基于碰撞樹(shù)的RFID多標(biāo)簽識(shí)別防碰撞技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

所獲獎(jiǎng)項(xiàng)：省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和RFID多標(biāo)簽識(shí)別檢測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，該項(xiàng)目研究了RFID技術(shù)領(lǐng)域的重要支撐和瓶頸技術(shù)，從提升RFID多標(biāo)簽識(shí)別性能和性能穩(wěn)定性等方面入手，開(kāi)展了多年深入研究和技術(shù)攻關(guān)，取得了顯著的科技進(jìn)步成果。

一、項(xiàng)目提出的創(chuàng)新技術(shù)和解決的問(wèn)題

1、研究提出了碰撞樹(shù)算法（CT），解決了RFID多標(biāo)簽識(shí)別效率瓶頸問(wèn)題。項(xiàng)目研究首次將RFID多標(biāo)簽識(shí)別效率提高到50%，打破了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC、EPCglobal 系列采用的RFID 多標(biāo)簽識(shí)別算法的理論最佳識(shí)別效率限于34%-36.8%長(zhǎng)期存在的效率瓶頸。

2、項(xiàng)目提出了RFID 多標(biāo)簽識(shí)別防碰撞算法穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)技術(shù)方法，完善了RFID 多標(biāo)簽識(shí)別算法性能分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。解決了現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要從識(shí)別效率、識(shí)別速度、時(shí)間復(fù)雜度、通信復(fù)雜度等方面進(jìn)行算法的分析評(píng)價(jià)，沒(méi)有考慮標(biāo)簽集合、標(biāo)簽編號(hào)、應(yīng)用場(chǎng)景等因素對(duì)識(shí)別性能的影響的問(wèn)題。該項(xiàng)目提出的識(shí)別算法，滿足了流水線生產(chǎn)、自動(dòng)化控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等RFID應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別時(shí)間和系統(tǒng)能耗等性能指標(biāo)定量控制要求。

3、項(xiàng)目提出了二元確定性原理和二元確定性碰撞樹(shù)算法（ICT），以及標(biāo)簽編號(hào)連續(xù)度的概念和計(jì)算方法。該算法針對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)輸、物流等應(yīng)用領(lǐng)域RFID標(biāo)簽編號(hào)的分布特征，以及批量貨物盤存或出入口檢測(cè)中對(duì)批量RFID 多標(biāo)簽高速識(shí)別的要求，將編號(hào)連續(xù)分布狀態(tài)下的RFID多標(biāo)簽識(shí)別效率提高到接近100%，縮短了貨物檢測(cè)識(shí)別的滯留時(shí)間，提高了生產(chǎn)控制應(yīng)用系統(tǒng)的吞吐率。

4、項(xiàng)目提出了抗捕獲碰撞樹(shù)算法（GCT），解決了復(fù)雜RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中捕獲效益、環(huán)境干擾等不確定因素造成標(biāo)簽漏讀和標(biāo)簽隱藏問(wèn)題。研究提出了雙響應(yīng)機(jī)制和雙響應(yīng)碰撞樹(shù)算法（BCT），將RFID 多標(biāo)簽識(shí)別過(guò)程中閱讀器的查詢次數(shù)減少了一半，降低了標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)的時(shí)間開(kāi)銷、通信開(kāi)銷和系統(tǒng)功耗。

5、項(xiàng)目提出了動(dòng)態(tài)碰撞樹(shù)算法（DCT），成功解決了動(dòng)態(tài)RFID 系統(tǒng)中標(biāo)簽識(shí)別不完全的問(wèn)題。當(dāng)識(shí)別區(qū)域內(nèi)待識(shí)別標(biāo)簽數(shù)量不超過(guò)識(shí)別系統(tǒng)最大工作負(fù)載時(shí)，DCT 算法的識(shí)別率達(dá)到100%。該算法采用性能穩(wěn)定的碰撞樹(shù)搜索機(jī)制，解決了傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)識(shí)別算法隨機(jī)搜索機(jī)制造成的標(biāo)簽識(shí)別率低的問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)多目標(biāo)快速識(shí)別技術(shù)和動(dòng)態(tài)RFID 多標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)推向了實(shí)用化階段。

6、項(xiàng)目建立了RFID技術(shù)和數(shù)字水印集成識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)，發(fā)揮RFID技術(shù)、條碼識(shí)別和數(shù)字水印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，解決了產(chǎn)品快速檢測(cè)和貨柜智能盤點(diǎn)，以及手機(jī)識(shí)讀和安全防偽等終端應(yīng)用問(wèn)題。

二、項(xiàng)目取得的成果

項(xiàng)目共取得4 項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利， 2 項(xiàng)實(shí)用新型專利，獲得了5 項(xiàng)軟件著件權(quán)，發(fā)表了15 篇科研論文，其中SCI 收入6 篇，EI 收錄7 篇，制定并發(fā)布了1項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1 項(xiàng)聯(lián)合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。研究成果處于國(guó)際先進(jìn)水平，受到國(guó)內(nèi)外專家廣泛關(guān)注，中國(guó)科技日?qǐng)?bào)以“射頻識(shí)別(RFID)防碰撞算法研究獲突破”為標(biāo)題對(duì)研究成果公開(kāi)報(bào)道。

三、項(xiàng)目的推廣應(yīng)用

相關(guān)技術(shù)成果在珠寶質(zhì)量管理、貨品管理、智能售賣、倉(cāng)儲(chǔ)管理等行業(yè)和領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。近三年累計(jì)新增銷售:49681.21 萬(wàn)元，新增利潤(rùn):5869.08萬(wàn)元。