RFID冲突容忍算法在仓储资源管理系统中的应用研究

发布时间：2017-09-23 11:03

  本文关键词：RFID冲突容忍算法在仓储资源管理系统中的应用研究

  更多相关文章： 射频识别 反冲突算法 仓储资源管理 正交信号探测

【摘要】：近几年,随着我国物联网(Internet of Things,Io T)产业的飞速发展及信息收集渠道的持续建设,非接触的射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)在信息数据的感知、收集及处理方面凭借独特的优势,已被成功应用于工商业自动化、交通运输管理、物流管理、金融交易、野生动物监测、军事自动化等诸多领域。继条形码技术后,RFID技术集穿透性强、存储量大、识别距离远且抗环境因素干扰强等诸多优势于一体,与互联网结合,掀起一场意义重大的物联网革命。本文针对RFID系统的冲突问题进行反冲突算法的研究,并结合仓储资源管理的应用背景,进行算法与实践的融合和性能评估。仓储资源管理系统中,实时对货物进行快速盘点为采购部门针对性地补货、供货链的持续供应提供了科学的理论依据,进而降低了盲目采购带来的金融成本及库存堆积的空间成本。RFID凭借独特的优势在仓储资源管理中独占一席之地,但多标签同时回复引起的冲突严重影响了系统的时间高效性,现有的诸多反冲突算法时效性差、能耗大且算法复杂不易实现,都很难针对性且高效地解决仓储资源管理系统实时盘点、补货过程中冲突频发这一问题。本文针对性地解决盘点过程效率低下问题。首先,提出帧时隙ALOHA EPC算法,可准确识别阅读器感应范围内的标签,通过ACK确认机制避免标签回复紊乱现象;其次,提出AA算法,该算法基于多次哈希与冲突时隙的有效利用,阅读器对感应范围内标签首先进行类别识别、再逐一突破,但仍局限于单时隙尽可成功识别一个标签模式;在此基础上,提出UACP冲突容忍算法,该算法通过正交码编译标签类别ID,利用相关性对冲突信号进行提取,根据相似原则快速统计各类别标签现存状态;算法详尽分析了接收信号的丢失率、误判率,给出了动态帧长确定的方法,并通过实验仿真进行算法优良性能的验证。总结展望部分对全文进行总结,对不足之处及今后的努力方向加以说明。
【关键词】：射频识别 反冲突算法 仓储资源管理 正交信号探测
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 RFID技术及国内外研究现状16-18
• 1.2.1 RFID技术起源16-17
• 1.2.2 国内外现状17-18
• 1.3 研究内容18-19
• 1.4 论文结构安排19-21
• 第二章 RFID系统与仓储资源管理21-31
• 2.1 RFID系统分类21-23
• 2.1.1 频率角度划分的RFID系统21-22
• 2.1.2 按标签划分的RFID系统22-23
• 2.1.3 按数据通信方式划分的RFID系统23
• 2.2 RFID系统标准化23-24
• 2.3 RFID简介及系统组成24-26
• 2.4 RFID工作原理26
• 2.5 RFID优势26-27
• 2.6 RFID应用场景27-28
• 2.7 仓储资源管理系统现存问题及RFID应用28-30
• 2.8 本章小结30-31
• 第三章 RFID系统冲突类型及反冲突算法31-45
• 3.1 RFID系统冲突类型31-34
• 3.1.1 阅读器冲突31-32
• 3.1.2 标签冲突32-34
• 3.2 RFID系统反冲突算法34-44
• 3.2.1 RFID系统反冲突算法分类34-36
• 3.2.2 RFID系统随机性反冲突算法36-40
• 3.2.3 RFID系统确定性反冲突算法40-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 基于RFID技术的仓储资源管理算法设计45-63
• 4.1 系统模型构建45-47
• 4.2 帧时隙ALOHA EPC C1G2反冲突算法47-49
• 4.2.1 算法概述47
• 4.2.2 系统工作流程47-48
• 4.2.3 算法实现48-49
• 4.3 AA（Ask All）反冲突算法49-51
• 4.3.1 算法概述49
• 4.3.2 算法流程49-51
• 4.4 UACP反冲突算法51-63
• 4.4.1 UACP算法概述52-53
• 4.4.2 UCOM算法53-60
• 4.4.3 ACAM算法60-63
• 第五章 基于RFID仓储资源管理算法的实现及评估63-71
• 5.1 实验设置63-66
• 5.1.1 发射功率63
• 5.1.2 信号的产生63
• 5.1.3 实验测试63-66
• 5.1.4 参数L和Q平衡关系66
• 5.2 实验评估66-71
• 5.2.1 时隙利用率67
• 5.2.2 读取速率67-68
• 5.2.3 平均时间68-69
• 5.2.4 总执行时间69-70
• 5.2.5 时延70-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 总结71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-79
• 致谢79-81
• 攻读研究生期间取得的学术成果81

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