讀寫器即 射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備是射頻識(shí)別系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分（標(biāo)簽與讀寫器）之一。射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)也有一些其他較為流行的別稱，如：閱讀器（Reader），查詢器（Interrogator），通信器（Communicator），掃描器（Scanner），讀寫器（Reader and Writer），編程器（Programmer），讀出裝置（Reading Device），便攜式讀出器，AEI設(shè)備等。

　　讀寫器分為接觸式讀寫器，非接觸式讀寫器，單界面讀寫器和雙界面讀寫器以及多卡座接觸式讀寫器。讀寫器從接口上來(lái)看主要有：并口讀寫器、串口讀寫器材、USB讀寫器、PCMICA卡讀寫器和IEEE 1394讀寫器。前兩種讀寫器由于接口速度慢或者安裝不方便已經(jīng)基本被淘汰了，USB讀寫器是目前市場(chǎng)上的讀寫器。

　　1 讀寫器的干擾

　　讀寫器環(huán)境下的干擾按照其產(chǎn)生的原因主要分為兩種，一種是讀寫器對(duì)讀寫器的干擾，另外一種是讀寫器對(duì)標(biāo)簽的干擾

　　讀寫器的沖突是指由一個(gè)讀寫器檢測(cè)到，并且由另一個(gè)讀寫器所引起的干擾。它主要有三種表現(xiàn)形式。

　?。?）讀寫器與讀寫器之問(wèn)的干擾：當(dāng)一個(gè)讀寫器發(fā)射較強(qiáng)的信號(hào)與一射頻標(biāo)簽反射回的微弱信號(hào)相干擾時(shí)，就引起了讀寫器與讀寫器之間的干擾，其示意圖如圖 1所示。讀寫器R1位于讀寫器R2干擾區(qū)。從射頻標(biāo)簽Tl反射回的信號(hào)到達(dá)讀寫器R1，很容易被讀寫器R2發(fā)射的信號(hào)干擾。這種干擾即使兩個(gè)讀寫器閱讀范圍沒(méi)有重疊也有可能產(chǎn)生。

　?。?）多讀寫器到標(biāo)簽問(wèn)的干擾：標(biāo)簽T同時(shí)在讀寫器R 1和R 2的讀寫區(qū)間內(nèi)，當(dāng)兩個(gè)讀寫器同時(shí)讀寫標(biāo)簽T時(shí)會(huì)發(fā)生干擾，兩個(gè)讀寫器可能 都不能準(zhǔn)確的瀆寫該標(biāo)簽，該種情況類似于移動(dòng)通信中的隱藏終端問(wèn)題，如圖2 所示，兩個(gè)讀寫器閱讀范圍重疊。從讀寫器Rl和R2發(fā)射的信號(hào)可能在射頻標(biāo)簽Tl處產(chǎn)生干擾。在這種情況下，標(biāo)簽T1不能解密任何查詢信號(hào)并且讀寫器R1 和R2都不能閱讀T1。因?yàn)樽x寫器沖突，讀寫器Rl能閱讀標(biāo)簽T2和T3，但是不能閱讀標(biāo)簽Tl，因此，讀寫器R1指示兩個(gè)射頻標(biāo)簽存在而不是3個(gè)。

　　圖１　讀寫器到讀寫器間的干擾

　　圖２　讀寫器到標(biāo)簽間的干擾

　　（3）讀寫器沖突使載波偵聽(tīng)無(wú)效：另外一種讀寫器沖突的情況如圖3所示。兩個(gè)讀寫器閱讀范圍沒(méi)有重疊，但讀寫器R2發(fā)射的信號(hào)與讀寫器R1發(fā)射的信號(hào)在標(biāo)簽T處干擾。這種情況同時(shí)發(fā)生在兩個(gè)讀寫器不在相互偵聽(tīng)范圍內(nèi)時(shí)，使射頻識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中載波偵聽(tīng)無(wú)效。

　　圖３　讀寫器沖突使載波偵聽(tīng)無(wú)效

　　除了誤操作，讀寫器沖突同時(shí)使射頻識(shí)別系統(tǒng)總的閱讀速率減慢，而且這些問(wèn)題在移動(dòng)或手持式讀寫器中更加嚴(yán)重。

