基于RFID技术的铁路集装箱堆场管理信息系统的研究与实现

论文摘要

在网络和信息技术如此发达的今天，在集装箱堆场管理上仍然存在着集装箱识别准确率低、电子标签之间易发生数据碰撞等问题。RFID技术是利用射频信号通过电感或电磁耦合，实现非接触的双向数据传输，以实现目标的识别和数据的交换为目的的一种技术。当在阅读器的作用范围内存在多个电子标签时，就会产生数据碰撞问题。而目前现有的铁路集装箱堆场管理信息系统存在以下问题：1）采用手工的方式记录进出堆场和需要进行挪移等作业的集装箱编号，易出错且效率低；2）识别率较低；3）对电子标签数据碰撞问题没有处理或处理不完善。本文针对现有铁路集装箱堆场管理信息系统应用，为解决上述问题提出了一种改进型二进制防碰撞算法，并设计和实现了一个基于RFID技术的集装箱堆场管理信息系统。具体工作包括：首先，分析了现有的各种二进制防碰撞算法，在此基础上提出了一种改进型二进制防碰撞算法，阐述了该算法的一个实例。并在阅读器的搜索次数、数据发送量、吞吐率三个方面对改进型二进制防碰撞算法的性能进行了分析，该算法大大减少了搜索次数、数据的发送量，提高了算法的吞吐率。其次，设计了一个基于RFID技术的铁路集装箱堆场信息管理系统，包括：系统建模、架构设计、数据库设计、功能模块设计和图形用户界面设计等，其中主要的数据碰撞处理模块、场内作业功能模块和出入口管理功能模块采用RFID技术和防碰撞算法。最后，采用Visual Studio2008集成开发工具和SQL Server2005数据库，编码实现了一个基于RFID技术的铁路集装箱堆场管理信息系统，包括系统功能模块，数据库和图形用户界面等，为解决现有的铁路集装箱堆场管理信息系统存在的问题提供了一种方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景与意义
• 1.2.1 研究背景
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 RFID 技术在集装箱领域的研究现状
• 1.3.1 RFID 技术的研究现状
• 1.3.2 RFID 技术在集装箱管理领域的研究现状
• 1.3.3 防碰撞算法的研究现状
• 1.4 集装箱堆场管理存在的问题
• 1.5 本文研究的内容
• 1.6 本文的结构安排
• 第2章 基于 RFID 技术的系统的相关理论
• 2.1 引言
• 2.2 基于 RFID 技术的系统组成
• 2.2.1 阅读器的组成
• 2.2.2 电子标签的组成
• 2.3 基于 RFID 技术的系统的分类
• 2.3.1 阅读器的分类
• 2.3.2 电子标签的分类
• 2.4 基于 RFID 技术的系统的工作原理
• 2.5 基于 RFID 技术的系统的数据编码
• 2.5.1 EPC 编码类型
• 2.5.2 基于 RFID 技术的系统数据编码类型
• 2.6 本章小结
• 第3章 一种改进型二进制防碰撞算法的研究
• 3.1 引言
• 3.2 防碰撞技术
• 3.2.1 防碰撞问题的产生
• 3.2.2 防碰撞算法
• 3.2.3 ALOHA 算法
• 3.2.4 二进制防碰撞算法
• 3.3 改进型二进制防碰撞算法
• 3.3.1 算法的设计思路
• 3.3.2 算法的描述
• 3.3.3 算法的工作流程
• 3.3.4 算法应用实例
• 3.4 性能分析
• 3.4.1 评价指标
• 3.4.2 搜索次数分析
• 3.4.3 数据发送量分析
• 3.4.4 吞吐率分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 铁路集装箱堆场管理信息系统的设计
• 4.1 引言
• 4.2 需求分析
• 4.3 系统建模和架构设计
• 4.3.1 系统建模
• 4.3.2 系统的架构设计
• 4.4 数据库设计
• 4.4.1 需求分析
• 4.4.2 概念结构设计
• 4.4.3 逻辑结构设计
• 4.5 功能模块设计
• 4.5.1 数据碰撞处理功能模块设计
• 4.5.2 出入口功能模块设计
• 4.5.3 场内作业功能模块设计
• 4.5.4 查询功能模块设计
• 4.5.5 管理员管理功能模块设计
• 4.6 图形用户界面设计
• 4.7 本章小结
• 第5章 铁路集装箱堆场管理信息系统的实现
• 5.1 引言
• 5.2 系统配置
• 5.3 设备的选择及安装
• 5.3.1 阅读器的选择及安装
• 5.3.2 电子标签的选择及安装
• 5.4 数据库实现及连接
• 5.5 功能模块的实现
• 5.5.1 数据碰撞处理功能模块实现
• 5.5.2 出入口管理功能模块实现
• 5.5.3 场内作业功能模块实现
• 5.5.4 查询功能模块实现
• 5.5.5 管理员管理功能模块实现
• 5.6 系统使用流程
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历