(1)無(wú)線電廣播方式

　　這是一種從一個(gè)讀寫(xiě)器到多個(gè)電子標(biāo)簽的工作方式，讀寫(xiě)器發(fā)送的信號(hào)同時(shí)被多個(gè)電子標(biāo)簽接收。這種工作方式與一個(gè)廣播電臺(tái)發(fā)射信號(hào)，多個(gè)接收機(jī)同時(shí)接收相類(lèi)似，所以被稱(chēng)為“無(wú)線電廣播”工作方式。無(wú)線電廣播的工作方式如圖所示。

　　(2)多路存取方式

　　在這種工作方式中，讀寫(xiě)器的工作范圍內(nèi)同時(shí)有多個(gè)電子標(biāo)簽，多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給讀寫(xiě)器。

　　多路存取的工作方式

　　在多路存取的工作方式中，各個(gè)電子標(biāo)簽會(huì)同時(shí)對(duì)電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器發(fā)出信號(hào)，從而造成電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的碰撞，使讀寫(xiě)器不能正常讀取各個(gè)電子標(biāo)簽的有關(guān)數(shù)據(jù)，這就是RFID系統(tǒng)中的多路存取問(wèn)題。只有解決好電子標(biāo)簽的碰撞問(wèn)題，才能使RFID系統(tǒng)正常工作。

　　解決防碰撞問(wèn)題需要用到多路存取法。在無(wú)線通信中，多路存取法主要有空分多路法(SDMA)、頻分多路法(FDMA)、時(shí)分多路法(TDMA)和碼分多路法(CDMA)，如圖所示。在RFID系統(tǒng)中，根據(jù)電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間的通信特點(diǎn)，空分多路法、頻分多路法和碼分多路法在應(yīng)用中都受到一定的限制，只能應(yīng)用到一些特定的場(chǎng)合，一般系統(tǒng)主要采用時(shí)分多路法。

　　防碰撞的幾種常用方法

　　① 空分多路法。

　　在空分多路法(Space Division Multiple Access，SDMA)中，RFID系統(tǒng)利用天線空間分離的技術(shù)分別讀取電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。

　?、?頻分多路法。

　　在頻分多路法(Frequency Division Multiple Access，F(xiàn)DMA)中，RFID系統(tǒng)把不同載波頻率的傳輸通道分別提供給電子標(biāo)簽用戶。

　?、?時(shí)分多路法。

　　在時(shí)分多路法(Time Division Multiple Access，TDMA)中，RFID系統(tǒng)把整個(gè)可供使用的通路容量按時(shí)間不同分配給多個(gè)用戶分別讀取數(shù)據(jù)。

　　(3)多個(gè)讀寫(xiě)器給多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的方式。

　　這是一種由多個(gè)相鄰的讀寫(xiě)器試圖同時(shí)與多個(gè)電子標(biāo)簽通信而引起的干擾。

　　2.防碰撞算法

　　解決電子標(biāo)簽防碰撞問(wèn)題的關(guān)鍵是優(yōu)化的防碰撞算法?，F(xiàn)有的 RFID防碰撞算法都是基于TDMA 算法，可劃分為 ALOHA防碰撞算法和基于二進(jìn)制搜索(Binary Search，BS)算法兩大類(lèi)。ALOHA防碰撞算法有ALOHA算法和時(shí)隙ALOHA算法;

　　BS防碰撞算法有二進(jìn)制樹(shù)型搜索算法和修剪枝的二進(jìn)制樹(shù)型搜索算法等。防碰撞算法可以使系統(tǒng)的吞吐率及信道的利用率更高，需要的時(shí)隙更少，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率更高，能夠更好地解決RFID系統(tǒng)的碰撞問(wèn)題，有助于推動(dòng)RFID技術(shù)更廣泛的應(yīng)用。

