1.5  论文工作的主要内容

本文的主要研究内容为RFID技术在物联网中的应用，对RFID的关键技术之一——防冲突机制进行MATLAB仿真研究，对标签天线也用HFSS进行设计与仿真。

主要工作内容和章节安排如下：

第1章对RFID技术进行基本介绍，简述RFID系统的基本构成、发展历史和关键技术。

第2章对防冲突算法进行MATLAB仿真，主要比较常见的几种ALOHA算法和二进制搜索算法。

第3章对RFID技术应用中存在的安全问题进行概述。

第4章通过HFSS仿真设计矩形微带贴片天线。

第5章对毕业设计工作进行总结。

2  防冲突机制的仿真

在RFID技术应用中，一个重要的技术关键就是防冲突机制，本章将就这个问题进行讨论。

RFID系统在工作时，如果阅读器的作用范围内存在有不止一个应答器，那么，多个应答器同时发送数据，就可能会出现通信冲突，相互干扰数据。除此之外，若有多个应答器处在多个阅读器的工作范围，则当它们相互间通信的时候，也会发生冲突（碰撞）。为了防止这些冲突的产生，在构建RFID系统的时候，用来应对的这些冲突（碰撞）的命令，是不可以忽略的。Anti-collision algorithms（防冲突命令或算法）就是指的这一类命令。

解决RFID系统中的冲突问题，其本质其实就是解决无线通信系统中的多路存取问题。多路存取的主要方法有以下四种：频分多路法(FDMA)、空分多路法(SDMA)、码分多路法(CDMA)、时分多路法(TDMA)。

    就现在来看，大部分常用的RFID防冲突算法都是在时分多路法（TDMA)上演变改进来的。TDMA算法主要分为两大类：概率性防冲突算法和确定性防冲突算法。概率性防冲突算法主要包括ALOHA 算法、时隙ALOHA 算法、动态帧时隙ALOHA 算法、分组增强型动态ALOHA 防碰撞算法[16]及其改进的算法等。确定性防冲突算法主要包括二进制搜索算法（BS）、动态二进制搜索算法（DBS）、后退式索引搜索算法、跳跃式动态树型算法等[17]。

2.1  纯ALOHA算法

ALOHA是最简单的防冲突算法。只要有一个数据包提供使用，该数据包就可立即从电子标签发送到读写器。在标签发送的过程中，如果数据发生部分碰撞或完全碰撞，系统会立即让标签停止发送数据，等待片刻后再次发送，以减少冲突概率。