基于RFID的车辆出入管理系统防碰撞技术研究

论文摘要

随着信息时代的快速发展和人们生活水平的提高,向智能化生活发展的趋势已在我们身边慢慢展现出来。随着人们生活的需求汽车已经逐渐成为主要交通工具,车辆增多已成为小区车辆安全出入管理的一个难题。为了车辆管理的效率和保证业主的切身利益,本文将无线射频识别技术应用于车辆出入安全管理系统,无线射频识别技术（RFID）是一中非接触的自动识别技术,具有适应能力强、不受恶劣环境影响、操作方便等优点,国内外许多企业已经对无线射频识别技术加大了研究。本文根据课题背景提出了一种基于RFID技术的车辆出入管理系统的实现方案,该方案提出一车两卡的理论,一张车载,一张手持。当车辆处于阅读器作用范围内时,结合车辆检测技术和自动控制技术,把阅读器读取两卡的信息与系统的数据库信息进行比对,一致时放行通过,如果是临时车辆,系统记录此信息并发送临时卡。本系统可以实现不停车进入小区,为城市车辆管理和不停车收费打下很好的基础。其次为了保证数据传输的完整性,使RFID系统中数据有效的进行通信,分析了二进制搜索算法、ABS和QT三种防碰撞算法,并在ABS的基础上提出了一种新的防碰撞算法,应用计数器和堆栈来减少碰撞的可能性,另外提出了一种新的作用时隙（M-readable）,在这个时隙内能够解决多种类型的碰撞,减少了碰撞的比率,同时改进算法应用曼彻斯特码判断出碰撞位并进行截取操作,减少了在接受无效数据上的时间,提高了系统的性能。最后通过MATLAB编程仿真,对改进算法、二进制搜索算法、ABS和QT四种防碰撞算法进行了仿真分析。对总时隙、碰撞时隙、平均识别时间进行了详细比较,有仿真图可知改进的防碰撞算法性能优于其他三种算法,提高了识别效率,尤其对于大数量标签识别时,识别效果更加明显。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究发展
• 1.2.1 RFID 技术在国内外的研究现状
• 1.2.2 RFID 技术在车辆管理应用上存在的问题
• 1.3 研究的目的与意义
• 1.4 本文的主要研究内容及结构安排
• 第二章 射频识别技术
• 2.1 RFID 技术的基本概念与工作原理
• 2.2 RFID 系统组成
• 2.3 RFID 系统中间件
• 2.4 小结
• 第三章 射频识别技术的数据通信
• 3.1 射频识别技术的数据传输
• 3.1.1 射频识别技术数据传输的安全性
• 3.1.2 射频识别技术数据传输的完整性
• 3.2 RFID 数据清理技术
• 3.2.1 RFID 数据特点
• 3.2.2 常用的RFID 数据清理技术
• 3.3 RFID 系统防碰撞算法的研究
• 3.3.1 防碰撞算法模型
• 3.3.2 标签防碰撞算法的现状
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于RFID 技术的车辆安全出入管理系统的设计
• 4.1 系统需求分析
• 4.1.1 系统的设计要求与原则
• 4.1.2 系统的功能与特点
• 4.2 标签的确定
• 4.3 基于RFID 技术的车辆安全出入管理系统方案
• 4.3.1 车辆进入流程图
• 4.3.2 车辆外出流程图
• 4.4 本章小结
• 第五章 一种改进的二进制搜索防碰撞算法
• 5.1 二进制搜索算法分析
• 5.1.1 二进制搜索算法原理
• 5.1.2 二进制搜索算法小结
• 5.2 QT 算法分析
• 5.3 ABS 算法分析
• 5.4 一种改进的二进制搜索防碰撞算法
• 5.4.1 改进算法
• 5.4.2 改进算法的实现过程描述
• 5.5 四种防碰撞算法的性能比较分析
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 今后研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果