0 引言  

　无线射频识别(radio frequency identification，RFID)系统中读写器和标签通信具有空间受限的特性。在某些RFID系统应用中，需要RFID读写器能在一个大的范围内的任何地方都能阅读标签，因此必须在整个范围内配置很多读写器。RFID系统的不断增多增加了读写器冲突的概率。随着RFID应用的不断增长，人们逐渐对RFID读写器冲突的问题重视起来，并做了一些研究。Daniel及Engels等最早提出了RFID读写器冲突问题，他们指出，读写器冲突是一种类似于简单图着色的问题。随后WMdmp和Engels等提出了一种读写器防冲突算法Colorwave 。Colorwave是一种基于时分多址(TD．MA)原理的分布式防冲突算法，当网络中的读写器数量比较小时该方法是有效的和可行的。欧洲电信 标准协会(ETSI)发布的EN 302 208标准采用一种 基于载波侦听多路访问(carrier sense multi．access，CSMA)原理的先侦听后发言的方法(1isten before talk，LBT )来减少读写器冲突的情况。该方法尽管实现简单，但是可能导致某些读写器长时间无法获得信道。EPC Class I Gen2标准阐述了采用频分多址(FDMA)原理来避免读写器冲突的算法。但是由于大部分的标签不具备频率分辨能力，因此在该标准中仍然存在读写器冲突的情况。互联RFID读写器冲突模型(interconnected RFID reader collision model，IRCM)是一种基于P2P结构的无需中央服务器参与的读写器信息交互模型。读写器之间通过协商和调整读取速度、读取时间等参数来减少冲突发生的概率。尽管不需要中央服务器，但是IRCM使得读写器经常陷于互相交互与协商的过程，显然会大大减少读写器的标签扫描时间和工作效率。  
  
　针对上述情况，本文提出了通过中央服务器集中控制读写器分时隙操作来实现避免读写器冲突的方法，并建立了一种基于模拟退火策略的混沌神经网络进行读写器时隙分配问题求解的模型。这是一种基于TDMA原理的集中控制式防冲突方法，可以根据读写器冲突关系的变化在线进行读写器的时隙分配求解与控制，在不影响读写器工作效率的同时，旨在消除密集读写器环境下的读写器冲突问题。 
  
    1 RFID读写器冲突及解决途径  

    1．1 密集读写器环境中的读写器冲突  

　密集读写器环境就是指在RFID系统应用中，在预定区域内部署多个RFID读写器，以满足对区域内的所有标签进行完全的高可靠的读取。读写器网络的拓扑结构通常如图1所示。网络中包含多个读写器和一个中央计算机，读写器与中央计算机之间一般采用局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)方式进行通讯连接。网络中每个读写器通常具有不同范围的识读区域，各读写器的识读区域可能有交集，即识读区域有相互重叠的部分。为了便于说明，用图2近似地描绘了密集读写器环境下的读写器冲突。每个圆圈代表一个读写器的识读区域(实际应用中识读区域可能为不规则形状)，圆点代表相应的读写器。如果两个读写器的识读区域有相互重叠，如图2中的R1和R2，则当R1、R2同时工作时，如果不采取防冲突措施，就会产生读写器冲突，甚至使整个RFID系统无法正常工作。 

    1．2 分时传输解决读写器冲突  

　标签通过电磁耦合的方式从读写器获得能量，由于获得的能量非常有限，无源标签只具备简单的功能而不具备区分不同频率信号的能力，所以RFID读写器的防冲突无法通过FDMA来实现，而只能靠TDMA的方法解决。因此可以将读写器的防冲突看成读写器时隙分配问题。