UHF RFID خوارزمية مضادة للتصادم

تصادم متعدد العلامات: توجد علامات متعددة في مجال عمل القارئ. عندما تقوم أكثر من علامتين بإرسال البيانات في نفس الوقت، سيكون هناك تصادم في الاتصالات وتداخل في البيانات (تصادم).

من أجل منع هذه التعارضات، يجب تعيين بعض الأوامر ذات الصلة في نظام تحديد الترددات الراديوية لحل مشكلة التعارض. تسمى هذه الأوامر أوامر أو خوارزميات مضادة للتصادم. وهي مقسمة إلى النوعين التاليين، الخوارزمية الحتمية المبنية على آلية الاقتراع الحتمية والخوارزمية غير الحتمية المبنية على الآلية العشوائية (خوارزمية ALOHA بشكل أساسي).

خوارزمية ALOHA هي طريقة وصول عشوائي. الفكرة الأساسية هي اعتماد الطريقة التي تتحدث بها العلامة أولاً. عندما تدخل علامة RFID الإلكترونية إلى منطقة التعرف للقارئ، فإنها سترسل تلقائيًا رقم التعريف الخاص بها إلى قارئ UHF. أثناء عملية إرسال البيانات من العلامة، إذا كانت هناك علامات أخرى يتم أيضًا إرسال البيانات، فستحدث إشارات متداخلة، مما يتسبب في حدوث تصادمات. يكتشف القارئ ما إذا كان هناك تعارض في الإشارة المستقبلة. بمجرد حدوث تعارض، سيرسل القارئ أمرًا بإيقاف إرسال العلامة، والانتظار لفترة من الوقت قبل إعادة الإرسال لتقليل التعارض.

1. خوارزمية ALOHA النقية

في خوارزمية ALOHA النقية، إذا اكتشف جهاز القراءة والكتابة وجود تداخل متبادل في الإشارات، فسيرسل القارئ الكاتب أمرًا إلى العلامة لإيقاف إرسال الإشارات إلى القارئ الكاتب؛ بعد أن تتلقى العلامة إشارة الأمر، ستتوقف عن إرسال المعلومات، وستدخل حالة الاستعداد خلال فترة زمنية عشوائية، وفقط بعد انقضاء الفترة الزمنية سيتم إرسال المعلومات إلى قارئ RFID مرة أخرى. يكون طول مقطع وقت الاستعداد لكل علامة إلكترونية RFID عشوائيًا، ويختلف أيضًا وقت إرسال الإشارة إلى القارئ مرة أخرى، وذلك لتقليل احتمالية الاصطدام.

عندما يتعرف قارئ UHF بنجاح على علامة معينة، فإنه سيصدر على الفور أمرًا للعلامة للدخول إلى حالة السكون. سوف تستجيب العلامات الأخرى دائمًا للأوامر الصادرة عن القارئ، وترسل المعلومات إلى القارئ بشكل متكرر. عندما يتم التعرف على العلامات، فإنها ستدخل في حالة خاملة واحدة تلو الأخرى حتى يتعرف القارئ على جميع العلامات. وتنتهي عملية الخوارزمية فقط بعد تحديد التسميات الموجودة في المنطقة. لن يكون هناك تصادم في إطارات الإرسال، ويمكن تحليل أن احتمال P للإرسال الناجح يرتبط بمعدل الإنتاجية وكمية البيانات المضمنة.

الميزات: طول الحزمة (طول متساو)، منطقة صراع كبيرة، تنفيذ بسيط، مناسب للسيناريوهات ذات كثافة نقل الحزمة المنخفضة

ملخص: عند اكتشاف تعارض، أدخل حالة الاستعداد، وانتظر لفترة زمنية عشوائية، ثم أرسل

2. فتحة زمنية الوها

تقوم خوارزمية ALOHA المشقوقة بتقسيم الوقت إلى عدة فترات زمنية منفصلة، وطول كل فترة زمنية يساوي إطارًا واحدًا أو أكبر قليلاً منه، ولا يمكن للعلامة إرسال البيانات إلا في بداية كل فترة زمنية. بهذه الطريقة، يتم إرسال العلامات بنجاح أو تتصادم تمامًا، مما يؤدي إلى تجنب التصادمات الجزئية في خوارزمية ALOHA النقية، وتقليل فترة التصادم إلى النصف، وتحسين استخدام القناة. تتطلب خوارزمية ALOHA ذات فترة زمنية محددة من القارئ معايرة وقت العلامات في منطقة التعريف الخاصة به. نظرًا لأن العلامة تنقل البيانات فقط في فترة زمنية معينة، فإن تردد التصادم لهذه الخوارزمية هو فقط نصف تردد خوارزمية ALOHA النقية، ولكن سيتم مضاعفة أداء إنتاجية البيانات للنظام.

