朱娅，周小林，郑立荣

基于最优贝叶斯算法的密集RFID网络迭代检测技术

朱娅，周小林，郑立荣

食品安全溯源体系正受到社会越来越多的关注，溯源大部分是通过射频辨识技术（RFID）完成的。仓储运输环节呈现密集RFID的环境，如何在这种密集环境中避免冲突地实现信息的准确读取是很关键的问题。提出了一种可降低干扰影响的迭代检测方案，使用最优贝叶斯交织多址迭代技术，在密集部署了多读卡器和多标签的环境中，能有效地改善区域内由于读卡器检测范围重叠干扰而对系统性能造成的不良影响。给出适用于被动RFID反向散射信道的最优贝叶斯迭代检测算法的计算过程与判决公式，通过Matlab仿真证明了该算法在不同调制方式下对提升系统性能均有良好表现。

最优贝叶斯算法；射频识别（RFID）；交织多址技术

0 引言

近年来随着农业物联网应用的广泛普及，由其衍生出的食品安全溯源问题开始越来越受关注。在各类溯源体系中的仓储和运输环节中，几乎都会遇到在密集RFID（Radio Frequency Identification）环境下的检测问题。在此环境下，多个读卡器密集排列，要求系统在一定时间内准确识别大量RFID标签内容，标签记录货物的基本信息及从生产到运输期间生成的所有电子履历。这就需要系统保证较高吞吐率、较低延迟和实时性。一般的RFID系统在此环境下会出现不同程度的读卡器冲突和标签冲突，从而严重影响接收数据的准确性。

RFID网络中冲突问题可分两类[1]：（1）标签之间的冲突：多个标签同时响应读卡器的查询命令，读卡器接收到叠加的各路信号，导致信号冲突；（2）读卡器之间的冲突：多个读卡器的覆盖范围有所重叠，一个标签同时响应多个读卡器，造成接收端得到不正确的后果，而解析错误。为了最大限度地避免这类冲突，本文提出一种交织多址迭代检测方案运用最优贝叶斯（Optimal Bayes，OB）算法进行迭代检测，同时采用交织多址（Interleave Division Multiple Access，IDMA）技术，来实现降低RFID网络中冲突干扰的目的，降低误码率，提升系统整体性能。

1 方案介绍

仓储系统的RFID一般由多个读卡器和一个与它们连接的中央处理器组成。这些读卡器密集部署在一定区域内，中央处理器用来接收和合并信号如图1所示：

并进行Matlab仿真，通过仿真结果对比分析系统性能。结果表明使用OB交织迭代检测方案的系统性能明显优于未使用系统；读卡器与标签上设置的天线越多，系统性能越好；在多标签用户的情况下，使用该方案可在相同甚至更好的误码率条件下实现2-8倍的多用户复用，用户越多，系统性能越差。说明所提方案在密集RFID网络环境下有优化系统性能的良好作用。

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An Iterative Detection Technology for Dense RFID Networks Based on Optimal Bayes Algorithm

Zhu Ya, Zhou Xiaolin, Zheng Lirong
(School of Information, Fudan University, Shanghai 200433, China)

This paper proposes an iteration detection scheme which can effectively decline the impact, to avoid the adverse impact from radio frequency identification (RFID) collision under dense environment in the storage and transportation of traceability systems for food security. In the environment of multiple readers and multiple tags in a high density, by using optimal Bayes interleave division multiple access (IDMA) iterative technology, the adverse impact from overlapped readers can be effectively improved. The paper proposes computation process and decision formula of optimal Bayes iteration detection algorithm applied to passive RFID backscattering channel. Through computer simulation, it is proved that this algorithm behaved well in improve the performance of system under different modulation methods.

Optimal Bayes Algorithm; Radio Frequency Identification (RFID); Interleave Division Multiple Access (IDMA)

TN 92

A

1007-757X(2016)08-0003-05

2016.06.14）

国家科技支撑计划项目（2015BAD17B00）

朱 娅（1991-），女，复旦大学，硕士研究生，研究方向：物联网，无线通信等，上海，200433

周小林（1973-），男，复旦大学，副教授，博士，研究方向：物联网，FSO，迭代接收机等，上海，200433

郑立荣（1969-），男，复旦大学，教授，博士，研究方向：电子系统设计，上海，200433