基于RFID的室内可移动物体定位研究

发布时间：2017-03-16 01:04

  本文关键词：基于RFID的室内可移动物体定位研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：RFID(射频识别)技术作为物联网的关键技术之一,在社会生活和生产中的应用也越来越广泛,它是一种通过阅读器和电子标签之间信息交互来实现非接触、远距离、多目标的自动识别技术。随着RFID技术的快速发展,基于RFID的室内定位技术也成为了研究的热点内容。在大型的物流中心中的商品定位以及移动物体和人员的定位应用可以有效的提高工作效率,降低企业的运营成本。本文设计了一套物流仓储中心中叉车的定位系统,叉车的有效定位可以提高物流中心对叉车的管理效率。首先介绍了RFID技术的原理和组成部分,然后分析了多种RFID定位技术,其中基于RSSI的定位方法具有抗干扰能力强、对硬件设备要求低等优点。因此,本文结合区域定位方法和RSSI的定位方法设计了蜂窝型标签布局的移动定位系统。本文分析了物流仓储中心的内部结构和环境特点,并借鉴了蜂窝移动通信系统中基站的布局方法,将标签按照蜂窝六边形结构安装在地表面,蜂窝中心放置一个有源标签,周围是六个无源标签,形成了六个等边三角形结构。当装有阅读器的叉车进入蜂窝区域内,阅读器首先检测有源标签进行区域定位,当确定叉车所在区域后,再检测功率最大的无源标签进行三点定位。对于蜂窝小区边界处,本文提出了四点定位方法进行定位。在三角形质心定位算法基础上进行了改进,对定位点进行加权处理并推导等边三角形三点定位和四点定位公式。通过理论和画图分析对比了等边三角形标签布局和矩形标签布局对定位精度的影响,分析表明等边三角形布局有更高的定位精度和系统鲁棒性。最后,通过Matlab软件对蜂窝型叉车定位系统进行了仿真,并基于获得的仿真数据,绘制了定位性能曲线。为使结论具有普适性,通过改变系统的信噪比,进行定位仿真,得到了在不同信噪比时系统的定位精度,并与已有的矩形标签布局定位方法进行了对比。仿真结果表明,本文设计的定位方法具有更好的定位精度和系统鲁棒性,在信噪比为50dB时蜂窝型定位系统误差在0.25m以内的概率为接近90%。
【关键词】：RFID 蜂窝六边形 叉车定位 RSSI Matlab仿真
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TH242
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 射频识别技术概述11-12
• 1.3 RFID国内外研究概况和发展趋势12-13
• 1.3.1 国外发展现状12-13
• 1.3.2 国内发展现状13
• 1.4 RFID定位技术发展概况13-15
• 1.5 本文的研究目的和内容15-18
• 1.5.1 本文研究目的15
• 1.5.2 本文的研究内容15-18
• 第二章 RFID技术原理及定位系统介绍18-29
• 2.1 RFID系统介绍18-21
• 2.1.1 阅读器18-19
• 2.1.2 电子标签19-21
• 2.1.3 天线21
• 2.2 常见定位方法21-27
• 2.2.1 TOA方法21-22
• 2.2.2 TDOA方法22-24
• 2.2.3 AOA方法24
• 2.2.4 基于RSSI的定位方法24-26
• 2.2.5 基于区域划分定位方法26-27
• 2.3 定位系统的评价指标27-28
• 2.4 室内定位系统的影响因素28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 物流仓储中心叉车定位系统设计29-37
• 3.1 物流中心环境分析29-31
• 3.1.1 物流中心内部结构分析29-30
• 3.1.2 定位环境中的影响因素30-31
• 3.2 定位系统设计31-34
• 3.2.1 定位方法分析31-32
• 3.2.2 蜂窝型标签布局定位系统设计32-34
• 3.3 定位系统物理层34-36
• 3.3.1 阅读器的选取35
• 3.3.2 电子标签的选取35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 叉车定位系统算法设计37-48
• 4.1 定位算法流程37-40
• 4.2 三角形质心定位算法40-41
• 4.3 加权定位算法41-45
• 4.3.1 加权处理42-43
• 4.3.2 边界处理43-45
• 4.4 等边三角形布局与矩形布局鲁棒性对比45-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 定位系统实验仿真和分析48-63
• 5.1 系统仿真实验设计48-50
• 5.1.1 仿真实验环境48-49
• 5.1.2 仿真实验平台49
• 5.1.3 仿真实验内容49-50
• 5.2 仿真实验结果与分析50-61
• 5.2.1 区域定位仿真50-53
• 5.2.2 固定信噪比仿真53-58
• 5.2.3 可变信噪比仿真58-61
• 5.3 与矩形标签布局的鲁棒性对比61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-64
• 参考文献64-66
• 附录 1 程序清单66-67
• 致谢67

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