背景技术：

在无线射频识别(RFID)系统中，如何快速的识别标签，快速查询货物信息是一个很重要的研究问题。现有的RFID标签识别方法可以分为两种：顺序识别方法和并行识别方法。顺序识别方法：RFID标签会依次被阅读器阅读识别，且每个标签与其他的标签之间会有一个保护间隔时间，这保证了信号不会发生碰撞，被访问的标签ID能够直接被读入到阅读器中；并行识别方法：RIFD标签ID会并行被阅读器阅读识别，在这个过程中信号会发生碰撞，需要对信号处理才能得到被访问的标签ID信息。

在小规模RFID系统中，顺序识别方法简单高效，但是随着标签总数与被访问标签总数的增加，继续采用顺序识别方法的话，整个识别过程将会耗费大量的时间，工作效率极低。目前，在大规模RFID系统中主要采用并行的识别方法快速识别被访问的标签ID，现有的标签并行识别方法主要包括基于空分多址(SDMA)、频分多址(FDMA),码分多址(CDMA)的识别方法。SDMA方法是将空间分割构成不同的信道，使不同标签传输进RFID阅读器的信号互不干扰，从而实现并行识别标签ID的目的，但是当标签数量巨大时，将没有足够的空间供不同的标签传输信号。FDMA方法是将传输标签ID的频段分成多个信道，使得不同标签传输进RFID阅读器的信号互不干扰，从而实现并行识别标签ID的目的，而频段可被分的信道数是有限的，这也限制了其在大规模RFID系统中的应用。目前被广泛应用于RFID系统的传统CDMA方法，为了方便从碰撞的信号中得到信息，在标签信号传输之前会给被访问的标签ID增加一个伪噪声，但是标签的ID也会因此增长，导致产生额外的识别延迟。此外，CDMA方法的Buzz编码方式需要额外的硬件支持，才能够准确识别信号强度且硬件需求超过了当前C1G2标准。

因此，标签识别方法结合了顺序识别标签ID方法和并行识别标签ID方法，且并行识别方法结合了SDMA和FDMA两种方法，降低了标签识别延迟，提高了标签识别的效率，该算法能够在RFID系统中，快速准确的识别标签ID。

技术实现要素：

针对现有RFID系统中标签识别方法的不足，提出了一种高效率的RFID标签识别方法。
 

采用以下技术方案实现：

一种高效率的RFID标签识别方法，由服务器、RFID阅读器和RFID标签三部分构成，包括以下步骤：

步骤1：设置标签总数m的临界值为M，然后对标签总数m进行检测，如果m<M，运行顺序识别法，否则运行高效并行识别法。

步骤2：参数初始化，初始化RIFD阅读器的参数L、K、标签总 量m和待访问标签数n，然后触发识别过程；RFID标签L-K编码，采用随机映射的方法使被访问标签的ID映射成多个ID值，采用L-K编码方法对每个产生的ID值进行编码，生成一个“0”，“1”序列，当这些序列传输进RFID阅读器时，信号碰撞，得到新的“0”，“1”序列；恢复RFID标签ID，通过碰撞产生的新的序列，推断出可能传输进RFID系统的信号，将这些信号进行逆编码和反随机映射，得到几个不同的标签集，再将得到的标签集取交集，从而得到了完整的标签ID信息；验证RFID标签ID，将得到的ID信息进行正确性验证，整个识别过程结束。

RFID阅读器和RFID标签之间采用顺序识别法和高效并行识别法相结合的识别方法；

高效并行识别法结合了SDMA和FDMA两种识别方法，一方面降低了单纯空间多分与单纯频率多分产生的局限性；另一方面，降低了标签识别延迟，提高了标签识别的效率。

阅读器的参数L、K、标签总量m和待访问标签数n(步骤2)，L为标签ID编码后序列的长度，K为序列中‘1’的个数，标签总数m由标签估算算法算得，待访问标签数n采用代数重建法获得。


 

RFID标签L-K编码(步骤2)，首先采用随机映射的方法将要访问的RFID标签ID生成多个输入值I(i)，I(i)的计算公式如下：

其中S的值取决于标签总数m，％为模除运算；

然后利用L-K编码方案，将RFID标签ID转换成位串信号，在L-K编码方式中，我们用bj表示每一个段中的第j个字节,k用来表示序列中‘1’的数量，它的初值为K，Zj作为bj的参照数值被引入，且Z0的初值为0，I为标签ID的值，则可得：

Z0＝0；

当I>Zj时，bj则为‘0’；

当I<Zj时，bj则为‘1’,且Zj＝Zj-1,k＝k-1；

当I＝Zj时，bj则为‘1’，且这个段里的最后k-1个字节全部为‘1’，bj+1到bj-k+1的全部字节为‘0’。

验证RFID标签ID过程不需要额外的设备，接收到的序列段中的每个‘1’表明至少有一个确定的ID在那个位置传输‘1’，如果只有一个确定的ID在那个位置传输‘1’，那么这个‘1’便可用来验证得到的标签ID，当所有得到的RFID标签ID都被验证是正确的，识别过程终止。

