極低碰撞次數之RFID防碰撞演算法

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Title:	極低碰撞次數之RFID防碰撞演算法
Authors:	詹殷宗劉正忠
Contributors:	電子工程系
Keywords:	query Manchester 防碰撞演算法防碰撞 RFID
Date:	2010-06
Issue Date:	2013-08-02 15:13:40 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	無線射頻辨識技術(Radio Frequency Identification, RFID)是目前世界上被廣泛應用的熱門技術。最初這項技術是英軍為了能在二次世界大戰時，識別出其領空內的戰機敵我而發明的技術，當時是讓戰機攜帶有高耗電量的主動式的電子標籤，在雷達發出詢問訊號時，這些主動式的電子標籤就會回應正確的識別訊號，現代的航空安全也都是以這樣的概念進行飛安管制。在美洲，有全球最大的物流通路龍頭Wal-Mart大力推廣；在歐洲，擁有德國2,200多家連鎖超商的Metro，實現超市整合RFID的商店服務系統；在亞洲，長庚醫院是亞洲第一個將RFID應用在開刀房的醫療單位，近幾年更有金融業推出感應式塑膠貨幣；隨著科技的進步，RFID已經被廣泛的應用在零售百貨、軍方、醫院、食品、交通與門禁等各個領域，能如此的被廣泛運用，是因為RFID是連結現實世界與虛擬世界的關鍵技術，達到所謂的無所不在(ubiquitous)境界。每一個標籤(Tag)內部都記錄著獨一無二的識別序號(ID)，使得RFID具有追蹤目標物的能力，RFID還有另一項特色，就是能在很短的時間內，對多個目標物進行識別，而這一項功能是藉由實現防碰撞演算法來完成；當讀取器(Reader)在對標籤進行識別的時候，依照標籤的回應情況，會有三種可能的回應結果： 1)閒置(Idle)-沒有任何的標籤回應。 2)識別(Identification)-只有一個標籤回應。 3)碰撞(Collision)-多個標籤同時回應。其中碰撞現象需要防碰撞演算法來避開，碰撞的發生原因是多個標籤把自己的識別序號同時的回傳給讀取器。本論文所提出的防碰撞演算法使用曼徹斯特編碼(Manchester Code)來快速分析讀取器所接收識別序號的資料訊號碰撞位元的位置，這些碰撞位元會以個個擊破策略來縮小可能的候選字串數量後，再利用分割演合併演算法對候選字串和已知的字串進行組合，被組合出來的結果是一堆可能實際存在的候選識別序號，之後所有在辨識時所使用的詢問字串都是這些已經被組合出來的候選識別序號，所以在讀取器對標籤進行識別序號的讀取要求時，會明確的指定要辦識的識別序號，其回應結果就只會有閒置與識別兩種，而碰撞只會在一開始的第一次對標籤進行詢問時，才有機會產生，而且整個演算過程只會有最多一次的碰撞產生，直接的避開最花費時間成本與通訊成本的碰撞現象，達成減少辨識時間的目的。
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