　　多讀寫器環(huán)境下干擾的解決方法

　　傳統(tǒng)的解決干擾的方法主要有三種：時(shí)分復(fù)用（TDMA），頻分復(fù)用（FDMA），碼分復(fù)用（CDMA）。

　　碼分復(fù)用要求電路上更為復(fù)雜的標(biāo)簽電路，標(biāo)簽的使用數(shù)量往往非常大，考慮到成本因素標(biāo)簽電路應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，所以一一般不會(huì)采用碼分復(fù)用。頻分復(fù)用使用多個(gè)信道傳輸，一般讀寫器用的下行通路（從讀寫器到標(biāo)簽）使用固定頻率，而上行通路（從標(biāo)簽到讀寫器）采用不同的副載波頻率通信，頻分復(fù)用的缺點(diǎn)是讀寫器的成本較高，因?yàn)槊恳粋€(gè)信道都需要一個(gè)單獨(dú)的接收機(jī)。時(shí)分復(fù)用是把可使用的信道按 時(shí)間分配給各個(gè)讀寫器，這種技術(shù)構(gòu)成了防碰撞算法的一族。

　　2 相關(guān)工作和研究

　　2.1 讀寫器沖突的主要特點(diǎn)

　　讀寫器沖突主要有下列特點(diǎn)：

　?、匐[藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題是讀寫器沖突問(wèn)題的一個(gè)方面。兩個(gè)讀寫器不在相互偵聽(tīng)范圍內(nèi)而在標(biāo)簽處干擾時(shí)，使射頻識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中正常的載波偵聽(tīng)無(wú)法工作。

　　②當(dāng)多個(gè)讀寫器詢問(wèn)／發(fā)射的信號(hào)在某射頻標(biāo)簽處沖突時(shí)，該點(diǎn)的信號(hào)會(huì)變得非常雜亂并且射頻標(biāo)簽不能再接收任何讀寫器詢問(wèn)／發(fā)射的信號(hào)。

　?、鬯芯康纳漕l標(biāo)簽是被動(dòng)式標(biāo)簽，因此標(biāo)簽本身既不能調(diào)整也不能主動(dòng)與讀寫器通信以避免沖突。射頻標(biāo)簽是在被讀寫器詢問(wèn)信號(hào)激活后才能通信。

　　2.2 相關(guān)的多址機(jī)制

　　常用的多址機(jī)制不能直接應(yīng)用在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，因?yàn)椋?/P>

　?、貴DMA。FDMA方式中，讀寫器使用不同的頻率和射頻標(biāo)簽通信。由于射頻標(biāo)簽沒(méi)有頻率調(diào)諧電路，因此射頻標(biāo)簽不能選擇一個(gè)特定的讀寫器與其通信。如果射頻標(biāo)簽增設(shè)頻率調(diào)諧電路功能，將大大增加射頻標(biāo)簽的成本，因此FDMA不適合應(yīng)用在射頻識(shí)別系統(tǒng)中。

　　FDMA，頻分多址（frequencypisionmultipleaccess），是把分配給無(wú)線蜂窩電話通訊的頻段分為30個(gè)信道，每一個(gè)信道都能夠傳輸語(yǔ)音通話、數(shù)字服務(wù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。頻分多址是模擬移動(dòng)電話服務(wù)（AMPS）中的一種基本的技術(shù)，是北美地區(qū)應(yīng)用廣泛的蜂窩電話系統(tǒng)。采用頻分多址，每一個(gè)信道每只能分配給一個(gè)用戶。頻分多址還用于全接入通信系統(tǒng)（TACS）。

　?、赥DMA。TDMA方式中，讀寫器被分配不同的時(shí)隙，以避免讀寫器同時(shí)詢問(wèn)／發(fā)送射頻信號(hào)。這類似于圖論中的圖形著色問(wèn)題，是一個(gè)NP-hard問(wèn)題。在移動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)中，沒(méi)有干擾的讀寫器因?yàn)橐苿?dòng)靠近而出現(xiàn)干擾，需要重新分配時(shí)隙。動(dòng)態(tài)的分配時(shí)隙減小了RFID系統(tǒng)閱讀速率。

　　TDMA：Time Division Multiple Access 時(shí)分多址 。時(shí)分多址是把時(shí)間分割成周期性的幀（Frame）每一個(gè)幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，在滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動(dòng)終端的信號(hào)而不混擾。同時(shí)，基站發(fā)向多個(gè)移動(dòng)終端的信號(hào)都按順序安排在予定的時(shí)隙中傳輸，各移動(dòng)終端只要在指定的時(shí)隙內(nèi)接收，就能在合路的信號(hào)中把發(fā)給它的信號(hào)區(qū)分并接收下來(lái)。

