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基于查询树的双向分段防碰撞算法

吉林大学学报（工学版） 2021年第5期51卷 1830-1837页

作者：赵宏伟张子健李蛟张媛胡黄水臧雪柏吉林大学计算机科学与技术学院长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012 吉林大学图书馆长春130012 长春工业大学计算机科学与工程学院长春130012

针对射频识别系统中由多标签碰撞导致系统效率低的问题,提出了一种基于查询树算法的防碰撞算法,意在减少系统能量损耗以及提高通信效率。该方法将标签分两组并将ID分段,使两组标签分别响应查询命令中的前缀和后缀,且根据查询命令中的状... 详细信息

针对射频识别系统中由多标签碰撞导致系统效率低的问题,提出了一种基于查询树算法的防碰撞算法,意在减少系统能量损耗以及提高通信效率。该方法将标签分两组并将ID分段,使两组标签分别响应查询命令中的前缀和后缀,且根据查询命令中的状态码,只传输查询段的部分ID序列。与传统的查询树算法比较,该算法显著减少了对识别过程无用的比特信息的传输,消除了空闲时隙,同时提高了系统吞吐率。理论分析和仿真结果表明:本文算法优于现有的查询树防碰撞算法,有助于设计高效的RFID识别系统。

关键词：计算机应用技术射频识别防碰撞双向预识别

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基于视觉共享的多无人机协同防碰撞方法

火力与指挥控制 2023年第10期48卷 65-72,83页

作者：赵晓林张启瑞董家呈陈学宏袁金余空军工程大学西安710051 解放军93525部队西藏日喀则857060

现代复杂空域中,由于视觉遮挡的存在,无人机集群难以实现全局环境已知情况下的集群防碰撞。为此,借鉴人类相互协作完成整体目标的感知共享机制,通过将局部感知信息进行融合拼接形成对整体环境的认知,采用最近力-最远力模型构建无人机编... 详细信息

现代复杂空域中,由于视觉遮挡的存在,无人机集群难以实现全局环境已知情况下的集群防碰撞。为此,借鉴人类相互协作完成整体目标的感知共享机制,通过将局部感知信息进行融合拼接形成对整体环境的认知,采用最近力-最远力模型构建无人机编队的防碰撞策略,提出基于视觉共享的多无人机协同防碰撞控制方法。仿真实验表明,该方法使无人机集群在部分视觉遮挡情况下仍然能够实现全局的协同防碰撞,提高了防碰撞行为的智能性。

关键词：无人机防碰撞视觉共享集群编队

基于多技术融合的煤矿井下采掘运输设备防碰撞系统

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煤炭学报 2020年第S02期45卷 1060-1068页

作者：杜春晖中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 山西天地煤机装备有限公司山西太原030006

为解决煤矿井下掘进工作面经常发生设备伤人或设备碰撞事故的问题,采用多技术融合的方式,将UWB高精度测距技术、红外热成像技术和图像识别技术相结合,对防碰撞系统进行了研究。UWB测距系统的误差主要来源于无线信号的干扰,导致标识卡坐... 详细信息

为解决煤矿井下掘进工作面经常发生设备伤人或设备碰撞事故的问题,采用多技术融合的方式,将UWB高精度测距技术、红外热成像技术和图像识别技术相结合,对防碰撞系统进行了研究。UWB测距系统的误差主要来源于无线信号的干扰,导致标识卡坐标抖动或大幅度漂移,采用离散数据分析算法,结合井下设备的最大运行速度约为5 m/s,井下人员移动的最大速度约为2 m/s,设定标识卡的最大移动速度为7 m/s,最大加速度为5 m/s2,对初始离散值进行过滤,降低离散值引起的测距误差,同时,采用成熟的非视距测距误差补偿算法降低遮挡带来的测距误差影响。为降低系统误报率,采用通信频率自适应算法,根据标识卡与读卡器之间距离大小、标识卡移动速度以及移动方向,实时调整2者之间的通信频率,以此重点监测近距离、高速靠近的人员,保证系统报警的及时性。对于红外热成像目标识别系统,采用人工智能的YOLOv3深度学习算法,通过大量的井下人员活动视频素材进行训练,提升系统目标识别率,同时,采用预警判别标线法在图像中直接标注报警线和停机线,与人员脚部特征进行比较,降低红外热成像目标轮廓模糊和个体身高体型差异所造成的影响,提高系统报警准确率。结果表明:该系统在40 m内的最大测距误差为±0.15 m;通信频率自适应算法可以实时调整标识卡与读卡器之间的通信频率,距离越近,通信频率越快,距离越远,通信频率越低,近距离时通信频率最高可达10 Hz,远距离时通信频率最低为1 Hz,实际通信频率与理论通信频率的偏差比小于12%;离散数据分析算法对抗信号干扰、抑制标识卡大幅度漂移有非常明显的效果;采用预警判别标线法的红外热成像目标识别系统,在50次的边缘测试中,无误报发生。该系统主动安全防护效果明显,具备设备主动避害、人员闯入报警、设备之间接近报警、双向报警、启动检测预警、特殊人员管理、速度补偿、视频存储等功能,同时,红外热成像仪可在高粉尘环境下清晰成像,辅助司机安全操作。为提高该系统的广泛适应性,今后需在提高热成像仪的分辨率、水平视场角、防尘防水性能等方面作进一步的研究。

