Hầu hết các thuật toán giải quyết xung đột thẻ được công bố cho đến nay, các tác giả chứng minh tính đúng đắn thực tế so với tính toán lý thuyết thông qua các mô hình giả lập của riêng mình, vẫn chưa có một mô hình giả lập chuẩn cho việc đánh giá các thuật toán.
Về tiêu chí đánh giá thuật toán, cộng đồng nghiên cứu đánh giá theo hai tiêu chí sau:
Độ phức tạp tính toán (time complexity): thông thường các tác giả sẽ giả sử mỗi chu kỳ tốn một lượng thời gian như nhau, do đó, chỉ cần tính số chu kỳ trung bình, số chu kỳ trong trường hợp xấu nhất, tốt nhất để có thể xác định được n thẻ trong vùng năng lượng.
Chi phí bộ nhớ (data complexity): trong các hệ thống RFID, năng lượng của bộ đọc được cung cấp để kích hoạt các thẻ, đồng thời năng lượng này cũng được các thẻ dùng để điều chế tín hiệu gửi ngược về bộ đọc. Năng lượng do bộ đọc phát ra rất hạn chế, vì thế, các thẻ càng gửi ít dữ liệu về bộ đọc càng tốt. Tại mỗi chu kỳ giải quyết xung đột, bộ đọc gửi một lượng dữ liệu truy vấn, các thẻ nhận được sẽ phản hồi một lượng dữ liệu thích hợp, tổng lượng dữ liệu này càng ít càng tốt. Đây là điều mà các thuật toán hướng đến.
Hình 6.17 Kết quả thực thi ứng dụng minh họa thuật toán
Do hạn chế về thiết kế phần cứng nên ăngten của bộ đọc SM chỉ phân bố đủ năng lượng cho tối đa 6 thẻ cùng một lúc. Cho nên việc so sánh thuật toán giải quyết xung đột chỉ dừng lại ở 6 thẻ.
Gọi:
n: số thẻ được cấp năng lượng. k: độ dài UID của thẻ (k =32). 6 thẻ được sử dụng có UID là: 22h 18h 26h 91h (thẻ 1) 22h 89h 28h 91h (thẻ 2) 32h 12h 2Ah 91h (thẻ 3) 92h 3Fh 25h 91h (thẻ 4) 22h F7h 27h 91h (thẻ 5) 92h 29h 29h 91h (thẻ 6) 6.4.3.1 DBT
Ở đây, chúng tôi đánh giá thuật toán DBT đã cài đặt thông qua hệ thống do chúng tôi xây dựng và so sánh với tính toán lý thuyết.
Kết quả theo lý thuyết được trình bày trong bảng 6-8.
Số thẻ n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 Độ phức tạp tính toán
(slot): 5.77 8.65 11.54 14.42 17.31
Chi phí bộ nhớ (bit):
198.98 326.54 461.95 603.19 749.05
Bảng 6-8 Kết quả thuật toán DBT theo lý thuyết với tối đa 6 thẻ
Trong mỗi chu kỳ, số bit dữ liệu trao đổi là: 1 bit bắt đầu frame + 56 bit dữ liệu + 7 bit kiểm tra tính chẵn lẻ + 1 bit kết thúc frame = 65 bit.
Số thẻ n = 2 (thẻ 1,2) n = 3 (thẻ 1,2,3) n = 4 (thẻ 1→4) n = 5 (thẻ 1→5) n = 6 (thẻ 1→6) Độ phức tạp tính toán (slot) 3 5 8 11 13 Chi phí bộ nhớ (bit) 195 325 520 715 845
Bảng 6-9 Kết quả thuật toán DBT cài đặt thực tế với tối đa 6 thẻ
Từ đó, kết quả theo cài đặt thực tế được xây dựng như bảng 6-9.
→ Độ phức tạp tính toán khi cài đặt luôn nhỏ hơn so với lý thuyết, là do công thức lý thuyết được tính dựa trên mô hình xác suất với giá trị mong đợi của phân phối đạt được khi n tiến đến ∞. Do đó, nếu n càng lớn thì kết quả cài đặt càng gần với tính toán lý thuyết.
→ Trong tính toán lý thuyết, dữ liệu truyền nhận chỉ là UID, tuy nhiên với cài đặt, ngoài UID còn phải sử dụng thêm các bit đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, do đó, chi phí bộ nhớ khi cài đặt thực tế sẽ lớn hơn lý thuyết.
Từ kết quả so sánh hai bảng 6-8 và 6-9, chúng tôi nhận thấy rằng thuật toán giải quyết xung đột DBT cài đặt trên bộ đọc SM cho kết quả khả thi trong thực tế.
6.4.3.2 CDBT
Trong phần này, thông qua hệ thống được xây dựng, chúng tôi đánh giá về độ phức tạp tính toán giữa thuật toán DBT và CDBT khi được cài đặt thực tế. CDBT được đề xuất trong ngữ cảnh các UID trong hệ thống liên tiếp nhau, tuy nhiên do không tìm được trên thị trường bán lẻ các UID có tính chất như vậy, nên chúng tôi chỉ thực nghiệm được với các UID không liên tiếp, đây là trường hợp xấu nhất của phương pháp CDBT.
Theo bảng 6-10, độ phức tạp tính toán của CDBTworst-case và DBT là tương đương nhau, đó là do khi áp dụng vào bộ đọc SM, theo chuẩn ISO/IEC 14443, với một
UID đã đầy đủ thì dùng lệnh SELECT để truy vấn, mà lệnh này thì không tham gia vào quá trình giải quyết xung đột thẻ, do đó, độ phức tạp tính toán được giảm bớt.
Số thẻ n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 Độ phức tạp tính toán (slot) DBT CDBT DBT CDBT DBT CDBT DBT CDBT DBT CDBT 3 3 5 6 8 8 11 11 13 14
Chương 7 Kết luận