　?、跜SMA.RFID網(wǎng)絡(luò)，像其他的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)一樣，存在隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。讀寫器不在互相偵聽(tīng)范圍內(nèi)在標(biāo)簽處發(fā)生干擾，因此僅僅依靠載波偵聽(tīng)無(wú)法避免RFID網(wǎng)絡(luò)中的沖突問(wèn)題。

　　CSMA即載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)方法是一種爭(zhēng)用型的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議。

　?、蹸DMA。CDMA需要在射頻標(biāo)簽上增設(shè)額外的電路，大大增加了標(biāo)簽的成本，并且分配碼給所有網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽是一件非常復(fù)雜的工作。因此CDMA不是一種成本低且有效的方案。

　　CDMA （Code Division Multiple Access） 又稱碼分多址，是在無(wú)線通訊上使用的技術(shù)，CDMA允許所有使用者同時(shí)使用全部頻帶（1.2288Mhz），且把其他使用者發(fā)出訊號(hào)視為雜訊，完全不必考慮到訊號(hào)碰撞 （collision） 問(wèn)題。CDMA中所提供語(yǔ)音編碼技術(shù)，通話品質(zhì)比目前GSM好，且可把用戶對(duì)話時(shí)周圍環(huán)境噪音降低，使通話更清晰。就安全性能而言，CDMA不但有良好的體制，更因其傳輸特性，用碼來(lái)區(qū)分用戶，防止被人盜聽(tīng)的能力大大增強(qiáng)。 Wideband CDMA（WCDMA）寬帶碼分多址傳輸技術(shù)，為IMT-2000的重要基礎(chǔ)技術(shù)，將是第三代數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之一。

　　2.3 相關(guān)的抗沖突機(jī)制

　　常見(jiàn)的抗沖突協(xié)議，如RTS-CTS，不能直接應(yīng)用在RFID系統(tǒng)中，因?yàn)椋?/P>

　?、賯鹘y(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)回發(fā)CTS信號(hào)給發(fā)送者。然而在RFID系統(tǒng)中，如果讀寫器廣播發(fā)送一RTS信號(hào)，所有在讀寫器閱讀范圍內(nèi)的標(biāo)簽都得回發(fā)CTS信號(hào)給發(fā)送者讀寫器。這需要給這些CTS信號(hào)設(shè)計(jì)另外的抗沖突機(jī)制，將使這種協(xié)議更加復(fù)雜。

　　②有可能因?yàn)闆_突，一些標(biāo)簽（如T1）沒(méi)有接收到RTS信號(hào)而另外一些標(biāo)簽（如T2）接收到了RTS信號(hào)。在這種情況下，從T2回發(fā)的CTS信號(hào)不能確定在讀寫器的閱讀范圍內(nèi)沒(méi)有沖突。如何確定讀寫器接收了在其閱讀范圍內(nèi)的所有標(biāo)簽的CTS信號(hào)，對(duì)于讀寫器是否存在沖突是非常重要的。

　　2.4 相關(guān)的讀寫器抗沖突方法

　　2.4.1 UHF第二代標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)：UHF特高頻。分米波段UHF波段則是指頻率為300~3000MHz的特高頻無(wú)線電波。VHF包含1-12頻道，UHF包含13-68頻道， 。該標(biāo)準(zhǔn)把讀寫器和射頻標(biāo)簽的信號(hào)傳輸分割開(kāi)，這樣沖突只能在標(biāo)簽與標(biāo)簽間或者讀寫器與讀寫器問(wèn)發(fā)生。這種分割使讀寫器和射頻標(biāo)簽信號(hào)在不同的頻道上傳輸，解決了讀寫器問(wèn)的干擾。然而，標(biāo)簽沒(méi)有頻率選擇性。因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)讀寫器用不同的頻率同時(shí)與標(biāo)簽通信時(shí)，標(biāo)簽不能調(diào)諧到特定的頻率。所以會(huì)在標(biāo)簽處發(fā)生沖突。因此該標(biāo)準(zhǔn)仍存在多讀寫器到標(biāo)簽間的干擾。

