我們都知道，RFID 系統(tǒng)由rfid電子標(biāo)簽（ tag） 、讀寫器（ reader） 和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)構(gòu)成。rfid電子標(biāo)簽具有3 種類型： 主動、被動和半主動， 被動標(biāo)簽具有成本低的特點， 因而應(yīng)用廣泛。本文以被動標(biāo)簽為例，給大家分享rfid讀寫器的一些資訊。

   在應(yīng)用時， 需要適當(dāng)?shù)囊?guī)劃來進行讀寫器的部署， 它直接影響著讀寫器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和識別效果。合理有效的讀寫器部署方案可以減少網(wǎng)絡(luò)搭建時間， 全面覆蓋目的區(qū)域。合適的協(xié)調(diào)方法可以減少讀寫器之間的干擾， 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化， 保證整個網(wǎng)絡(luò)的讀取率。本文從這一角度出發(fā)，探討了讀寫器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和協(xié)調(diào)技術(shù)， 指出讀寫器網(wǎng)絡(luò)的部署和協(xié)調(diào)面臨的問題和挑戰(zhàn)， 在全面和系統(tǒng)地歸納、總結(jié)已有的研究的基礎(chǔ)上， 提出了讀寫器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和協(xié)調(diào)技術(shù)的發(fā)展方向， 為進一步深入研究奠定了基礎(chǔ)。

   讀寫器網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和部署的目標(biāo)是： 以最低的成本建造符合近期和遠期讀取需求、具有一定服務(wù)質(zhì)量的讀寫器網(wǎng)絡(luò)， 即達到目標(biāo)區(qū)域最大程度的覆蓋， 滿足要求的通信概率; 盡可能地減少干擾， 達到所要求的服務(wù)質(zhì)量; 盡量減少讀寫器數(shù)量， 以降低成本。

   讀寫器組網(wǎng)有以下特點。

   1、RFID 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)嚴(yán)重的非對稱性， 無源電子標(biāo)簽的性能比較弱， 標(biāo)簽之間無法互相通信， 無源標(biāo)簽無法主動發(fā)送通信信號， 只能通過反向散射方式與讀寫器進行通信。

   2、RFID 系統(tǒng)中的無線傳輸環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜， 多數(shù)情況下， RFID 系統(tǒng)工作在室內(nèi)環(huán)境， 此時必須考慮多徑衰減效應(yīng)。同時， 讀寫器—標(biāo)簽通信的典型距離小于10 m， 屬于短距離通信。由于射頻信號的本質(zhì)特性， 并且為了保證覆蓋， 讀寫器識別區(qū)域之間的交叉不可避免。

   3、移動讀寫器的存在， 會使網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜。目前對讀寫器組網(wǎng)的研究有以下幾種。

   4、在已有的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型基礎(chǔ)上， 根據(jù)RFID 系統(tǒng)的特性， 提出了一種讀寫器網(wǎng)絡(luò)部署的離散模型r=（site， antenna， tilt， Au）， 其中tilt 表示天線傾斜角， Au 表示衰減。在覆蓋約束、標(biāo)簽反射信號約束、最小化成本約束、最小化干擾約束的情況下， 采用遺傳算法來求最優(yōu)解。這些參考文獻未考慮有移動讀寫器存在的情況下讀寫器網(wǎng)絡(luò)的部署問題。

   讀寫器協(xié)調(diào)技術(shù)：讀寫器協(xié)調(diào)的目的是保證整個系統(tǒng)的通信需求， 主要避免讀寫器沖突以及控制功率。讀寫器沖突是指由一個讀寫器檢測到的由另一個讀寫器引起的干擾， 包含兩種情況： 讀寫器頻率沖突和標(biāo)簽沖突。讀寫器頻率沖突發(fā)生在兩個或兩個以上讀寫器同時使用相同的頻率與標(biāo)簽通信時; 標(biāo)簽沖突是指兩個或更多讀寫器同時與一個標(biāo)簽通信時發(fā)生的沖突。讀寫器沖突的特點如下： 無源標(biāo)簽的低性能特性， 使其在與多個讀寫器通信過程中無法發(fā)揮防沖突作用; 讀寫器沖突在手持式移動讀寫器大量使用時， 會大大加劇。

   在包含移動讀寫器的讀寫器網(wǎng)絡(luò)中， 讀寫器沖突以及變化的拓撲結(jié)構(gòu)是其顯著特點， 也是從發(fā)展角度研究讀寫器網(wǎng)絡(luò)部署必須解決的問題。以前對讀寫器網(wǎng)絡(luò)部署的研究一般是針對固定讀寫器， 因此， 沒有太多考慮包含移動讀寫器的情況。包含移動讀寫器的讀寫器網(wǎng)絡(luò)部署涉及到移動和固定讀寫器的數(shù)量、移動讀寫器的運動線路和運動速度、移動讀寫器的運動引起的固定讀寫器的拓撲結(jié)構(gòu)變化、移動讀寫器的周期性覆蓋范圍的判定等。覆蓋時的功率控制也是包含移動讀寫器的讀寫器網(wǎng)絡(luò)部署的研究方向。移動讀寫器一般靠電池提供電源， 這就使得節(jié)能問題顯得很重要， 并且進行功率控制也可以減少讀寫器間的干擾。

   目前讀寫器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進有兩種趨勢。一種是降低Q 學(xué)習(xí)算法基于多層結(jié)構(gòu)， 實用性不高。PULSE 算法、REQ-BUSY 算法和DiCa 算法為一類， 后面兩種算法為PULSE 算法的改進， 該類算法簡單， 但是都未有效利用頻譜資源。LLC（W-LCR） 算法和TPA-CA 算法均可調(diào)節(jié)讀寫器間重疊覆蓋范圍， 但在實際應(yīng)用中難精確確定讀寫器的位置。RRE 算法采用關(guān)閉冗余讀寫器的方式， 但冗余讀寫器的確定比較困難， 并可能會漏讀標(biāo)簽。采用DAPC 和PPC 功率控制算法后仍會存在標(biāo)簽沖突。

   讀寫器的功能， 讀寫器間相互不能通信， 依靠集中控制器（ 系統(tǒng)） 來進行協(xié)調(diào)。對于這種網(wǎng)絡(luò)， 讀寫器間的協(xié)調(diào)類似于無線蜂窩系統(tǒng)中的頻率分配及功率控制問題， 今后的研究方向是綜合考慮頻譜、時間及空間資源， 根據(jù)實際應(yīng)用中的通信需求， 采用組合優(yōu)化的方法來進行解決。

   另一種是增強讀寫器的功能， 依靠讀寫器本身來進行讀寫器間協(xié)調(diào)。這種網(wǎng)絡(luò)類似于傳感器網(wǎng)絡(luò)和ad hoc 網(wǎng)絡(luò)， 可參考這些通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)技術(shù)， 根據(jù)RFID 讀寫器網(wǎng)絡(luò)的特點， 研究用分布式方法來解決讀寫器協(xié)調(diào)問題。

   對于rfid電子標(biāo)簽沖突問題， 由于無源標(biāo)簽的特性， 解決方法只能采用時分多址， 即有重疊覆蓋范圍的讀寫器只能同時有一個對重疊覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽進行讀寫， 這是讀寫器協(xié)調(diào)中必須考慮的。

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