導(dǎo)讀：所有使用RFID產(chǎn)品的企業(yè)都關(guān)心產(chǎn)品防碰撞性能，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中，防沖撞的功能是必不可少的，也是RFID在物流領(lǐng)域中取代條碼的優(yōu)勢(shì)所在。例如，在超市中，商品是裝在購(gòu)物車?yán)锩孢M(jìn)行一次性計(jì)價(jià)的。為了實(shí)現(xiàn)這種計(jì)價(jià)方式，防沖撞功能必須完備。健永科技作為RFID產(chǎn)品供應(yīng)商，現(xiàn)在給大家講一下RFID防碰撞技術(shù)。

防碰撞技術(shù)是RFID系統(tǒng)應(yīng)用中最需要解決的問題，與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比，RFID讀寫器的一個(gè)重要的特點(diǎn)就是可以同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，如果沒有防沖撞的功能，RFID系統(tǒng)只能讀寫一個(gè)標(biāo)簽，如果有兩個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)處于可讀取的范圍內(nèi)就會(huì)導(dǎo)致讀取的錯(cuò)誤。

具有防碰撞功能的RFID系統(tǒng)，實(shí)際上并非同時(shí)讀取所有標(biāo)簽的內(nèi)容，而是先要確定檢索條件，再進(jìn)行標(biāo)簽讀取，例如，13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)里應(yīng)用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步驟如下。

①    首先，閱讀器指定RFID標(biāo)簽特定內(nèi)存的字節(jié)（1～4位左右）為標(biāo)簽讀取的臨時(shí)“編號(hào)”，例如用兩個(gè)字節(jié)的“編號(hào)”可以分別為“00、01、10、11”。

②    閱讀器對(duì)不同“編號(hào)”的標(biāo)簽分配不同的響應(yīng)時(shí)點(diǎn)，將標(biāo)簽的響應(yīng)時(shí)點(diǎn)離散化，分別在不同的時(shí)點(diǎn)逐一讀取不同標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。

③    只有在某個(gè)時(shí)點(diǎn)上響應(yīng)讀寫器的RFID標(biāo)簽僅有一個(gè)的情況下，讀寫器才能得到這個(gè)標(biāo)簽的正確數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)讀取之后，讀寫器立即發(fā)送一個(gè)睡眠指令（Sleep/Mute），令該標(biāo)簽在一定的時(shí)間內(nèi)休眠，以避免重復(fù)讀取。

④    如果在某一時(shí)點(diǎn)上同時(shí)有幾個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng)讀寫器，即判別為“沖突”。此時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)存的另外兩位字節(jié)所記錄的“編號(hào)”，重復(fù)以上從②開始的處理。

⑤    待所有的RFID標(biāo)簽都完成識(shí)讀之后，閱讀器向它們發(fā)出喚醒指令（Wake up），從而完成了對(duì)所有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)讀取。

RFID防碰撞有多種方法可以解決，比如：頻分多路（FDMA）法，空分多路（SDMA）法，時(shí)分多路（TDMA）法，碼分多路（CDMA）法，我們選擇使用最多的是時(shí)分多路（TDMA）法，即把整個(gè)可供使用的通道容量按時(shí)間分配給多個(gè)用戶的技術(shù)。它在數(shù)字移動(dòng)無線電系統(tǒng)的范圍內(nèi)廣泛使用，相比其他種類的防碰撞算法，TDMA在通信形式、功耗、系統(tǒng)復(fù)雜性及成本等多個(gè)方面有著優(yōu)勢(shì)，因此使用TDMA來實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別系統(tǒng)防碰撞技術(shù)也是實(shí)際應(yīng)用中最為普遍的方式。

TDMA法通常被分為兩大類：閱讀器控制防碰撞法和標(biāo)簽控制防碰撞法。閱讀器控制防碰撞法是以閱讀器為主動(dòng)控制器，進(jìn)入射頻場(chǎng)的所有標(biāo)簽同時(shí)由閱讀器進(jìn)行控制和檢查。閱讀器依據(jù)標(biāo)簽的ID（Idetification Number）首先向標(biāo)簽發(fā)射不同的詢問信號(hào)或指令，閱讀器依據(jù)選舉方法或二進(jìn)制樹尋找方法，在同一時(shí)間內(nèi)總是建立起一個(gè)通信關(guān)系，并且可以快速地按時(shí)間順序操作標(biāo)簽。閱讀器使用選擇、遍詢、訪問三個(gè)基本操作來管理標(biāo)簽群體。

①選擇（Select）

用于選定多個(gè)標(biāo)簽，從而進(jìn)行遍詢和訪問的操作。Select指令可連續(xù)使用，基于用戶指定的條件來選擇特定的多個(gè)標(biāo)簽。這個(gè)操作與在數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇多條記錄很相似。

②遍詢（Inventory）

用于識(shí)別標(biāo)簽的操作。讀寫器通過發(fā)送一個(gè)Query（查詢）指令來對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行遍詢。會(huì)有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽答復(fù)。讀寫器會(huì)在要求某一個(gè)標(biāo)簽發(fā)送EPC和CRC（Cyclic Redundancy Check/Code，循環(huán)冗余校驗(yàn)碼）之前探測(cè)此標(biāo)簽是否正在答復(fù)。遍詢（Inventory）操作由多條指令共同組成。

③訪問（Access）

與某個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行通信的操作（讀取和寫入）。這個(gè)單獨(dú)的標(biāo)簽必須在訪問操作之前就被識(shí)別出來。訪問（Access）操作采用確保R=>T（Reader-to-Tag）鏈路安全的隨機(jī)數(shù)加密算法，由多條指令組成。常用的標(biāo)簽防碰撞機(jī)制主要有ALOHA法和二進(jìn)制搜索算法等，ALOHA算法實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，在一個(gè)周期性的循環(huán)內(nèi)把數(shù)據(jù)發(fā)送出去即可，二進(jìn)制搜索算法的必要前提是能夠辨認(rèn)出數(shù)據(jù)碰撞中比特的準(zhǔn)確位置。

在這種具有防碰撞功能的RFID系統(tǒng)中，為了只讀一個(gè)標(biāo)簽，讀寫器需要反復(fù)對(duì)標(biāo)簽“編號(hào)”進(jìn)行檢索，幾經(jīng)周折方可正確讀取。所以，一次性讀取多個(gè)標(biāo)簽，需要花費(fèi)比單一讀取更多的時(shí)間，一次性讀取的標(biāo)簽數(shù)目越多，完成全部讀取所需時(shí)間就越長(zhǎng)。

【健永科技qzcnpckr.cn】專業(yè)從事 RFID技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、RFID系統(tǒng)管理軟件開發(fā)與應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)外不同行業(yè)提供完善、系統(tǒng)、高效的RFID技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，主營(yíng)范圍有 RFID模塊 、組網(wǎng)模塊、工業(yè)RFID、畜牧業(yè)RFID 、RFID讀卡器、RFID讀寫器、AGV地標(biāo)傳感器、RFID標(biāo)簽、RFID固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，致力于全面提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益與智慧數(shù)字化商業(yè)轉(zhuǎn)型。