　　2.4.2 Colorwave算法：Colorwave算法是一種基于TDMA分布式算法。該算法規(guī)定每一個(gè)讀寫器從0到maxColors中隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)隙（顏色）傳輸數(shù)據(jù)。如果發(fā)生了沖突，讀寫器選擇一個(gè)新的時(shí)隙（顏色），并且發(fā)送一個(gè)kick（較小的控制包）給它所有鄰近的讀寫器，告訴它們它選擇了一個(gè)新的時(shí)隙（顏色）。如果鄰近的讀寫器有同樣的時(shí)隙（顏色），它重新選擇一個(gè)新的時(shí)隙（顏色）并發(fā)送一個(gè)kick。這樣一直繼續(xù)下去。這種轉(zhuǎn)換和駐留的動(dòng)作就被稱為kick。每一個(gè)讀寫器跟蹤當(dāng)前的時(shí)隙是什么顏色。Colorwave算法要求在讀寫器之間時(shí)間同步，同時(shí)假定讀寫器能夠檢測(cè)到 RFID系統(tǒng)中的沖突。

　　2.4.3 ETSl EN 208標(biāo)準(zhǔn)：ETSI EN 208是一個(gè)為RFID讀寫器開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，它基于CSMA協(xié)議的“先聽(tīng)再說(shuō)”。讀寫器首先在一特定的小時(shí)間段里偵聽(tīng)數(shù)據(jù)通道里任何正在進(jìn)行的通信。如果在那段時(shí)間里，數(shù)據(jù)通道空閑，它將閱讀標(biāo)簽；如果通道忙，它隨機(jī)選擇一段退避時(shí)間。

　　2.4.4 Q學(xué)習(xí)算法：增強(qiáng)學(xué)習(xí)（Q-learning）要解決的是這樣的問(wèn)題：一個(gè)能感知環(huán)境的自治agent，怎樣通過(guò)學(xué)習(xí)選擇能達(dá)到其目標(biāo)的動(dòng)作。這個(gè)很具有普遍性的問(wèn)題應(yīng)用于學(xué)習(xí)控制移動(dòng)機(jī)器人，在工廠中學(xué)習(xí)操作工序以及學(xué)習(xí)棋類對(duì)奕等。當(dāng)agent在其環(huán)境中做出每個(gè)動(dòng)作時(shí)，施教者會(huì)提供獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰信息，以表示結(jié)果狀態(tài)的正確與否。例如，在訓(xùn)練agent進(jìn)行棋類對(duì)奕時(shí)，施教者可在游戲勝利時(shí)給出正回報(bào)，而在游戲失敗時(shí)給出負(fù)回報(bào)，其他時(shí)候?yàn)榱慊貓?bào)。agent的任務(wù)就是從這個(gè)非直接的，有延遲的回報(bào)中學(xué)習(xí)，以便后續(xù)的動(dòng)作產(chǎn)生的累積效應(yīng)。該算法通過(guò)學(xué)習(xí)讀寫器的沖突模式和有效地分配頻率給讀寫器，動(dòng)態(tài)地解決 RFID系統(tǒng)中讀寫器的沖突問(wèn)題。Q學(xué)習(xí)算法多層結(jié)構(gòu)如圖4所示。讀寫器發(fā)送沖突消息給讀寫器級(jí)服務(wù)器層（R-Server）。然后單個(gè)的R- server然后分配資源給它的讀寫器，這樣的方式可使它們之間的相互通信不出現(xiàn)干擾。R-Server通過(guò)Q學(xué)習(xí)服務(wù)器（Q-server）被分配到頻率和時(shí)隙。根Q-server具有所有頻率和時(shí)隙資源的全部知識(shí)，并且能分配它們。Qserver不像R-Server一樣，沒(méi)有單個(gè)讀寫器問(wèn)約束關(guān)系，這種關(guān)系通過(guò)該層下面的服務(wù)器之問(wèn)的相互作用來(lái)推斷。

　　圖４　Q學(xué)習(xí)算法多層結(jié)構(gòu)

　　這種方法如果應(yīng)用在RFID系統(tǒng)中，將存在下面的問(wèn)題：

　?、賲f(xié)議保持多層結(jié)構(gòu)需要額外的管理開(kāi)銷。

　?、趯?duì)于移動(dòng)的讀寫器來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不確定的變化將會(huì)改變Q學(xué)習(xí)算法的多級(jí)結(jié)構(gòu)。這就需要重新分配時(shí)隙，將花去更多的時(shí)間并使系統(tǒng)無(wú)效。

　?、跶學(xué)習(xí)假定讀寫器的沖突檢測(cè)不在讀寫器相互的偵聽(tīng)范圍內(nèi)。然而，并不是所有的沖突都能檢測(cè)到，這將導(dǎo)致協(xié)議的不正確操作。

