- 基于低功耗射频收发芯片CC2430的有源RFID 系统介绍

ALOHA 算法是采取“标签先发言”的方式，即标签一进入阅读器作用区域就自动向阅读器发送其自身的信息，对同一个标签来说它的发送数据帧的时间也是随机的。如果在标签信息发送过程中有其它标签也在发送数据，那么发生信号重叠从而导致部分冲突或者完全冲突，阅读器检测信号判断有无冲突，一旦发生冲突，阅读器发送命令让标签停止发送，标签随机延迟一段时间再发送，则因为延迟的随机数不同，避开了冲突。如果没有冲突，阅读器发送一个应答信号给标签，标签从此转入休眠状态，不再响应读写器的查询请求。直到识别过程结束。ALOHA 算法的示意图如图6 所示。

ALOHA 算法应用于实时性不高的场合，实现起来比较容易。对标签的要求不高。经过模拟可知用ALOHA 算法可以在很短时间内识别几十张标签。本文用VC++仿真了一种改进型的ALOHA 算法（Grouping ALOHA）。可提高ALOHA 算法的识别效率。ALOHA 算法能高效快速的识别标签但是随着标签数量的增加其识别效率将会急速恶化。因此我们可以先将待识别的标签随机的分成不同的组中。依次对每个组中的标签进行ALOHA 算法识别。这期间其他各组的标签不响应读写器的查询请求。待该组识别时间结束，进入下一组的识别。至到所有的组结束识别，如果还有标签未被识别则再次进行分组识别。至到所有标签被识别出来。

下面是ALOHA 和Grouping ALOHA 仿真的一些结果。从表1 和图8、图9，中可以看出采用了Grouping ALOHA 后。识别的时间减小了并且发生碰撞的次数也大幅减小。对于有很多标签的场合Grouping ALOHA 比起ALOHA 有明显的优势。

表1 ALOHA 和Grouping ALOHA 算法仿真比较

6．总结

本文介绍了一种以低功耗射频收发芯片CC2430 为核心，可工作于2。4GHz 的国际通用ISM 频段的有源RFID 系统。带片上系统（SOC）的芯片使系统简化，增强了无线通信的数据安全性和可靠性，同时使得开发变的简单，降低了成本，在室外标签和读写器的识别距离可达80 米，如果有良好的天线匹配设计或者外加功放可进一步提高工作距离。本设计中的防碰撞算法加入到标签与配套设计的读写器中即可实现系统在体积小，功耗低，可靠性高要求较高的环境当中。