　　(1)ALOHA算法。

　　ALOHA是1968年美國(guó)夏威夷大學(xué)一項(xiàng)研究計(jì)劃的名字，ALOHA網(wǎng)絡(luò)是世界上最早的無(wú)線電計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)70年代初，美國(guó)夏威夷大學(xué)研制成功一種分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線廣播技術(shù)，這也是最早、最基本的無(wú)線數(shù)據(jù)通信方式。ALOHA 是夏威夷人表示致意的問(wèn)候語(yǔ)，這項(xiàng)研究計(jì)劃是要解決夏威夷群島之間的通信問(wèn)題。ALOHA 網(wǎng)絡(luò)可以使分散在夏威夷各島的多個(gè)用戶通過(guò)無(wú)線信道來(lái)使用中心計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信，ALOHA采用的是一種隨機(jī)接入的信道訪問(wèn)方式。

　　ALOHA 算法因具有簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)而成為應(yīng)用最廣的算法之一。ALOHA 算法是在ALOHA 思想的基礎(chǔ)上，根據(jù) RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)不斷改進(jìn)而形成的算法體系，它的本質(zhì)是分離電子標(biāo)簽的應(yīng)答時(shí)間，使電子標(biāo)簽在不同的時(shí)隙發(fā)送應(yīng)答。ALOHA 算法是一種隨機(jī)接入算法，這種算法多采取“標(biāo)簽先發(fā)言”的方式，即標(biāo)簽一旦進(jìn)入讀寫(xiě)器的閱讀區(qū)域，就自動(dòng)向讀寫(xiě)器發(fā)送其自身的ID，隨即標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間開(kāi)始通信。一旦發(fā)生碰撞，一般采取退避原則，等待下一循環(huán)周期再發(fā)送應(yīng)答。

　　純ALOHA算法信道利用率不高。分析表明，純ALOHA算法的信道吞吐率S與幀產(chǎn)生率G之間的關(guān)系為

　　例如，計(jì)算可以得出，當(dāng) G = 0.5 時(shí)，信道吞吐率 S = 18.4%。

　　(2)時(shí)隙ALOHA算法。

　　幀時(shí)隙(Framed Slotted Aloha，F(xiàn)SA)ALOHA算法是基于通信領(lǐng)域的ALOHA協(xié)議提出的。在FSA中，幀(Frame)是由讀寫(xiě)器定義的一段時(shí)間長(zhǎng)度，其中包含若干個(gè)時(shí)隙(Slot)，電子標(biāo)簽在每幀內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)。所有電子標(biāo)簽應(yīng)答都要同步，即只能在時(shí)隙開(kāi)始點(diǎn)向讀寫(xiě)器發(fā)送信息，每個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)送的時(shí)隙是隨機(jī)選擇的。

　　時(shí)隙可以分為3類(lèi)，分別為空閑時(shí)隙、應(yīng)答時(shí)隙和碰撞時(shí)隙。在空閑時(shí)隙中沒(méi)有識(shí)別任何標(biāo)簽;在應(yīng)答時(shí)隙中可以正確識(shí)別一個(gè)標(biāo)簽;當(dāng)一個(gè)時(shí)隙中有多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送應(yīng)答時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生碰撞，形成碰撞時(shí)隙。碰撞的標(biāo)簽退出當(dāng)前循環(huán)，等待參與新的幀循環(huán)。

　　在幀時(shí)隙 ALOHA 算法中，信道的利用率有所提高。幀時(shí)(Frame time)表示發(fā)送一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的幀所需的時(shí)間，吞吐率表示平均每幀時(shí)成功傳送的幀數(shù)，幀產(chǎn)生率表示每幀時(shí)嘗試傳送幀的總次數(shù)。分析表明，幀時(shí)隙ALOHA算法的信道吞吐率S與幀產(chǎn)生率G之間的關(guān)系為

　　例如，計(jì)算可以得出，當(dāng) G = 0.5 時(shí)，信道吞吐率 S = 0.368%。