摘要：RFID(Radio Frequency Identification)技术是利用射频通信实现的一种非接触式自动识别技术。拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。本文介绍了RFID技术的原理、特点，深入分析了信号传输时所采取的反方向散射的调制方式，影响传输距离的因素，*后介绍了在远程RFID自动识别系统中的读写冲突和防冲突算法，更好的解决了远程RFID系统存在的冲突问题。

关键词：RFID；远程；Binary；Aloha

    RFID是一种非接触的自动识别技术。随着无线电子标签(TAG)、读写器(Reader)和计算机及其应用软件。电子标签主要由内置天线和电路芯片组成的，功

    1)实时性：可以实时响应，自动读出ID号，得到其信息；

    2)防伪性：形成的微波标示是不可伪造、更改和****的；

    3)联通过计算机的读出信息的准确率非常高，可以高达99．99％；

    5)低成本：使用时，只需要数元；

    6)可靠性：适应恶劣环境条件，如：多尘、潮湿等；

    7)寿命长：使用时不需要电池，只需无

    1)影响射频卡读写距离的因素是读写器的RF输出功率、反射的

    式中，PTX为读写器的发射功率，GTX为发射天线的增益，R是标签到读写器天线之间的距离，EIRP为天线的有效辐射功率，是指读写器发射功率和天线增益的乘积。

    当电子标签与发射天线两部分的状态*佳，同时极化方向匹配时，电子标签吸收的*大功率就会与阅读器发射信号的功率的密度S成正比，如公式(2)：

    PTag=AeS        (2)

    式中，Ae为电子标签的有效面积如公式(3)：

    无

    根据以上计算可知，天线方向图和增益G的要求与系统的频率选择无关，而读写器天线的“视场”大小的要求，取决于目标的速度和运动范围，与系统的频率选择无关。对接收机和标签的灵敏度的要求和频率也是无关，所以当频率增高，作用距离就会变小。如果保持同样的作用距离，那么UHF系统的基站发射功率P比2．45 GHZ系统低7倍，5．8 GHz系统需要高40倍。

4 远程RFID系统的冲突问题

    远距离无Binary和Aloha。

4．1 Binary多卡冲突仲裁

    Binary多卡冲突仲裁，主要是通过采用状态机的方式来实现多卡读写仲裁机制，其中主要有4种状态，如图3所示。

    其中的状态解释如下：

    Power-OFF状态：指的是识别卡处于关机状态，即读写器此时不当识别卡**次被读写器激活时，识别卡就会处于Ready状态；

    ID状态：如果识别卡试图传送识别信息给读写器时，识别卡就会处于ID状态；

    Data_Exchange状态：如果读写器识别并被选中识别卡时，识别卡就会处于Data_Exchange状态。

    为了支持仲裁冲突，识别卡上有两个硬件电路：8bit计数器Counter和1bit随即数发生器(只有两个可0和1)。当所有的或一部分读写器射频电磁场上的识别卡参与冲突仲裁时，读写器上的Group_Unselect和Group_Select命令就会运行冲突仲裁算法。

4．2 Aloha算法

    ALOHA协议是一种防碰撞的冲突仲裁算法。如果在随机的时间间隔中有多个标签发送数据包，并且这个数据包发生了碰撞，那么标签就会等待一个随机的时间，然后再次发送数据。这种算法吞吐率低，适用于只读标签的应用场景。于是就出现了时隙Aloha算法。

    时隙Aloha算法改善了Aloha算法的吞吐率。它采用读写器控制的随机TDMA方法。这种方法是将信道分为很多个时隙，并且让每一个时隙就刚好能传送一个分组。而时隙的长度能过系统的时钟进行控制，每个控制单元要与此时钟同步。在RFID系统中，标签只能在其规定的同步时隙内传输数据包。与Aloha算法相比，提高了吞吐率，为了善在多标签环境下的性能，随后又提出了动态时隙Aloha算法。

    动态时隙Aloha算法，是一种可以动态调整时隙数量的算法。如果读写器在等待的状态中的循环时隙段中发送了请求命令，就会有1～2个时隙给可能存在的标签使用。当但多个标签在两个时隙内发生了碰撞，那么就要通过请求命令增加时隙数量，以供标签使用，直到发现一个**的标签为止。对于Aloha算法、时隙Aloha算法还是动态时隙Aloha算法，其标签发送数据都是随机的，因此不能保证整个系统的可靠性，且信道的利用率较低。

    关于Binary多卡冲突仲裁方法和Aloha算法都有其优缺点。而Binary信道利用率可高达43％，识别率较高，也不存在错误判决问题，但其因时延长，而**性较差。Aloha算法实现简单，但其信道利用率*大为36％，出存在一些错误判断问题，所以不适合应用于大量标签的场合。在设计系统时要根据系统的应用场合选择合适的防碰撞算法。