一種標簽及利用harn協(xié)議識別該標簽的方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明設(shè)及無線識別技術(shù)，特別是一種標簽及利用HARN協(xié)議識別該標簽的方法。【
背景技術(shù)：
】[0002]近年來，無線射頻識別（RadioFrequenc^yIdentification,RFID)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用于許多領(lǐng)域中，例如物流監(jiān)測和追蹤，大型倉庫管理，庫存控制等。在運些應用中，要監(jiān)測的物體或?qū)ο髸谎b上有源或無源RFID標簽。每個標簽包含一個唯一的ID和與所附著的對象有關(guān)的信息。運些存儲在標簽中的信息，可W利用RFID閱讀器通過無線信道進行讀取，并傳送到后臺服務(wù)器進行自動化的管理。根據(jù)IDTechEx(R.DasandP.化；rrop.RFIDForecasts,PlayersandOpportunities2014-2024,2013.http://WWW.centrenationalrfid.com/docs/users/file/RFIDForecasts20142024.pdf)最近的預測報告，到2024年，RFID的市場總價值將達到30.24億美元。[0003]在RFID系統(tǒng)中，標簽識別是最基本的問題，它關(guān)系到對閱讀器的讀取范圍內(nèi)所有標簽的ID的訪問。之前的RFID標簽識別工作主要集中于對標簽的采集，可W分為兩類:基于ALOHA協(xié)議和基于樹型結(jié)構(gòu)協(xié)議。在（V.NamboodiriandL.Gao.Energy-AwareTagAnticollisionProtocolsforRFIDSystems.IEEETransactionsonMobileComputing,pages44-59,2009；VinodNamboodiriandLixinGao.Energy-AwareTagAnti-CollisionProtocolsforRFIDSystems.InProc.ofPerCom,pages23-36,2007)中，作者通過調(diào)整基于ALOHA標簽識別協(xié)議中帖的大小來研究時間性能和能源效率的優(yōu)化。在（MuhammadShahzadandAlexX.Liu.ProbabilisticoptimaltreehoppingforRFIDidentification.InProc.ofSIGMETRICS,pages293-304,2013)中，作者提出了一個自適應的樹遍歷方法來提高基于樹結(jié)構(gòu)的標簽識別協(xié)議中的時間效率。DDC協(xié)議化eiKang,KaishunWu,JinZhang,HaoyuTan,andLionelM.Ni.DDC:ANovelSchemetoDirectlyDecodetheCollisionsinUHFRFIDSystems.IEEETransactionsonParallelandDistributedSystems，23(2):263-270,2012)使用了一個特定的RN設(shè)計模式，使得兩個沖突的RN信號被分離，從而提高標簽識別吞吐量。在"MingZhang，TaoLi，ShigangChen,andBoLi.UsingAnalogNetworkCodingtoImprovetheRFIDReadingThrou曲put.InProc.ofICDCS,pages547-556,2010"中提出的FCAT協(xié)議使用了模擬網(wǎng)絡(luò)編碼（ANCKSachinKatti,ShyamnathGollakota,andDinaKatabi.Embracingwirelessinterference:analognetworkcoding.InProc.ofSIGCOMM,pages397-408,2007)來分離沖突時槽所接收到的混合信號中的標簽IDdDDC協(xié)議和FCAT協(xié)議都不能區(qū)分已知標簽和新標簽，并且在RFID系統(tǒng)中只需識別部分標簽ID的情況下，性能會降低。[0004]在EPCC1G2標準協(xié)議化PCglobal.EPCRadio-Frequenc^yIdentityProtocolsClass-lGen-2UHFRFIDProtocolforCommunicationsat860MHz-960MHz,2008)中，閱讀器需要一些帖長(也可W稱為查詢次數(shù))來識別標簽。一個帖包含數(shù)個同步時槽，并且每個標簽隨機選擇一個帖的時槽向閱讀器進行回復。[000引在一個帖開始之前，閱讀器會廣播一個包含參數(shù)q的查詢命令，意味著運個帖包含29個時槽。根據(jù)接收的查詢命令，每一個標簽會在[0,29-1]范圍內(nèi)隨機選擇一個值發(fā)送給它的時槽計數(shù)器。