【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种物联网标签识别方法，尤其涉及一种rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法。
技术介绍
1、射频识别(radio frequency identification，rfid)技术能够快捷且准确地管理相应区域内的所有物品，对于当前仓储管理、物流运输等领域的智能化发展有着重要的贡献。在大规模的rfid系统中，由于管理或误操作等原因，往往存在未被后端服务器记录id的被安放在错误的区域未知标签：例如易燃物品误放在了化学药品区域，若发生意外后果不堪设想；同时，未知标签会干扰系统的正常运行，影响对丢失标签的识别、标签集合的基数估计等；此外由于丢失标签的存在，收集未知标签的id要考虑到丢失标签对未知标签识别造成的干扰，影响收集的准确度和速率。以往的未知标签识别技术有基于未知标签标记，然后再收集未知标签id的方案futi协议，该方案的优点是可以抵抗丢失标签的干扰，但只能满足给定的识别精度；基于先解除已知标签的活跃状态，然后再收集未知标签id的方案有euti协议，后一种方案的优点是在不存在丢失标签时可以完美地收集未知标签的id，但当实际的rfid系统环境中丢失标签与未知标签都存在时，会影响该协议识别未知标签的精确度，以上方案都无法很好的避免丢失标签的影响，影响未知标签识别的精确度和速度。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，用以避免丢失标签，提高未知标签识别的精确度和速度。
2、技术方案：本专利技术包
3、1)未知标签的标记：为已知标签分配2-比特的特征向量，然后用状态向量标记期望帧的时隙状态，当期望帧的冲突时隙的所有已知标签选择相同的特征向量，则用该特征向量在状态向量中标记该冲突时隙；否则该冲突时隙被标记为不可调和的冲突时隙。通过广播标记后的状态向量，使得空时隙可以完美标记未知标签、而单时隙以及可调和的冲突时隙能以1/2的概率标记未知标签；
4、2)未知标签id的收集：rfid读写器通过aloha协议让标记的未知标签发送至少10比特的响应，通过通信状态向量标记对应的空时隙、单时隙和碰撞时隙；广播通信状态向量使得选择了单时隙的未知标签发送96比特的id。
5、进一步地，所述步骤1)包括：
6、1.1)设置未知标签标记阶段包括r轮，每个标签维持一个初始值为0的变量markid，指定识别精度参数α；
7、1.2)将每个活跃标签id映射到期望帧ei中的时隙
8、
9、其中，f为活跃标签的帧长，si为0-f之间的随机数，i为第i轮标记；
10、1.3)根据期望帧ei中的时隙构造指示向量lvi：
11、若期望帧的时隙ei[j]为空时隙则lvi[j]←′00′，
12、若时隙ei[j]为单时隙lvi[j]←′01′，
13、若时隙ei[j]有2个标签则lvi[j]←′10′，
14、若至少3个标签分配到时隙ei[j]则lvi[j]←′11′，j为集合中的第j个位置；
15、1.4)根据活跃标签指示向量进行未知标签的标记：
16、若活跃标签id设置markid←1，即标记该id为未知标签，
17、若或计算特征向量如果设置markid←1，即标记该id为未知标签；
18、1.5)重复上述步骤r轮，完成所有未知标签的标记；
19、进一步地，所述步骤2)包括：
20、2.1)设未知标签集合为ut，创建集合记录识别出的未知标签，初始为空；
21、2.2)将被标记为未知标签的uid映射到响应帧ufi，1中的响应时隙并发送至少10比特的响应：
22、
23、其中，未知标签的帧长，为之间的随机数；
24、2.3)根据响应帧ufi，1生成位的状态向量uvi，对响应时隙进行判决：
25、若ufi，1[j]为空时隙或碰撞时隙，则设置状态向量uvi[j]＝0，
26、若ufi，1[j]为单时隙，设置状态向量uvi[j]＝1；
27、2.4)根据状态向量uvi统计记录未知标签：
28、若则统计状态向量uvi中位于之前‘1’的个数，将其记录到并在响应帧ufi，2的时隙发送uid的96比特的id；
29、2.5)接收响应帧ufi，2，从单时隙ufi，2[j]中提取uid的96比特的id，并更新集合
30、进一步地，所述步骤1.4)读写器为每个已知标签id分配一个2位的特征向量读写器计算如果则如果则
31、进一步地，所述步骤1.4)构造指示向量lvi包括：
32、若lvi[j]＝′01′：设己知标签id分配到该单时隙ei[j]，
33、若lvi[j]＝′10′或lvi[j]＝′11′：设所有分配到该碰撞时隙ei[j]的已知标签id有相同的特征向量表明该碰撞时隙可调和；
34、否则lvi[j]←′11′，表明该碰撞时隙是不可调和的；其中k-碰撞时隙可以调和的概率为1/2k-1，k≥2。
35、进一步地，所述步骤1.4)对未知标签进行标记包括：
36、每个活跃的标签id计算检查对应的值；
37、如果活跃标签id设置markid←1，即标记id为未知标签；
38、如果或活跃标签id计算如果则如果则
39、如果设置markid←1，即标记id为未知标签。
40、进一步地，所述步骤1.5)轮数r计算过程包括：
41、通过使用2比特的特征向量，在未知标签标记阶段第i轮中，一个未知标签可以被标记的概率为：
42、
43、其中为该未知标签选择了预期的空时隙的概率；
44、为该未知标签选择了预期的单时隙，并且其2位特征向量与选择了该时隙的已知标签的特征向量不同的概率；
45、为该未知标签选择了一个可调和的k-碰撞时隙(k≥2)，并且其特征向量与分配到该可调和时隙的其它己知标签的特征向量不同的概率，
46、运行未知标签标记阶段r轮后，一个未知标签可以被标记的概率为：
47、plabel＝1-(1-pmark)r
48、为满足给定的识别精度a，可以得到plabel≥α，因此有：
49、(1-α)≥(1-pmark)r
50、可以得到
51、其中，pmark是关于帧长f的函数，当帧长f给定时，求出所需的轮数r。
52、进一步地，所述步骤2.1)中未知标签集合ut与未知标签识别协议输出集合且满足如下条件：
53、
54、其中，α为指定的识别精度参数。
55、进一步地，所述步骤2.3)rfid读写器让标记的未知标签发送至少10比特的响应，通过状态向量标记检测到的空时隙、单时隙和碰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1)包括：
3.根据权利要求1所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤2)包括：
4.根据权利要求2所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.4)读写器为每个已知标签id分配一个2位的特征向量读写器计算如果则如果则
5.根据权利要求2所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.4)构造指示向量LVi包括：
6.根据权利要求2所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.4)对未知标签进行标记包括：
7.根据权利要求2所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.5)轮数R计算过程包括：
8.根据权利要求3所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步
9.根据权利要求3所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤2.3)RFID读写器让标记的未知标签发送至少10比特的响应，通过状态向量标记检测到的空时隙、单时隙和碰撞时隙。
10.根据权利要求3所述的RFID系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤2.4)标记的未知标签根据状态向量UVi在单时隙中连续地发送96比特的ID。
...【技术特征摘要】
1.一种rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1)包括：
3.根据权利要求1所述的rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤2)包括：
4.根据权利要求2所述的rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.4)读写器为每个已知标签id分配一个2位的特征向量读写器计算如果则如果则
5.根据权利要求2所述的rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1.4)构造指示向量lvi包括：
6.根据权利要求2所述的rfid系统中基于特征向量的未知标签识别方法，其特征在于，所述步骤1....
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