　?、苁褂脮r(shí)隙需要所有的讀寫器同步，這種同步將是整個(gè)系統(tǒng)的額外開(kāi)銷。

　　綜上所述，這些讀寫器抗沖突方法不適合具有移動(dòng)讀寫器的RFID網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，必須尋求一種具有實(shí)際意義且有效的適合各種情況的RFID系統(tǒng)。

　　3 一種減少讀寫器沖突的新算法

　　3.1 新算法的提出

　　在設(shè)計(jì)讀寫器抗沖突協(xié)議時(shí)，要考慮的一個(gè)重要因素就是射頻標(biāo)簽是被動(dòng)式的，因此不能參與抗沖突；同時(shí)任何增加給標(biāo)簽的新功能都將增加標(biāo)簽的成本。因此希望尋求一種標(biāo)簽不參與的抗沖突協(xié)議。

　　RFTD網(wǎng)絡(luò)存在隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，如圖5所示。R1和R2不在相互的偵聽(tīng)范圍內(nèi)，但是在T處從讀寫器R2發(fā)射的信號(hào)與從讀寫器R1發(fā)射的信號(hào)發(fā)生干擾。在這種情形下，R1和R2間需要一個(gè)通知機(jī)制。這樣，當(dāng)Rl和T正在通信，R2被通知R1的通信，因此R2可以延遲與射頻標(biāo)簽的通信。我們把這種通過(guò)廣播形式發(fā)送的消息稱為“信標(biāo)”。當(dāng)一個(gè)讀寫器正在與射頻標(biāo)簽通信時(shí)，它將周期性地在一個(gè)獨(dú)立的控制通道里發(fā)送信標(biāo)。

　　圖５　新算法控制通道范圍

　　控制通道的通信范圍，指任何兩個(gè)讀寫器在相互的數(shù)據(jù)通道（該通道用來(lái)閱讀標(biāo)簽）干擾，能夠在控制通道通信。圖5中盡管讀寫器R1和R2相互在數(shù)據(jù)通道干擾，但它們將在控制通道通信。這是通過(guò)在控制通道比數(shù)據(jù)通道發(fā)射更高的功率達(dá)到的?？刂仆ǖ朗荝FID頻譜中除那些用作讀寫器與標(biāo)簽間通信的頻譜外的子頻帶。數(shù)據(jù)通道被用作讀寫器與標(biāo)簽之間的通信，而控制通道被用作讀寫器與讀寫器之間的通信。假定讀寫器能夠同時(shí)接收控制通道和數(shù)據(jù)通道上的信號(hào)。

　　3.2 新算法信標(biāo)的幀格式

　　新算法只為讀寫器設(shè)計(jì)，因?yàn)樯漕l標(biāo)簽不參與抗沖突活動(dòng)。信標(biāo)的幀格式如下：

　　①幀類型，指示該數(shù)據(jù)包是信標(biāo)數(shù)據(jù)。它可以分割成幀類型和序列號(hào)，序列號(hào)指明將被發(fā)送的信標(biāo)的數(shù)量。

　?、谠吹刂罚òl(fā)射信標(biāo)的讀寫器的地址。源地址轉(zhuǎn)換即內(nèi)網(wǎng)地址向外訪問(wèn)時(shí)，發(fā)起訪問(wèn)的內(nèi)網(wǎng)ip地址轉(zhuǎn)換為指定的ip地址（可指定具體的服務(wù)以及相應(yīng)的端口或端口范圍），這可以使內(nèi)網(wǎng)中使用保留ip地址的主機(jī)訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)，即內(nèi)網(wǎng)的多部主機(jī)可以通過(guò)一個(gè)有效的公網(wǎng)ip地址訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)……

　?、跜RC檢驗(yàn)，用來(lái)檢測(cè)錯(cuò)誤和校正，是數(shù)據(jù)包循環(huán)冗余檢驗(yàn)部分。利用CRC進(jìn)行檢錯(cuò)的過(guò)程可簡(jiǎn)單描述為：在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的r位監(jiān)督碼（CRC碼），附在原始信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r位，然后發(fā)送出去。在接收端，根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。這個(gè)規(guī)則，在差錯(cuò)控制理論中稱為“生成多項(xiàng)式”。

　　3.3 新算法的工作流程和步驟

　　圖6為該算法的工作流程圖，主要包括下列步驟：

　　圖６　新算法流程圖

　?、僮x寫器在與射頻標(biāo)簽通信前，必須在等待狀態(tài)至少等待tmin時(shí)長(zhǎng)。該時(shí)長(zhǎng)等于3倍的信標(biāo)間隔時(shí)間。時(shí)長(zhǎng)tmin類似于802.11算法DIFS時(shí)間。在該狀態(tài)，讀寫器每接收到一個(gè)信標(biāo)，它重新復(fù)位等待時(shí)長(zhǎng)為tmin。

