UHF RFID防碰撞演算法

多標籤碰撞：多個標籤在閱讀器的作用範圍內。 當兩個以上標籤同時發送資料時，就會出現通訊衝突和資料幹擾（碰撞）。

為了防止這些衝突，需要在射頻辨識系統中設定一定的相關指令來解決衝突問題。 這些命令稱為防衝突命令或演算法。 分為以下兩種，基於確定性輪詢機制的確定性演算法和基於隨機機制的非確定性演算法（主要是ALOHA演算法）。

ALOHA演算法是一種隨機存取方法。 基本想法是採用標籤先說話的方式。 當RFID電子標籤進入讀寫器的識別區域時，它會自動將自己的ID號碼傳送給UHF讀寫器。 在標籤發送資料的過程中，如果有其他標籤也在發送數據，就會出現訊號重疊，造成衝突。 讀寫器偵測接收到的訊號是否有衝突。 一旦發生衝突，讀寫器會發送命令讓標籤停止發送，並等待一段時間再重新發送，以減少衝突。

1.純ALOHA演算法

在純ALOHA演算法中，如果讀寫設備偵測到訊號有相互幹擾，讀寫器就會向標籤發送指令，停止向讀寫器發送訊號； 標籤收到命令訊號後，會停止發送訊息，並在隨機的一段時間內進入待機狀態，只有經過該時間後才會再次向RFID讀寫器發送訊息。 每個RFID電子標籤的待機時間段長度是隨機的，再次向讀寫器發送訊號的時間也不同，以減少碰撞的可能性。

當UHF讀寫器成功辨識某個標籤後，會立即向該標籤發出指令，使其進入休眠狀態。 其他標籤將始終響應閱讀器發出的命令，並重複向閱讀器發送訊息。 當標籤被辨識後，它們會一一進入休眠狀態，直到閱讀器辨識出所有區域內的標籤後，演算法過程才結束。 發送幀不會發生衝突，可以分析發送成功的機率P與吞吐率和包含的資料量有關。

特色：報文長度（等長），衝突區域大，實現簡單，適合報文傳輸密度較低的場景

總結：當偵測到衝突時，進入待機狀態，等待一段隨機時間，然後發送

2. 時段阿囉哈

時隙ALOHA演算法將時間分割成多個離散的時隙，每個時隙的長度等於或略大於一幀，並且標籤只能在每個時隙的開始處發送資料。 這樣標籤要麼發送成功，要麼完全碰撞，避免了純ALOHA演算法中的部分碰撞，使碰撞週期減半，提高了通道利用率。 時隙ALOHA演算法要求閱讀器校準其識別區域中標籤的時間。 由於標籤只在某個時隙內傳輸數據，因此該演算法的碰撞頻率僅為純ALOHA演算法的一半，但係統的數據吞吐性能將提高一倍。

特性：衝突區域僅限時隙，正確接收：無衝突，驗證正確，衝突：接收錯誤，空時隙

總結：將通道劃分為若干個時隙（大於等於一幀），每個終端只能在每個時隙開始傳輸訊息，衝突區域僅限於該時隙，結果只有成功和衝突（失敗），時隙ALOHA的吞吐量是純ALOHA的兩倍。

3. 成幀時隙ALOHA

在成幀時隙演算法中，時間被分割為多個離散時隙，電子標籤只能在時隙開頭開始傳送訊息。 讀寫器以幀週期發送查詢命令。 當電子標籤收到讀寫器的請求指令時，各標籤會透過隨機選擇時隙向讀寫器傳送訊息。 如果某個時隙僅被唯一標籤選擇，則該時隙內該標籤所傳送的訊息會被紅鷺讀寫器成功接收，從而正確辨識該標籤。 如果兩個或多個標籤選擇相同的時隙發送，則衝突cts就會發生，而這些同時傳送訊息的標籤無法被閱讀器成功辨識。 如此重複整個演算法的識別過程，直到識別出所有標籤。

特點：此演算法的缺點是當標籤數量遠大於時隙數量時，讀取標籤的時間會大大增加； 當標籤的數量遠小於時隙的數量時，時隙就會被浪費。

總結：多個時隙組成一個幀，所有標籤在幀中選擇時隙發送。

ALOHA演算法的二項式模型

二元樹搜尋演算法： 二元樹搜尋演算法由讀者控制。 基本概念是不斷劃分引起衝突的電子標籤，減少下一步要搜尋的標籤數量，直到只有一個電子標籤回應。

基本概念：多個標籤進入讀寫器工作場所後，讀寫器發送帶有限制的查詢命令，滿足限制的標籤進行回應。 如果發生衝突，則根據發生錯誤的位元修改限制，並再次發送查詢命令，直到找到正確答案並完成標籤的讀寫操作。 對剩餘的標籤重複上述操作，直到所有標籤的讀寫作業完成。