一种提高RFID识别率的方法

彭国庆

（湖南创博龙智信息科技股份有限公司，长沙 410205）

1 引言

目前，通过优化配置的RFID系统硬件设施基本可以满足数据读取率的需要，但在实际的应用过程中，因天线重叠造成冲突或天线盲区等引起的识别率过低问题及非识别对象被意外识别问题随之而来。本文介绍了一种提高RFID识别率的方法，通过调整RFID天线的安装方法，设计应用一种数据归纳合并算法，过滤冗余数据，整定实测结果，解决了因天线重叠造成冲突或天线盲区等引起的识别率过低问题，提高了RFID识别率。该方法适用于采用电子标签的物流运输、汽车收费站等行业，具有非常广泛的应用前景。

2 技术原理

RFID是一种非接触式的自动识别技术，利用射频信号在无须人工干预的情况下，自动识别目标对象，可同时识别多个标签及高速运动物体。但伴随着应用场景的不同，如何提高RFID的识别率就成为一个重要的研究领域。本文提出的一种提高RFID识别率的方法主要包括设备的定位安装、数据采集、数据分析等技术过程，其技术流程见图1所示。

图1 流程图

3 主要技术流程

3.1 第一个过程是设备定位安装、初始化

本方法要求安装2个以上的天线，安装要求在不同的空间方位（比如在坐标X、Y、Z轴上分别设置A、B、C三个天线）标定照射角度，将2个以上天线的射线覆盖区域定位在规定范围内，最终形成一个近似三角形区域（⊿EFG）射线覆盖区域，完成设备的定位安装和初始化并等待数据采集。安装图如图2所示。

3.2 第二个过程是采集数据过程

本方法的采集数据近程依靠地感线圈、红外对射等方式实现RFID信号的启动，启用所有天线扫描标签，实时读取和存储扫描到的所有标签，完成数据采集的过程。

3.3 第三个过程是数据分析过程

数据分析过程采用自主设计的数据归纳合并算法，过滤冗余数据，整定实测结果。将所有扫描到的标签数据按照预设定规则进行归纳，将归纳后的数据集内相同标签码的最大交集集合找出来，该标签码即为最终需要的数据，其余的多余数据则丢弃。

图2 天线安装图

数据归纳合并算法原理：将所有天线扫描到的数据用三维数组根据天线号、标签码、读取次数（三个数组下标）存储起来，然后分析三维数组里面的每个所读取到的标签码，根据天线和读取次数判断该数据是否有效，比如天线1、天线2 天线n都同时读取到了80次以上，则该数据认为是有效的电子标签，在天线的覆盖区域范围内，如果其中某根天线的读取次数达不到设定标准，认为该标签不在天线覆盖范围内（可能在天线覆盖的边缘），则该电子标签我们将丢弃。如表1所示。

表1 数据归纳合并算法的原理

4 应用领域

RFID的应用技术方案已经涉及包括物流、零售、制造业、服装业、医疗、身份识别、防伪、资产管理、交通、食品、动物识别、图书馆、汽车等行业。本方法的应用主要适用于采用电子标签的物流运输、汽车收费站等行业，并且已经成功应用于鞍钢、湘钢、阳钢等大型企业。图3是鞍钢的远程计量系统应用场景示例，所有的物资运送车辆通过远程无人值守计量站进行自主计量，车辆及号牌信息通过RFID自动识别，物资的计量通过计量衡器自主计量。通过实际操作验证，证实RFID识别率提高到了99.9%以上。

图3 鞍钢远程计量系统应用场景

[1] 刘亚丽，胡圣波，鄢富玉.嵌入式RFID系统识别率关键因子的分析[J].工程设计学报.

[2] 王中云，李文锋.RFID的识别率与反碰撞探讨[J].工业控制计算机.

[3] 胡桂兵，邱雪松，孟洛明.基于信号稳定度提高RFID识别率的方法[J].北京邮电大学学报.