　?、谧x寫器如果在時(shí)長(zhǎng)tmin消耗完了還沒(méi)有接收到任何信標(biāo)，讀寫器推斷出在其附近沒(méi)有其他的讀寫器在閱讀標(biāo)簽。于是讀寫器進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)階段，并且從時(shí)間間隔 [OACW]中選擇一隨機(jī)退避時(shí)間。如果它選擇i，那么讀寫器必須在競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)等待i個(gè)信標(biāo)時(shí)間間隔時(shí)間。如果讀寫器現(xiàn)在接收到一個(gè)信標(biāo)，它就丟失現(xiàn)在的周期，在下一個(gè)周期等待。例如在tmin時(shí)長(zhǎng)接收到了信標(biāo)，它將在下一個(gè)tmin時(shí)長(zhǎng)等待。如果隨機(jī)退避時(shí)間結(jié)束，讀寫器還沒(méi)有接收到信標(biāo)，該讀寫器就認(rèn)為沒(méi)有其他的讀寫器和它競(jìng)爭(zhēng)，因此該讀寫器就在控制通道上發(fā)送信標(biāo)，并且在數(shù)據(jù)通道上和標(biāo)簽通信。該隨機(jī)退避時(shí)間幫助讀寫器問(wèn)避免產(chǎn)生沖突。

　　③當(dāng)讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)，讀寫器在控制通道上每隔一信標(biāo)間隔時(shí)長(zhǎng)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。該信標(biāo)通知鄰近的讀寫器，以便阻止它們與標(biāo)簽的通信，這樣避免了沖突。在與標(biāo)簽通信結(jié)束后，讀寫器重新回位到等待狀態(tài)，繼續(xù)余下的周期。

　?、苊看巫x寫器發(fā)送一信標(biāo)，它首先檢測(cè)控制通道。如果控制通道忙，就一直檢測(cè)下去。一旦檢測(cè)到控制通道空閑，讀寫器就等待一隨機(jī)延遲并再檢測(cè)通道和發(fā)送信標(biāo)。該隨機(jī)延遲是多倍的信標(biāo)傳播延遲，以避免沖突。算法中的競(jìng)爭(zhēng)延遲及發(fā)信標(biāo)前延遲與通常的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的退避相似。一旦控制通道檢測(cè)到空閑競(jìng)爭(zhēng)延遲和發(fā)信標(biāo)前延遲，計(jì)數(shù)器減少；當(dāng)檢測(cè)到發(fā)送時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)時(shí)；當(dāng)控制通道檢測(cè)到空閑后，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。并且，如果讀寫器在競(jìng)爭(zhēng)階段的退避期間接收到信標(biāo)，它就會(huì)存儲(chǔ)余下的退避計(jì)算時(shí)間等待下機(jī)會(huì)。

　　4 結(jié)論

　　分布式讀寫器抗沖突算法，通過(guò)在控制通道上周期地發(fā)送信標(biāo)來(lái)達(dá)到抗沖突的目的。與CSMA機(jī)制相比，它可以降低讀寫器沖突1％～2％，提高讀寫器的閱讀速率高達(dá)98％。它需要讀寫器較少的花銷，完全不需要射頻標(biāo)簽參與抗沖突。該算法同時(shí)還適合移動(dòng)或手持式閱讀器的射頻網(wǎng)絡(luò)，具有重大的實(shí)用價(jià)值。

　　本文提出了一種結(jié)合分時(shí)和色波算法的RFID 多讀寫器環(huán)境下的抗干擾方案，全面地解決了RFID 多讀寫器環(huán)境中的讀寫器對(duì)讀寫器干擾和讀寫器對(duì)標(biāo)簽干擾。采用分時(shí)算法不要求讀寫器。采用多套接收機(jī)，也不要求標(biāo)簽采用更為復(fù)雜的電路，相對(duì)于頻分復(fù)用和碼分復(fù)用實(shí)現(xiàn)的成本更低，是當(dāng)前采用的多的抗干擾手段。色波算法作為一種分布式的在線算法可以靈活有效地適應(yīng)各種讀寫器拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，兩者相結(jié)合可以有效地解決多讀寫器環(huán)境中的干擾問(wèn)題。