ارائه یک پروتکل ضدتصادم در سامانه‌های (RFID)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مجتمع برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 صنعتی مالک اشتر-تهران

چکیده

امکان دست‌یابی آسان و سریع به اطلاعات، با استفاده از سامانه‌های RFID (Radio Frequency IDentification)، سبب توسعه روزافزون این فناوری، در کاربرد‌های مختلف از جمله کاربردهای نظامی گردیده است. این فناوری شرایط را برای دستیابی سریع به آگاهی وضعیتی در یک محیط عملیاتی یا پشتیبانی فراهم می‌آورد؛ ولی از سوی دیگر با حضور عوامل مختلف و متعدد در محیط، با چالش‌ تصادم در فرایند شناسایی همراه است. تصادم برچسب‌ها، در سامانه‌های RFID اجتناب‌ناپذیر است و بر عملکرد سامانه‌های RFID به‌ویژه در محیط‌هایی با تعداد زیادی برچسب، تأثیر فراوانی دارد. در این مقاله، یک پروتکل ضدتصادم که ترکیبی از روش‌های ALOHA و درختی است، ارائه می‌شود. در پروتکل ارائه‌شده هر قاب و شکاف زمانی، دارای پیشوندهایی هستند و در هر شکاف زمانی، برچسب‌هایی که شناسه آن‌ها با پیشوندهای قاب و شکاف زمانی مطابقت داشته باشد، پاسخ خود را برای برچسب‌خوان ارسال می‌کنند. در این پروتکل با استفاده از روش کدگذاری منچستر، موقعیت بیت‌‌های تصادمی مشخص‌شده و در ادامه برچسب‌های تصادمی به زیرگروه‌هایی مجزا تقسیم می‌شوند تا میزان تصادم در فرایند شناسایی برچسب‌ها کاهش یابد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد زمان شناسایی و تعداد بیت‌های ارسالی برچسب‌ها در پروتکل پیشنهادی کمتر از پروتکل‌های ضدتصادم معمول است و این موضوع سبب بهبود عملکرد پروتکل پیشنهادی گردیده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Introduction of An Anti-Collision Protocol in RFID Systems

نویسندگان [English]

  • B. Zeynali 1
  • H. Bahramgiri 2
1 Graduated of ٍElectrical and Computer Engineering, Malek-ashtar University of Thechnology
2 Electrical and Computer Engineering, Malek-ashtar University of Thechnology
چکیده [English]

The ability to easily and quickly access information through radio frequency identification (RFID) systems has led to the ever-expanding use of this technology in a variety of usages such as tactical applications. This technology provides the conditions for better situational awareness in tactical environments or        logistics. But, on the other hand, the process of identification in a scenario with different and numerous  actors, faces the collision challenge. The collision of tags in RFID systems is inevitable, and it affects the performance of RFID systems, especially in environments with a large number of tags. In this report, a    hybrid (of ALOHA and tree-based) anti-collision protocol is proposed. In the provided protocol, each frame and slot have prefixes, and in each slot, tags whose identities match the prefixes of the frame and the slot, send their responses to the reader. In this protocol, using the Manchester Coding method, the position of the collision bits is specified, and then collision tags are split into separate subgroups to reduce the  collision rate in the identification process. The simulation results of this protocol indicate that compared to other benchmark protocols, the identification time and the bit number of transferred tags in the proposed method are lower, which improve its performance.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • RFID System
  • Anti_Collision Protocol
  • Tag Identification
  • Tree-Based Protocol
  • ALOHA

مراجع

  [1]      A. Rennane, H. Saadi, R. Touhami, and M. C. Yagoub, “{Rennane, 2012 #1},” in Microelectronics (ICM), 2012 24th International Conference on, IEEE, pp. 1-4, 2012.##
  [2]      C. Law, K. Lee, and K.-Y. Siu, “Efficient memoryless protocol for tag identification,” in Proceedings of the 4th international workshop on Discrete algorithms and methods for mobile computing and communications, pp. 75-84, 2000.##
  [3]      Q. Zhihong and W. Xue, “An overview of            anti-collision protocols for radio frequency identification devices,” China Communications, vol. 11, no. 11, pp. 44-59, 2014.##
  [4]      Y. Qing, L. Jiancheng, and W. Hongyi, “A collecting collision tree protocol for RFID tag identification with capture effect,” International Journal of Distributed Sensor Networks, vol. 11, no. 9, p. 673253, 2015.##
  [5]      Y.-C. Lai, L.-Y. Hsiao, H.-J. Chen, C.-N. Lai, and  J.-W. Lin, “A novel query tree protocol with bit tracking in RFID tag identification,” IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 12, no. 10, pp. 2063-2075, 2012.##
  [6]      H. Landaluce, A. Perallos, E. Onieva, L. Arjona, and L. Bengtsson, “An energy and identification time decreasing procedure for memoryless RFID tag anticollision protocols,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 15, no. 6, pp.      4234-4247, 2016.##
  [7]      J. Su, Y. Chen, Z. Sheng, Z. Huang, and A. X. Liu, “From M-ary Query to Bit Query: a new strategy for efficient large-scale RFID identification,” IEEE Transactions on Communications, 2020.##
  [8]      L. Zhang, J. Zhang, and X. Tang, “Assigned tree slotted aloha RFID tag anti-collision protocols,” IEEE transactions on wireless communications, vol. 12, no. 11, pp. 5493-5505, 2013.##
  [9]      L. Zhang, W. Xiang, X. Tang, Q. Li, and Q. Yan, “A time-and energy-aware collision tree protocol for efficient large-scale RFID tag identification,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 14, no. 6, pp. 2406-2417, 2017.##
[10]      X. Wang, L. T. Yang, H. Li, M. Lin, J. Han, and B. O. Apduhan, “NQA: A nested anti-collision algorithm for RFID systems,” ACM Transactions on Embedded Computing Systems (TECS), vol. 18, no. 4, pp. 1-21, 2019.##
[11]      P. Šolić, J. Radić, and N. Rožić, “Energy efficient tag estimation method for ALOHA-based RFID systems,” IEEE Sensors Journal, vol. 14, no. 10, pp. 3637-3647, 2014.##
[12]      H. Vogt, “Efficient object identification with passive RFID tags,” in International Conference on Pervasive Computing, Springer, pp. 98-113, 2002.##

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 06 دی 1398
  • تاریخ بازنگری: 01 خرداد 1399
  • تاریخ پذیرش: 15 مرداد 1399
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار