RFID与无线网络融合关键理论和技术研究

论文摘要

射频识别技术（RFID）是当前国际研究领域的一个热点,RFID有很广泛的应用范围,比如代替目前几乎在每件商品上都有的条形码。RFID技术会深刻地改变人们的生活工作方式,为工业自动化、家庭自动化、现代物流、农业现代化提供强有力的推动。本论文作者在三年的博士研究生学习期间,对RFID进行了深入细致的研究,选择了RFID的三个关键技术开展研究,包括:RFID对无线局域网和无线个人区域网的干扰问题研究、RFID网络跟踪算法的研究和RFID新系统体系结构的研究。研究的成果已经申请了一项PCT国际专利,并在FCST 2006、WiCom 2007、IC-BNMT 2007、Chinacom 2008、中国邮电高校学报等EI检索的国际会议和期刊上发表了七篇学术论文。研究的主要贡献是:在国内外首次研究了RFID对无线网络（IEEE 802.11b、蓝牙、Zigbee）的干扰问题,建立了干扰的数学模型并进行了仿真,为进一步开发抗干扰算法提供了理论基础。首次提出了RFID阅读器网络的概念,并设计了基于RFID的网络跟踪算法。在本论文中,还提出了一种全新的RFID系统体系结构,相对于普通的RFID系统,新的结构可以大大增加RFID阅读器与标签的读取距离,可以提高多标签环境下阅读器的读取速度,在标签数量很多时,提高的速度甚至达到一至两个量级。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 RFID技术概述
• 1.2 RFID与无线网络的干扰理论研究
• 1.2.1 无线局域网
• 1.2.2 无线个人区域网
• 1.2.3 RFID与无线网络的干扰
• 1.2.4 国内外的研究进展
• 1.3 RFID网络跟踪算法
• 1.4 新的RFID体系结构
• 1.5 本论文的主要贡献
• 1.6 参考文献
• 第二章 RFID与无线局域网的干扰问题研究
• 2.1 前言
• 2.2 物理层干扰分析
• 2.3 MAC子层干扰分析
• 2.3.1 时域碰撞分析
• 2.3.2 频域碰撞概率
• 2.4 干扰下无线局域网的性能
• 2.4.1 误分组率（PER）
• 2.4.2 平均分组时延和网络吞吐量
• 2.5 仿真
• 2.6 结论
• 2.7 参考文献
• 第三章 RFID与蓝牙的干扰问题研究
• 3.1 前言
• 3.2 物理层干扰分析
• 3.3 MAC层干扰分析
• 3.3.1 时域冲突分析
• 3.3.2 频率冲突分析
• 3.4 在RFID干扰下蓝牙的性能
• 3.4.1 误分组率
• 3.4.2 分组平均时延和网络吞吐量
• 3.5 仿真分析
• 3.6 结论
• 3.7 参考文献
• 第四章 RFID与Zigbee的干扰问题研究
• 4.1 前言
• 4.2 RFID干扰下Zigbee的误比特率
• 4.3 冲突时间
• 4.4 频率冲突概率
• 4.5 Zigbee的误分组率
• 4.6 仿真结果
• 4.7 结论
• 4.8 参考文献
• 第五章 基于RFID的网络跟踪算法
• 5.1 前言
• 5.2 算法的理论基础分析
• 5.2.1 虚路由算法的原理
• 5.2.2 跟踪向量
• 5.2.3 跟踪向量的处理
• 5.2.4 多个阅读器同时感知到一个标签
• 5.2.5 标签被阅读器漏读
• 5.2.6 RFID网络中的乒乓效应
• 5.3 虚路由跟踪算法
• 5.3.1 第一步:跟踪向量分组
• 5.3.2 第二步:删除时间冗余的跟踪向量
• 5.3.3 第三步:乒乓效应的处理
• 5.3.4 第四步:寻找虚路由
• 5.4 算法的程序描述
• 5.5 算法的计算实例
• 5.6 结论
• 5.7 参考文献
• 第六章 RFID新系统结构
• 6.1 前言
• 6.2 新的RFID系统体系结构
• 6.2.1 分层体系结构的原理
• 6.2.2 分层体系结构的工作机制
• 6.2.3 数据的二次封装
• 6.2.4 从阅读器的内部结构
• 6.3 分层体系结构的优势
• 6.3.1 提高读取多标签的速度
• 6.3.2 增加读取距离
• 6.4 结论
• 6.5 参考文献
• 第七章 回顾与展望
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录