الميزات: منطقة الصراع محدودة بالفترة الزمنية، الاستقبال الصحيح: لا يوجد تعارض، التحقق الصحيح، الاصطدام: خطأ في الاستقبال، فتحة زمنية فارغة

الملخص: تقسيم القناة إلى عدة فترات زمنية (أكبر من أو تساوي إطارًا واحدًا)، ولا يمكن لكل محطة سوى البدء في إرسال المعلومات في كل فتحة زمنية، وتقتصر منطقة الصراع على الفترة الزمنية، والنتيجة هي النجاح والاصطدام فقط (الفشل)، فإن إنتاجية ALOHA ذات الشقوق هي ضعف إنتاجية ALOHA النقي.

3. تأطير الفترة الزمنية الوها

في خوارزمية الفاصل الزمني للتأطير، يتم تقسيم الوقت إلى فترات زمنية منفصلة متعددة، ولا يمكن للعلامة الإلكترونية أن تبدأ في إرسال المعلومات إلا في بداية الفاصل الزمني. يرسل القارئ/الكاتب أوامر الاستعلام في دورة الإطار. عندما تتلقى العلامة الإلكترونية أمر الطلب من القارئ، ترسل كل علامة معلومات إلى القارئ عن طريق تحديد فترة زمنية عشوائيًا. إذا تم تحديد فترة زمنية فقط بواسطة علامة فريدة، فسيتم استلام المعلومات المرسلة بواسطة العلامة في هذه الفترة الزمنية بنجاح بواسطة قارئ Honglu، ويتم تحديد العلامة بشكل صحيح. إذا اختارت علامتان أو أكثر نفس الفترة الزمنية للإرسال، فسوف يحدث تعارض، ولن يتمكن القارئ من التعرف على هذه العلامات التي ترسل المعلومات في نفس الوقت بنجاح. سيتم تكرار عملية التعرف على الخوارزمية بأكملها بهذه الطريقة حتى يتم التعرف على جميع العلامات.

الميزات: وdisadva

نتيجة هذه الخوارزمية هي أنه عندما يكون عدد العلامات أكبر بكثير من عدد الفترات الزمنية، سيتم زيادة وقت قراءة العلامات بشكل كبير؛ عندما يكون عدد العلامات أقل بكثير من عدد الفترات الزمنية، سيتم إهدار الفترات الزمنية.

ملخص: تشكل عدة فترات زمنية إطارًا، وتحدد جميع العلامات فترات زمنية لإرسالها في الإطار.

النموذج ذو الحدين لخوارزمية ALOHA

خوارزمية البحث عن الشجرة الثنائية: يتم التحكم في خوارزمية البحث عن الشجرة الثنائية بواسطة القارئ. الفكرة الأساسية هي التقسيم المستمر للعلامات الإلكترونية التي تسبب التصادمات وتقليل عدد العلامات المطلوب البحث عنها في الخطوة التالية حتى تستجيب علامة إلكترونية واحدة فقط.

الفكرة الأساسية: بعد دخول علامات متعددة إلى مكان عمل القارئ، يرسل القارئ أمر استعلام مع القيود، وترد العلامات التي تستوفي القيود. في حالة حدوث تصادم، قم بتعديل القيود وفقًا للبت الذي حدث فيه الخطأ، وأرسل أوامر الاستعلام مرة أخرى حتى يتم العثور على إجابة صحيحة وإكمال عمليات القراءة والكتابة للعلامة. كرر العمليات المذكورة أعلاه للعلامات المتبقية حتى تكتمل عمليات القراءة والكتابة لجميع العلامات.