关键词：防碰撞采掘运输设备 UWB高精度测距红外热成像目标识别通信频率自适应算法离散数据分析算法预警判别标线法

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基于比特查询的多进制树标签防碰撞识别协议

电子学报 2019年第2期47卷 422-427页

作者：苏建许若钰姚永雷庄伟王保卫南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044

多标签碰撞问题被认为是射频识别系统中的一个关键问题.近来,许多基于比特追踪技术的查询树算法被提出用于有效的解决标签碰撞问题,然而由于无用的碰撞比特信息和空闲时隙的存在,这些查询树算法的性能都有待进一步提升.本文提出了一种... 详细信息

多标签碰撞问题被认为是射频识别系统中的一个关键问题.近来,许多基于比特追踪技术的查询树算法被提出用于有效的解决标签碰撞问题,然而由于无用的碰撞比特信息和空闲时隙的存在,这些查询树算法的性能都有待进一步提升.本文提出了一种基于比特查询的查询方法,该算法使得标签返回一个映射过比特串来取代原始的ID序列.同传统的ID查询相比较,比特查询不仅可以消除空闲查询还可以将碰撞标签分成更多子集并充分利用碰撞比特信息.基于该比特查询方法,我们提出了一种基于比特查询的多进制树(Bit query based M-ary tree,BQBMT)新型查询树算法,它通过多进制树迭代的分离碰撞,并通过比特查询模式和ID查询模式之间的最佳切换来快速识别标签.理论分析和仿真结果显示,BQBMT算法的的系统效率接近0. 89,超过了现有的QT算法和混合防碰撞算法.

关键词：射频识别防碰撞比特查询系统效率

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多阅读器协作的RFID标签树形防碰撞算法

电子学报 2020年第8期48卷 1558-1564页

作者：宋建华何帅姚慧湖北大学计算机与信息工程学院湖北武汉430062 湖北省教育信息化工程技术研究中心湖北武汉430062 湖北省软件工程工程技术研究中心湖北武汉430062 智慧政务与人工智能应用湖北省工程研究中心湖北武汉430062

在物联网复杂的应用环境中,射频识别技术中的标签碰撞问题作为造成其系统标签识别时间长,通信量大等问题的主要原因,已成为近年来本领域的核心研究热点之一.针对以上问题,本文提出一种多阅读器协作的树形防碰撞算法:在第一阶段,根据位... 详细信息

在物联网复杂的应用环境中,射频识别技术中的标签碰撞问题作为造成其系统标签识别时间长,通信量大等问题的主要原因,已成为近年来本领域的核心研究热点之一.针对以上问题,本文提出一种多阅读器协作的树形防碰撞算法:在第一阶段,根据位追踪技术能够识别标签碰撞位的特点,阅读器通过判别待识别标签中的碰撞位,从待广播节点中删除已验证的无效节点;在第二阶段的循环广播中,阅读器间通过共享每次的广播的前缀与当次广播结果对自身的树形结构进行不断优化,优化策略是为每一个阅读器分配一个待广播节点队列,通过共享的信息计算待广播节点中含有标签的概率,依据其概率调整队列中待广播节点的优先级,并不断地删除无需广播的节点.在下一轮广播中阅读器选取含有标签概率最大的节点进行广播.仿真实验结果表明:提出的算法的平均标签识别效率达到59.9%,并且在总时隙数量方面有一定优势.