相对于现有技术具有以下有益效果：

使用顺序识别与高效并行识别相结合的方法，有效的结合了小规模系统中顺序识别更加有效和大规模系统中并行识别更加有效的优点，使得整体RFID标签的识别效率更高，识别延迟更低。而且本方法不需要额外的硬件设备，能够广泛的应用于当前的无线射频系统。相比Buzz编码方式等需要额外设备的方法，这就大大节省了更新硬件所带来的额外经济开销；相比于传统CDMA识别方法，该并行算法不需要给标签添加伪噪声，这也使得其识别延迟相比平均降低了45％； 相比于SDMA识别方法与FDMA识别方法，本发明结合上述两种方法结合产生，两种识别方法的互补，降低了SDMA方法与FDMA方法各自运用时的局限性，提高了识别的并行能力，识别延迟明显低于SDMA识别方法与FDMA识别方法。

标签识别方法结合了顺序识别标签ID方法和并行识别标签ID方法，且并行识别方法结合了SDMA和FDMA两种方法，降低了标签识别延迟，提高了标签识别的效率，该方法能够在RFID系统中，快速准确的识别标签ID。

技术特征：

1.一种高效率的RFID标签识别方法，由服务器、RFID阅读器和RFID标签三部分构成，包括以下步骤：

步骤1：设置标签总数m的临界值为M，然后对标签总数m进行检测，如果m<M，运行顺序识别法，否则运行高效并行识别法。

步骤2：参数初始化，初始化RIFD阅读器的参数L、K、标签总量m和待访问标签数n，然后触发识别过程；RFID标签L-K编码，采用随机映射的方法使被访问标签的ID映射成多个ID值，采用L-K编码方法对每个产生的ID值进行编码，生成一个“0”，“1”序列，当这些序列传输进RFID阅读器时，信号碰撞，得到新的“0”，“1”序列；恢复RFID标签ID，通过碰撞产生的新的序列，推断出可能传输进RFID系统的信号，将这些信号进行逆编码和反随机映射，得到几个不同的标签集，再将得到的标签集取交集，从而得到了完整的标签ID信息；验证RFID标签ID，将得到的ID信息进行正确性验证，整个识别过程结束。

2.根据权利要求一种高效率的RFID标签识别方法，其特征在于，RFID阅读器和RFID标签之间采用顺序识别法和高效并行识别法相结合的识别方法。

3.根据权利要求一种高效率的RFID标签识别方法，其特征在于，阅读器的参数L、K、标签总量m和待访问标签数n(步骤2)，L为标签ID编码后序列的长度，K为序列中‘1’的个数，标签总数m由标签估算算法算得，待访问标签数n采用代数重建法获得。

4.根据权利要求1所述的一种高效率的RFID标签识别方法，其特征在于，所述的RFID标签L-K编码(步骤2)，首先采用随机映射的方法将要访问的RFID标签ID生成多个输入值I(i)，I(i)的计算公式如下：

<mrow> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>I</mi> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>I</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mi>%</mi> <mi>m</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&GreaterEqual;</mo> <mn>2</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

其中S的值取决于标签总数m，％为模除运算；

然后利用L-K编码方案，将RFID标签ID转换成位串信号，在L-K编码方式中，我们用bj表示每一个段中的第j个字节,k用来表示序列中‘1’的数量，它的初值为K，Zj作为bj的参照数值被引入，且Z0的初值为0，I为标签ID的值，则可得：

<mrow> <msub> <mi>Z</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfenced open = "(" close = ")"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>L</mi> <mo>-</mo> <mi>j</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>Z0＝0；

当I>Zj时，bj则为‘0’；

当I<Zj时，bj则为‘1’,且Zj＝Zj-1,k＝k-1；

当I＝Zj时，bj则为‘1’，且这个段里的最后k-1个字节全部为‘1’，bj+1到bj-k+1的全部字节为‘0’。

5.根据权利要求1所述的一种高效率的RFID标签识别方法，其特征在于，验证RFID标签ID过程不需要额外的设备，接收到的序列段中的每个‘1’表明至少有一个确定的ID在那个位置传输‘1’，如果只有一个确定的ID在那个位置传输‘1’，那么这个‘1’便可用来验证得到的标签ID，当所有得到的RFID标签ID都被验证是正确的，识别过程终止。

技术总结

一种高效率的RFID标签识别方法，由服务器、RFID阅读

和RFID标签三部分构成，它属于电子信息和无线通信技术

领域。该方法结合了顺序识别标签ID方法和并行识别标签

ID方法，并行识别方法结合了SDMA和FDMA两种方法，

参数初始化后采用随机映射的方法映射RFID标签ID，然后

进行L-K编码，再通过序列逆编码、逆映射和取交集步骤恢

复RFID标签ID，最后验证RFID标签ID的正确性，降低了

标签识别延迟，提高了标签识别的效率，该方法能够快速准

确的识别标签ID。