射频识别(Radio Frequency Identification)是利用无线电频率识别技术,通过电磁耦合方式实现非接触自动识别,以达到数据信息交换和通信的目的。射频识别技术在物联网中得到了广泛的应用,特别是在生产、医疗、物流、跟踪、交通、防伪、设备和资产管理领域等都得到了快速的普及和推广,优化了对电子商务,物流的管理和信息的采集和数据处理,极大地提高了生产效率,足不出户就能得到日常所需的服务。以射频识别技术为基础的电子标签技术研究与应用有着良好的发展前景。在RFID技术中,防碰撞算法是整个RFID系统的核心内容,也是RFID系统的关键技术之一,如何准确快速地识别电子标签直接影响到企业的生产效率和成本,因此为了提高识别效率,解决RFID系统中防碰撞识别的问题,本文通过对传输协议和防碰撞算法进行深入分析和研究,提出一种改进防碰撞算法,具有一定的实际和理论意义。论文主要研究工作和创新点包括如下几个方面：1.论文首先分析了射频识别系统的组成和工作原理,并针对多个标签识别时的碰撞环境,根据不同的频段系统和协议标准,分析了三种现阶段主要的防碰撞算法研究成果,详细地分析了ISO18000和ISO15693标准协议。2.论文对基于帧时隙ALOHA的防碰撞算法研究发现,一般都是采取对时隙数进行优化的方法,然而这种方法并不能有效地缩短识别时间,并且需要更多额外的存储器存储大量的数据查找表,从而提高生产成本。因此提出了一种基于时间优化RFID防碰撞算法,首先对时间吞吐率进行定义,并利用二项式分布原理计算标签成功、空闲、碰撞时隙的概率值,其次通过对识别时间吞吐量的数学分析,微分方程偏导计算,再对偏导方程进行欧米加函数变换,得到了识别时间最少时最佳帧长度表达式,并根据误差判决因子选择合理有效的标签数估算值,调整帧长度。该改进算法大大减少了碰撞时隙,并利用碰撞时隙所需时间长约等于空闲时隙所需时间三倍的特点,均衡分配时隙数,达到减少整个识别过程所需时间的目的。通过理论和仿真表明,该算法提高识别效率,能够有效缩短识别延迟时间。并且与先前分析地三种现阶段主要的防碰撞算法研究成果在近射频场与远射频场的RFID标准环境下进行仿真比对,论文提出的算法所需碰撞时隙数以及总识别时间都少于其他三种算法。3.根据射频识别系统平台设计目标和功能进行实际硬件环境下的验证和测试。首先针对RFID标准协议选择射频模块,并详细地分析了各模块的功能结构,给出了近距离和远距离射频场的系统设计方案。应用程序在IAR Embedded Workbench集成开发环境下完成调试,并通过MSPFET仿真器下载到单片机芯片上进行验证,其结果表明,此方案符合设计要求。