关键词：射频识别标签识别多阅读器二叉树防碰撞

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基于标签分组的RFID系统防碰撞算法

电子与信息学报 2017年第1期39卷 250-254页

作者：郭振军孙应飞中国科学院大学北京100049 桂林航天工业学院桂林541004

防碰撞算法是射频识别(RFID)系统中提高标签识别效率的关键技术。针对确定性的RFID标签防碰撞算法存在的识别效率不高、系统数据交换量大等问题,该文提出一种标签分组机制防碰撞算法,将其与融合后的二进制树搜索算法相结合,读写器系统... 详细信息

防碰撞算法是射频识别(RFID)系统中提高标签识别效率的关键技术。针对确定性的RFID标签防碰撞算法存在的识别效率不高、系统数据交换量大等问题,该文提出一种标签分组机制防碰撞算法,将其与融合后的二进制树搜索算法相结合,读写器系统分批次识别标签组中的标签,能有效地减少数据通信量。实验仿真结果表明,该算法相比其他几种算法,具有识别效率高、数据交换量小等优势。

关键词：射频识别防碰撞二进制搜索法融合算法

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基于查询树的防碰撞算法性能分析与研究

电子学报 2018年第11期46卷 2671-2678页

作者：李川苏健刘克雄韩雨赵红军绵阳职业技术学院信息工程系四川绵阳621000 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044 电子科技大学通信与信息工程学院四川成都611731 北京林业大学工学院北京100083

多标签碰撞问题严重影响射频识别系统的性能.基于查询树的防碰撞算法作为一种确定性算法被广泛的应用于各类射频识别场景中.本文分析了主流查询树防碰撞算法的性能与不足,并基于查询树方法提出了一种时间有效的防碰撞算法.该算法基于传... 详细信息

多标签碰撞问题严重影响射频识别系统的性能.基于查询树的防碰撞算法作为一种确定性算法被广泛的应用于各类射频识别场景中.本文分析了主流查询树防碰撞算法的性能与不足,并基于查询树方法提出了一种时间有效的防碰撞算法.该算法基于传统查询树识别模型,实施了一种双查询前缀匹配方法,可以消除传统查询树方法中的空闲时隙.此外,提出的算法可以充分利用碰撞时隙来提高识别效率.理论分析和仿真结果表明该算法优于现有的查询树防碰撞算法.

关键词：射频识别防碰撞查询树方法时间效率

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基于前缀分组的改进自适应多叉树防碰撞算法

计算机仿真 2022年第1期39卷 288-292页

作者：白乐强刘杰曹科研沈阳建筑大学信息与控制工程学院辽宁沈阳110168

针对自适应多叉树防碰撞算法在标签识别过程中存在空闲时隙过多、系统吞吐量较低的问题,提出一种基于前缀分组的改进自适应多叉树防碰撞算法。算法分为前缀分组与标签识别两个阶段,前缀分组阶段阅读器使用一个查询周期确定范围内标签的... 详细信息

针对自适应多叉树防碰撞算法在标签识别过程中存在空闲时隙过多、系统吞吐量较低的问题,提出一种基于前缀分组的改进自适应多叉树防碰撞算法。算法分为前缀分组与标签识别两个阶段,前缀分组阶段阅读器使用一个查询周期确定范围内标签的查询前缀,每个前缀代表一个分组。标签识别阶段采用一种改进自适应多叉树防碰撞算法,通过计算碰撞因子,动态选择分裂叉树,在标签数量较少的分支使用碰撞跟踪树算法,反之使用不产生空闲时隙动态四叉树防碰撞算法。理论分析和仿真表明,上述算法减少了系统总时隙,较大程度大提高了系统吞吐量。

关键词：防碰撞自适应多叉树前缀分组碰撞跟踪树动态四叉树

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位屏蔽多叉树搜索射频识别防碰撞算法

电子学报 2018年第5期46卷 1200-1206页

作者：莫磊陈伟任菊成都航空职业技术学院信息工程学院四川成都610100 四川省高校校企联合"航空电子技术"应用技术创新基地四川成都610100

针对RFID树型防碰撞算法中时隙数多、数据通行量大等问题,提出了一种改进的多叉树防碰撞算法,阅读器准确检测碰撞位并向标签反馈碰撞位信息,标签对阅读器已知的ID位进行屏蔽,把ID号转换成连续碰撞的序列号.阅读器利用屏蔽位信息和标签... 详细信息

针对RFID树型防碰撞算法中时隙数多、数据通行量大等问题,提出了一种改进的多叉树防碰撞算法,阅读器准确检测碰撞位并向标签反馈碰撞位信息,标签对阅读器已知的ID位进行屏蔽,把ID号转换成连续碰撞的序列号.阅读器利用屏蔽位信息和标签返回的碰撞位编码信息,对标签进行分层分类搜索.通过对标签ID进行屏蔽,阅读器和标签间仅发送对方不知道的碰撞位信息.该算法减少了碰撞时隙和识别时隙,避免了空闲时隙,减少了阅读器和标签间的数据通信量.理论分析和仿真结果表明,该算法减少了系统的时隙总数和数据通信量,提高了阅读器的识别效率.

关键词：位屏蔽射频识别防碰撞多叉树预查询