簡化且易于修改,但在以單片機為主體的數字處理模塊中,由于響應時間相對較長而使應用場合受限,而在以高速DSP為主體的字處理模塊中,這種受限度將會有所降低。

　　算法概述:RFID系統工作時,即使有多個射頻卡同時在識別區域內,在某一時間片內也只能有1個射頻卡和讀寫器通信,若定義信道占用率R(T0)為T0時長內平均占用信道的射頻卡數量,則(RT0)≤1(T0為不發生碰撞時完成1次通信的時長).當碰撞發生時,對于n>1個同時申請信道的射頻卡,算法提供信道的分配規則,并使信道占用率滿足

模壓電感器idth=620;" border="0" />

其中t0、t1是n個射頻卡完成通信的時間段.

　　該算法的狀態轉移圖如圖1電感廠家所示.

圖1防碰撞算法狀態轉移圖

　共模電感　狀態S1讀寫器查詢信道,確認是否有射頻卡進入,如果有則進入狀態S2。
　　狀態S2:如有n(n≥1)個射頻卡到達則分別申請占用信道。
　　狀態S3:讀寫器收到申請后判斷是否有碰撞發生。
　　狀態S4:n=1不發生碰撞,射頻卡占用信道至通信結束。
　　狀態S5:n>1發生碰撞,讀寫器發給射頻卡延時命令。
　　狀態S6:射頻卡按照算法延時等待后回到S2狀態,重新申請信道。
　　狀態S7:當射頻卡的輸入負載G大于某極限值時,碰撞次數急劇增加,系統吞吐量降低,進入不穩定狀態.系統設計時應當避免超載狀態S7。

　　計算機模擬實驗和實際應用結果表明,該算法可以保證在發生碰撞時,系統迅速地將多個射頻卡識別出來,達到了實用升壓電感化程度。下面對該算法的平均響應時間和系統吞吐量進行數學分析。

　　很多情況下,電子標簽任意2次到達的時間間隔Δt服從指數分布，其概率密度為

其中λ為泊松過程的到達率.假設TA為防碰撞算法時長,TS為系統響應選中的射頻卡時長,則T0=TA+TS.當TA時長內的某一時刻有n個標簽同時申請占用信道,由泊松分布知其概率為 大功率電感廠家 |大電流電感工廠