當每個標簽接收一次閱讀器的重復查詢命令時便會將它的時槽計數(shù)器減1。與此同時，每個標簽將會通過隨機生成器產(chǎn)生一個16位的隨機數(shù)，運個隨機數(shù)用RN來表示。當一個標簽應答查詢命令或重復查詢命令時，如果此時它的時槽值為0,那么它將返回它的RN字段來獲取訪問信道。[0006]在運個協(xié)議中有Ξ種不同的時槽，如圖1所示。在一個時槽中，當只有一個標簽向閱讀器返回它的RN信號時，閱讀器可W成功的接收RN。運樣的時槽稱為單時槽。在單時槽中，閱讀器直接廣播一個包含所接收RN信息的ACK命令。相應的標簽便會發(fā)現(xiàn)，ACK命令中加載的RN信息等同于它本身的RN信息，于是它便會將它的ID信息和循環(huán)冗余校驗碼(CRC)傳送給閱讀器。此時運個標簽便會被標記為已識別狀態(tài)并且不會參與當前的識別操作。如果在一個時槽內(nèi)有多個標簽同時傳送它們的RN信息，閱讀器便會檢測到?jīng)_突情況，運樣的時槽被稱為沖突時槽，還有一種不會接收到信息的時槽稱之為空時槽。標簽識別操作只會在單時槽內(nèi)進行。[0007]在標準協(xié)議中，只有單時槽才能采集標簽的ID信息，運無疑會限制它的識別吞吐量。在之前的研究工作中，已經(jīng)有提出了許多信號處理技術(shù)用來提取沖突信號中的有用信息，例如模擬網(wǎng)絡(luò)編碼（ANC)(MingZhang,TaoLi,化igangChen,andBoLi.UsingAnalogNetworkCodingtoImprovetheRFIDReadingThroughput.InProc.ofICDCS,pages547-556,2010;SachinKatti,ShyamnathGollakota,andDinaKatabi.Embracingwirelessinterference:analognetworkcoding.InProc.ofSIGCOMM,pages397-408,2007;ShyamnathGollakotaandDinaKatabi.Zigzagdecoding:combatinghiddenterminalsinwirelessnetworks.InProc.ofSIGCOMM,pages159-170,2008)和互相關(guān)技術(shù)。假定接收器接收了k個不同信號來源的混合信號，如果接收器知道k個沖突信號中的任意k-1個信號，它便會利用ANC對剩余的信號進行解碼。除此之外，如果閱讀器知道所接收的信號一定來自于候選信號，它就會通過互相關(guān)技術(shù)來檢測哪個候選信號包含了沖突信號。我們將會利用運些技術(shù)來提高我們協(xié)議的性能。[0008]近年來，使用多個閱讀器進行并行標簽識別的技術(shù)已經(jīng)引起了眾多研究工作者的關(guān)注。RASPberry(S.J.Tang,J.Yuan,X.Y丄i,G.Chen,Y丄iu,andJ.Z.Zhao.Raspberry:Astablereaderactivationschedulingprotocolinmulti-readerRFIDsystems.InProc.ofICNP，pages304-313,2009)試圖使新標簽的到達率在閱讀器工作的容量范圍內(nèi)時能夠保證系統(tǒng)長期的穩(wěn)定工作。在"1日;[化]1旨，￥〇叫9；[,]1]13〇]1旨化]1,化日叫￥日叫，日]1(1YunhaoLiu.ShelvingInterferenceandJointIdentificationinLarge-ScaleRFIDSystems.IEEETransactionsonParallelandDistributedSystems,pp(99):1-11,2014"中，作者提出了一個能夠共同考慮閱讀器高度和標簽識別的協(xié)議。[0009]在EPCC1G2標準協(xié)議中，RN的主要目的是為了爭奪信道訪問，而RN字段值是隨機產(chǎn)生的，不受標簽的ID所約束。盡管閱讀器知道已知標簽的ID，但是也無法判斷它所接收到的RN信號是屬于已知標簽還是新標簽，于是會繼續(xù)采集它的ID。并且，EPCC1G2標準協(xié)議只會在單時槽時采集標簽ID，運樣便會限制標簽識別的吞吐量。[0010]還有一些關(guān)于提高新標簽的識別吞吐量的研究工作。連續(xù)掃描（Bo化eng,QunLi,andWeizhenMao.EfficientContinuousScanningin民FIDSystems.InProc.ofInfocom，pages1010-1018,2010)是最早用于阻止已知標簽的應答來提高新標簽識別速度的工作。然而，它需要修改標準協(xié)議，并且不能輕易使用COTS標簽。MUIP(JamesWaldrop，DanielW.Engels,andSanjayE.Sarma.Colorwave:ananticollisionalgorithm當前第1頁1 2 3 4