UHF RFID kokkupõrkevastane algoritm

Mitme sildi kokkupõrge: lugeja tegevuspiirkonnas on mitu silti. Kui andmeid saadab korraga rohkem kui kaks silti, tekib side kokkupõrge ja andmete interferents (kokkupõrge).

Nende konfliktide vältimiseks tuleb raadiosagedustuvastuse süsteemis seadistada teatud seotud käsud konfliktiprobleemi lahendamiseks. Neid käske nimetatakse kokkupõrkevastasteks käskudeks või algoritmideks. Need jagunevad kahte tüüpi: deterministlik algoritm, mis põhineb deterministlikul küsitlusmehhanismil, ja mittedeterministlik algoritm, mis põhineb juhuslikul mehhanismil (peamiselt ALOHA algoritm).

ALOHA algoritm on juhusliku juurdepääsu meetod. Põhiidee on kasutada seda, kuidas silt kõigepealt räägib. Kui RFID-elektrooniline silt siseneb lugeja tuvastusalasse, saadab see automaatselt oma ID-numbri UHF-lugejale. Kui sildilt andmete saatmise käigus saadetakse andmeid ka teiste siltide kaudu, tekivad kattuvad signaalid, mis põhjustavad kokkupõrkeid. Lugeja tuvastab, kas vastuvõetud signaalis on konflikt. Konflikti tekkimisel saadab lugeja sildi saatmise peatamiseks käsu ja ootab enne uuesti saatmist teatud aja, et konflikti vähendada. 1. Puhas ALOHA algoritm 1. Puhas ALOHA algoritm 1. Puhas ALOHA algoritm, kui lugemis-kirjutamisseade tuvastab signaalide vastastikuse interferentsi, saadab lugeja-kirjutaja sildile käsu signaalide edastamise peatamiseks lugeja-kirjutajale; pärast käsusignaali vastuvõtmist lõpetab see teabe saatmise ja läheb juhuslikuks ajaks ooterežiimi ning alles pärast selle aja möödumist saadetakse teave uuesti RFID-lugejasse. Iga RFID-elektroonilise sildi ooteaja segmendi pikkus on juhuslik ja signaali lugejale uuesti saatmise aeg on samuti erinev, et vähendada kokkupõrke võimalust. Kui UHF-lugeja teatud sildi edukalt ära tunneb, annab see sildile kohe käsu uinunud olekusse sisenemiseks. Teised sildid reageerivad alati lugeja antud käskudele ja saadavad lugejale korduvalt teavet. Kui sildid on ära tuvastatud, lähevad nad ükshaaval uinunud olekusse, kuni lugeja tunneb ära kõik. Algoritmiprotsess lõpeb alles pärast seda, kui piirkonnas olevad sildid on valitud. Saatmiskaadrites kokkupõrkeid ei teki ja analüüsides saab öelda, et eduka saatmise tõenäosus P on seotud läbilaskevõime ja sisalduvate andmete hulgaga.

Omadused: paketi pikkus (võrdne pikkus), suur konfliktiala, lihtne rakendamine, sobib madala pakettide edastustihedusega stsenaariumide jaoks

Kokkuvõte: Konflikti tuvastamisel minge ooteolekusse, oodake juhuslikku ajavahemikku ja seejärel saatke

2. Ajapilu ALOHA

Piluga ALOHA algoritm jagab aja mitmeks diskreetseks ajapiluks, iga ajapilu pikkus on võrdne või veidi suurem kui üks kaader ja silt saab andmeid saata ainult iga ajapilu alguses. Sel viisil saadetakse sildid kas edukalt või põrkuvad täielikult kokku, vältides osalisi kokkupõrkeid puhtas ALOHA algoritmis, poole võrra vähendades kokkupõrkeperioodi ja parandades kanali kasutamist. Piluga ALOHA algoritm nõuab lugejalt siltide aja kalibreerimist oma identifitseerimisalas. Kuna silt edastab andmeid ainult teatud ajapilus, on selle algoritmi kokkupõrkesagedus vaid pool puhta ALOHA algoritmi omast, kuid süsteemi andmete läbilaskevõime kahekordistub.

Omadused: Konfliktiala on piiratud ajapiluga, korrektne vastuvõtt: konflikti pole, korrektne verifitseerimine, kokkupõrge: vastuvõtuviga, tühi ajapilu

Kokkuvõte: Jagage kanal mitmeks ajapiluks (suurem või võrdne ühe kaadriga), iga terminal saab alustada teabe edastamist ainult igas ajapilus, konfliktiala on piiratud ajapiluga ja tulemuseks on ainult edu ja kokkupõrge (ebaõnnestumine), piludega ALOHA läbilaskevõime on kaks korda suurem kui puhtal ALOHA-l.

3. Raamimise ajapilu ALOHA

Raamimise ajapilu algoritmis jagatakse aeg mitmeks diskreetseks ajapiluks ja elektrooniline silt saab alustada teabe edastamist ainult ajapilu alguses. Lugeja/kirjutaja saadab päringukäsklusi kaadritsükli jooksul. Kui elektrooniline märgis saab lugejalt päringukäskluse, saadab iga märgis lugejale teabe, valides juhuslikult ajapilu. Kui ajapilu valib ainult unikaalne märgis, võtab Honglu lugeja edukalt vastu märgise edastatud teabe selles ajapilus ja märgis tuvastatakse õigesti. Kui kaks või enam märgist valivad saatmiseks sama ajapilu, tekib konflikt.Tekivad vead ja lugeja ei suuda neid samaaegselt teavet saatvaid silte edukalt tuvastada. Kogu algoritmi tuvastamisprotsessi korratakse sel viisil, kuni kõik sildid on tuvastatud.

Omadused: Selle algoritmi puuduseks on see, et kui siltide arv on palju suurem kui ajapilude arv, pikeneb siltide lugemise aeg oluliselt; kui siltide arv on palju väiksem kui ajapilude arv, lähevad ajapilud raisku.

Kokkuvõte: Kaadri moodustavad mitu ajapilu ja kõik sildid valivad kaadris saatmiseks ajapilud.

ALOHA algoritmi binoommudel

Binaarpuu otsingu algoritm: Binaarpuu otsingu algoritmi juhib lugeja. Põhiidee on pidevalt jagada kokkupõrkeid põhjustavad elektroonilised sildid ja vähendada järgmises etapis otsitavate siltide arvu, kuni vastab ainult üks elektrooniline silt.

Põhiidee: Pärast seda, kui lugeja töökohta on sisenenud mitu silti, saadab lugeja päringukäsu piirangutega ja piirangutele vastavad sildid vastavad. Kokkupõrke korral muudetakse piiranguid vastavalt bitile, kus viga tekkis, ja saadetakse päringukäsud uuesti, kuni leitakse õige vastus ja sildi lugemis- ja kirjutamisoperatsioonid on lõpule viidud. Korda ülaltoodud toiminguid ülejäänud siltide puhul, kuni kõigi siltide lugemis- ja kirjutamisoperatsioonid on lõpule viidud.