RFID网络布局方法与数据采集管理系统研究

论文摘要

随着科技的不断发展,无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术由于其通信距离远、读取速度快、具有可重复修改的大容量数据存储区等优点,正逐渐取代条形码,广泛应用于人类生产、生活的各个方面。传统的RFID应用以门禁、一卡通为主,大量使用低频与高频读写器。每个读写点通常只使用一个读写器,因此没有形成一种系统的布局方法。而随着RFID网络的大规模部署,超高频读写器逐渐投入使用,RFID应用也逐渐转向了仓储物流等领域。在这类应用中,通常需要多个读写器协同工作对特定区域进行完全覆盖。因此,急需一种有效的读写器布局方法来指导读写器的部署。同时,由于大范围RFID应用通常包含成百上千个读写器,不同的读写器由于厂商的不同,往往需要采用不同的调用方式。如何正确地管理这些读写器,提高其数据采集的正确性与时效性,使其更好地为应用系统服务也是当前迫切需要解决的。本文针对上述问题,首先分析了相关技术的国内外研究现状,确定了整体的研究方向。接着,针对物体位置比较固定或移动速度不是很快的环境提出了一种基于虚拟力的RFID网络布局方法,对该方法进行了详细的分析,明确了问题的定义,对求解过程中涉及到的读写器数量的计算、读写器位置随机初始化的方式、算法退出条件的确定、合力的计算、受力移动的方式等方面进行了系统的阐述,同时对算法的效率进行了分析,结合算法演示系统对其进行了测试,证明了算法的有效性。然后,对RFID中间件中最为基础与重要的数据采集方法进行了深入的研究与分析,明确了数据采集的流程,数据获取与汇总的方式,针对采集过程中可能遇到的数据无限重复传输问题提出了相应的预防方法,并提出了不同传输模式下的数据发送方法。最后,基于以上研究,实现了一个能够合理地管理RFID设备,迅速而准确地采集RFID数据,并对数据进行一定程度的过滤与初步加工的RFID数据采集管理系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源与背景
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 与课题相关的国内外研究现状
• 1.3.1 RFID 中间件
• 1.3.2 RFID 网络布局方法
• 1.3.3 RFID 数据采集方法
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 基于虚拟力的RFID 网络布局方法研究
• 2.1 问题定义
• 2.2 问题求解
• 2.2.1 虚拟力思想与算法基本流程
• 2.2.2 读写器数量的计算
• 2.2.3 读写器位置的随机初始化
• 2.2.4 算法退出的条件
• 2.2.5 读写器受到的合力
• 2.2.6 读写器受力后的移动
• 2.3 算法性能分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 RFID 数据采集方法研究
• 3.1 RFID 数据采集关键问题分析
• 3.2 读写器的集成与统一调用
• 3.3 标签数据的获取
• 3.3.1 物理读写器主动扫描方法
• 3.3.2 支持多读写器的标签数据联合获取方法
• 3.3.3 数据无限重复传输问题及其预防方法
• 3.4 标签数据的汇总与上传
• 3.4.1 基于观察者模式的标签数据汇总
• 3.4.2 支持双模式的数据发送方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 RFID 数据采集管理系统的设计与实现
• 4.1 系统概述
• 4.2 系统设计
• 4.2.1 系统结构
• 4.2.2 系统功能
• 4.2.3 WebService 接口设计
• 4.2.4 数据库设计
• 4.3 系统实现
• 4.3.1 系统关键技术与程序流程
• 4.3.2 系统开发与运行环境
• 4.3.3 系统演示
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