UHF RFID讀寫器網路與協調技術研究

眾所周知，RFID系統由電子標籤（tag）、閱讀器（reader）和資料管理系統組成。 RFID電子標籤有主動式、被動式和半主動式三種類型。 無源標籤具有成本低的特點，應用廣泛。 我們下面的研究範圍是被動標籤。 當套用被動標籤時，需要適當規劃閱讀器的部署。 RFID部署直接影響UHF讀寫器網路的覆蓋範圍和辨識效果。 合理有效的讀寫器部署方案可以減少網路建置時間，全面覆蓋目標區域； 可以減少讀寫器之間的干擾，適應網路變化，確保整個網路的讀取速率。

讀者網絡有以下特點：

1.RFID網路系統結構呈現嚴重不對稱。 無源電子標籤的效能比較弱，標籤之間無法進行通訊。 被動標籤不能主動發送通訊訊號，只能透過反向散射與讀寫器通訊。 溝通。

2.RFID系統中的無線傳輸環境相當複雜。 大多數情況下，RFID系統工作在室內環境，此時必須考慮多路徑衰減效應。 同時，讀寫器與標籤通訊的典型距離小於10m，屬於短距離通訊。 由於射頻訊號的本質特性，並且為了確保覆蓋範圍，讀寫器的識別區域之間的交叉是不可避免的。 在現有無線蜂窩網路最佳化模型的基礎上，根據RFID系統的特點，提出了讀寫器網路部署的離散模型r=(站點，天線，TIlt，Au)，其中TIlt表示天線傾斜角度，Au表示衰減。 在覆蓋範圍限制、標籤反射訊號約束、最小成本約束、最小幹擾約束的情況下，利用遺傳演算法尋找最佳解。 這些參考文獻沒有考慮在存在手持式閱讀器的情況下閱讀器網路的部署。

讀寫器協調的目的是確保整個系統的通訊需求，主要是避免讀寫器衝突和控制權。 詢問器衝突是指一個詢問器偵測到的另一個詢問器造成的干擾，包括詢問器頻率衝突和標籤衝突兩種情況。 當兩個或多個讀寫器同時使用相同頻率與標籤通訊時，就會發生讀寫器頻率衝突； 標籤衝突是指兩個或多個閱讀器同時與一個標籤通訊時所發生的衝突。

讀寫器衝突的特徵是：被動標籤的低效能特性使其在與多個讀寫器通訊的過程中無法起到防衝突的作用； 加劇。 在包括手持閱讀器在內的閱讀器網路中，閱讀器衝突和拓樸結構變化是顯著特徵，也是從發展角度研究閱讀器網路部署必須解決的問題。 先前對閱讀器網路部署的研究通常集中在固定閱讀器上，因此沒有考慮太多包括行動閱讀器。 包括手持閱讀器的閱讀器網路的部署涉及移動和固定閱讀器的數量、手持閱讀器的移動線路和速度、以及手持閱讀器的移動引起的固定閱讀器的拓撲結構變化、週期覆蓋的確定覆蓋期間的功率控制也是包含手持閱讀器的閱讀器網路部署的研究方向。 手持式讀寫器一般依靠電池來提供電力，這使得節能問題變得非常重要，並且電源控制還可以減少讀寫器之間的干擾。

UHF 閱讀器之間的協調

目前閱讀器網路結構的改進有兩個趨勢：一是學習演算法基於多層結構，較不實用。 讀寫器的功能，讀寫器之間不能相互通信，依靠集中控制器（系統）來協調。 對於這種網絡，閱讀器之間的協調類似於無線蜂窩系統中的頻率分配和功率控制問題。 未來的研究方向是綜合考慮頻譜、時間和空間資源，根據實際應用中的通訊需求進行組合最佳化。 的方法來解決它。

這另一種是增強閱讀器的功能，依靠閱讀器本身來協調閱讀器之間的關係。 這種網路類似感測器網路和自組織網絡，我們可以參考這些通訊網路中的協調技術，並根據RFID讀寫器網路的特點，研究採用分散式方法解決讀寫器協調問題。 對於標籤衝突問題，由於被動標籤的特性，解決方案只能是時分多址，即只有一台重疊覆蓋範圍內的讀寫器可以同時讀寫重疊覆蓋範圍內的標籤。 必須在設備協調中予以考慮。