ALODA的防碰撞技術(shù)
     在RFID無(wú)源標(biāo)簽系統(tǒng)中，目前廣泛使用的防沖突算法大都是TDMA（Time Division Multiple Access），主要分為兩大類(lèi)：基于ALODA的算法和基于二進(jìn)制樹(shù)的算法。本節(jié)主要分析目前基于ALODA的各種算法的特點(diǎn)。

1.ALODA算法
      ALODA算法最初用來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)包擁塞問(wèn)題，它是一種非常簡(jiǎn)單的TDMA算法，被廣泛應(yīng)用在RFID系統(tǒng)中。其基本思想是采取標(biāo)簽先發(fā)言的方式，當(dāng)rfid標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的識(shí)別區(qū)域內(nèi)就自動(dòng)向閱讀器發(fā)送其自身的ID，在標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中，若有其他標(biāo)簽也在發(fā)送數(shù)據(jù)，則發(fā)生信號(hào)重疊并導(dǎo)致完全沖突或部分沖突，閱讀器檢測(cè)接收到的信號(hào)有無(wú)沖突，一旦發(fā)生沖突，閱讀器就發(fā)送命令讓標(biāo)簽停止發(fā)送，隨機(jī)等待一段時(shí)間后再重新發(fā)送以減少?zèng)_突。
      純ALODA算法雖然算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但是存在一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題就是閱讀器對(duì)于同一個(gè)標(biāo)簽，如果連續(xù)多次發(fā)生沖突，就將導(dǎo)致閱讀器出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷認(rèn)為這個(gè)標(biāo)簽不在自己的作用范圍；同時(shí)還存在另外一個(gè)問(wèn)題，就是其沖突概率很大，假設(shè)其數(shù)據(jù)幀為F，其沖突周期為2F。針對(duì)以上問(wèn)題，有人提出了多種方案來(lái)改善ALODA算法在RFID系統(tǒng)的可行性和識(shí)別率，如Vogt.H提出了一種改進(jìn)的算法Slotted ALODA算法，該算法在ALODA算法的基礎(chǔ)上把時(shí)間分成多個(gè)離散時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度T等于標(biāo)簽的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度，標(biāo)簽只能在每個(gè)時(shí)隙的分界處才能發(fā)送數(shù)據(jù)。這種算法避免了原來(lái)ALODA算法中的部分沖突，使沖突周期減少了一半，提高了信道的利用率。但是這種方法需要同步時(shí)鐘，對(duì)標(biāo)簽要求較高，標(biāo)簽應(yīng)有計(jì)算時(shí)隙的能力。

2.時(shí)隙ALODA算法
      在ALODA算法中，標(biāo)簽是通過(guò)循環(huán)序列傳輸數(shù)據(jù)的。標(biāo)簽數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間僅僅為循環(huán)時(shí)間的一個(gè)小片段，在第一次傳輸數(shù)據(jù)完成后，標(biāo)簽將等待一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，然后才再次傳輸數(shù)據(jù)，每個(gè)標(biāo)簽的等待時(shí)間很短。按照這種方式，所有的標(biāo)簽將數(shù)據(jù)全部傳輸給閱讀器后，重復(fù)的過(guò)程才會(huì)結(jié)束。分析ALODA算法的運(yùn)行機(jī)制，不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)給閱讀器時(shí)，另外一個(gè)標(biāo)簽也開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)給閱讀器，這樣標(biāo)簽數(shù)據(jù)碰撞便會(huì)不可避免地發(fā)生。
       鑒于以上缺點(diǎn)，有關(guān)專(zhuān)家提出了時(shí)隙ALODA算法）。在該算法中，標(biāo)簽僅能在時(shí)隙的開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。用于傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)隙數(shù)由閱讀器控制，只有當(dāng)閱讀器分配完所有的時(shí)隙后，標(biāo)簽才能利用這些時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)。因此，與純ALODA算法不同，時(shí)隙ALODA算法是隨機(jī)詢(xún)問(wèn)驅(qū)動(dòng)的TDMA防沖撞算法。
因?yàn)闃?biāo)簽僅僅在確定的時(shí)隙中傳輸數(shù)據(jù)，所以該算法的沖撞發(fā)生的頻率僅僅是純ALODA算法的一半，但其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐性能卻會(huì)增加一倍。

3.幀時(shí)隙ALODA算法的基本原理
      雖然時(shí)隙ALODA算法提高了系統(tǒng)的吞吐量，但是當(dāng)大量標(biāo)簽進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，該算法的效率并不高，因此幀時(shí)隙ALODA算法被提出。幀時(shí)隙ALODA算法是指將多個(gè)時(shí)隙打包成為一幀，而標(biāo)簽必須選擇一幀中的某個(gè)時(shí)隙向閱讀器傳輸數(shù)據(jù)。這也是幀時(shí)隙ALODA算法與純時(shí)隙ALODA算法的不同之處。
       在幀時(shí)隙ALODA算法中，所有的幀具有相同的長(zhǎng)度，即每一幀中的時(shí)隙數(shù)是相同且固定的。由于閱讀器并不知道標(biāo)簽數(shù)量，所以當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量遠(yuǎn)大于一幀中的時(shí)隙數(shù)時(shí)，一幀中的所有時(shí)隙都會(huì)發(fā)生碰撞，閱讀器不能讀取標(biāo)簽信息；當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量遠(yuǎn)小于一幀中的時(shí)隙數(shù)時(shí)，識(shí)別過(guò)程中將有許多時(shí)隙被浪費(fèi)掉。動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙ALODA算法通過(guò)根據(jù)識(shí)別標(biāo)簽的數(shù)量來(lái)改變幀長(zhǎng)度，從而克服了動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙的不足。