在rfid系統中,資料傳輸的完整性存在兩個方面的問題:
一是外界的各種干擾可能使資料傳輸產生錯誤;
二是多個應答器同時占用通道使傳送資料產生碰撞。
運用差錯控制/資料檢驗(差錯檢測)和防碰撞演算法可分別解決這兩個問題。
監督碼元
差錯的性質
•隨機錯誤
•突發錯誤
•混合錯誤
差錯的表示方法
誤位元率
差錯控制
–在傳輸資訊資料中增加一些冗餘編碼,使監督碼元和資訊碼元之間建立一種確定的關係,實現差錯控制編碼和差錯控制解碼功能 。
–反饋重發(arq)、前向糾錯(fec)和混合糾錯(hec)
反饋重發傳送端需要在得到接收端正確收到所發資訊碼元(通常以幀的形式傳送)的確認資訊後,才能認為傳送成功。
前向糾錯接收端通過糾錯解碼自動糾正傳輸**現的差錯,所以該方法不需要重傳。這種方法需要採用具有很強糾錯能力的編碼技術 。
混合糾錯是arq和fec的結合,設計思想是對出現的錯誤盡量糾正,糾正不了則需要通過重發來消除差錯。
檢糾錯碼的分類
•分組碼
–碼組的監督碼元僅與本碼組的資訊碼元有關,而與其他碼元組的資訊碼元無關
•卷積碼
–碼組的監督碼元不僅與本碼組的資訊碼元相關,而且與本碼組相鄰的前m個時刻輸入的碼組的資訊碼元之間也具有約束關係
–效能優於分組碼
•交織碼
–利用交織技術構造出來的編碼
rfid中的差錯檢測
線性分組碼 奇偶校驗碼 crc碼
有兩個或兩個以上的應答器同時傳送資料,那麼就會出現通訊衝突,產生資料相互的干擾,即碰撞。
多個應答器處在多個閱讀器的工作範圍之內,它們之間的資料通訊也會引起資料干擾。
採取防碰撞(衝突)協議,由防碰撞演算法(anti-collision algorithms)和有關命令來實現。
防碰撞機制的實現
空分多址 sdma空間分割多重訪問
分離的空間範圍內重新使用確定的資源(通訊容量)
是一種通道增容的方式,可以實現頻率的重複使用, 充分利用頻率資源
分頻多重進接 fdma頻率分割多重訪問
分碼多重進接 cdma
分時多重進接 tdma是把整個可供使用的通道容量按時間分配給多個同戶的技術。
rfid中,常用分時多重進接。aloha演算法
aloha是一種分時多重進接訪問方式
純aloha演算法
只要有資料待發,就可以傳送。碰撞週期為2t。
用於唯讀系統。當應答器進入射頻能量場被啟用以後,它就傳送儲存在應答器中的資料,且這些資料在乙個週期性的迴圈中不斷傳送,直至應答器離開射頻能量場。
時隙aloha演算法
把時間分為離散的時間段(時隙),每段時間對應一幀,這種方法必須有全域性的同步。
iso/iec15693標準中的防碰撞使用的就是時隙為16的aloha演算法。
動態時隙aloha演算法
閱讀器在等待狀態中的迴圈時隙段內傳送請求命令,該命令使工作應答器同步,然後提供1或2個時隙給工作應答器使用,工作應答器將選擇自己的傳送時隙,如果在這1或2個時隙內有較多應答器發生了資料碰撞,閱讀器就用下乙個請求命令增加可使用的時隙數(如4,8,…),直至不出現碰撞為止。
q值演算法
在應答器數量較多的情況下,該演算法可實時自適應地調整幀長,提高效率
二進位制樹形搜尋演算法
由閱讀器控制驅動,通過標籤內隨機產生0、1及內建計數器實現標籤的防碰撞。
樹分叉演算法
基本思想是:將處於碰撞的標籤分成左右兩個子集0和1,先查詢子集0,若沒有碰撞,則正確識別標籤,若仍有碰撞則**,把1子集分成00和01兩個子集,直到識別子集1中所有標籤。
improved anti-collision algorithm搜尋過程
詳細過程
應答器控制:純aloha演算法。
iso/iec14443標準type a的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法。
iso/iec14443標準type b的防碰撞:動態時隙aloha演算法。
iso/iec15693標準的防碰撞:時隙aloha演算法
iso/iec18000-6標準type a的防碰撞:動態時隙aloha演算法
iso/iec18000-6標準type b的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法
iso/iec14443標準type b的防碰撞:動態時隙aloha演算法。
iso/iec15693標準的防碰撞:時隙aloha演算法
iso/iec18000-6標準type a的防碰撞:動態時隙aloha演算法
iso/iec18000-6標準type b的防碰撞:二進位制樹型搜尋演算法
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