一种改进的RFID阅读器定位容错算法研究

针对RFID故障频率较高而导致RFID阅读器定位准确性较低的问题,首先对RFID阅读器的故障类型进行了分析,然后基于线性二阶锥形规划,提出了一种可以处理长时间大范围故障的RFID阅读器定位算法,并提出了一种质量指数指标来衡量该算法得出的定位结果的质量.仿真实验结果表明,该算法在定位精度方面优于当前算法,并可提供定位质量信息.最后,实现了基于该算法的阅读器定位系统RFID-RLS,并在办公室环境内进行测试,验证了该算法的有效性.     

RFID系统阅读器反碰撞算法的改进研究

本文研究了RFID系统中阅读器冲突问题,分析了三种阅读器冲突问题,并给出了冲突模型。对目前已有的阅读器防冲突算法进行了分析比较,并在Pulse算法的基础上提出了一种改进型的算法,降低了阅读器在控制通道里的冲突概率并提高了阅读器阅读速率,对该算法的理论分析表明,该算法适合于移动式阅读器网络或手持式阅读器的应用。     

RFID系统的冗余阅读器消除改进算法I-RRE

针对RFID系统的RRE（Redundant Reader Elimination）算法和LEO（Layered Elimination Optimization）算法的不足,提出了一种I-RRE（Improvable-Redundant-Reader Elimination）算法。该算法增加候选holder,优先开启阅读器射频范围内的标签候选holder为0的阅读器,达到冗余阅读器数目最大化、工作阅读器数目最小化的目的。利用随机产生的RFID系统网络来模拟现实RFID系统环境,该环境根据参数不同的阅读器以及标签数量来模拟不同的场景,最后对冗余阅读器改进算法与其他算法对比分析。     

多天线空分定位RFID阅读器的设计

RFID是近年来发展迅速的非接触式自动识别技术,为使基于RFID技术的智能管理系统具有定位识别的功能,本文提出了多天线空分定位RFID阅读器的设计方案,即采用阅读器与多个检测天线的分离式装置,使每个天线仅识别自己工作区域内的标签,天线的地址码与标签的数据共同构成传送的信息,从而使阅读器具有定位识别标签的功能。基于本文提出的RFID阅读器的智能战备药箱管理系统可以为战备药品提供安全、准确、实时的信息收集、处理和查询,该管理系统不仅可以提供定位识别,还可以节约系统的成本,具有广阔的应用前景。     

基于S6700的阅读器的设计与实现

本文在RFID系统的相关理论和技术研究的基础上,提出采用TIS6700阅读器芯片集成化设计新型阅读器的方案,实现数据采集、存储、显示和有效远距离传输,并通过在信号发射端口增加功率放大模块的方法提高阅读器的有效阅读距离.     

物联网中基于RFID的移动标签定位方案

当前基于RFID的定位系统无法使用异构移动阅读器按照分布式策略定位移动标签,且定位精度低下。针对这种情况,提出了LSMT-RFID系统。该系统使用一组异构移动式RFID阅读器来定位移动RFID标签,移动阅读器通过时间约束交错过程展开合作,附近的阅读器通过共享询问信息来相应地估计标签位置,并使用主动和被动协议来确保位置信息的及时传输。基于ns-3的仿真实验来评估方案的定位能力,重点考察了平均定位误差和定位延时。实验结果表明,本方案能实现有效定位。     

基于试探性消除策略的改进ERRE算法

针对有效冗余阅读器消除算法（Efficient Redundant Reader Elimination,ERRE）存在对RFID网络拓扑结构要求高和需要设定用户自定义因子的不足,提出基于试探性消除策略的改进ERRE算法。该算法在ERRE算法的基础上加入试探性消除策略,提高算法在不同拓扑结构下运行的有效性;并删除性能函数和权重函数,设阅读器的邻居数与覆盖数的比值作为冗余阅读器判定值。最后,通过实例分析证明改进算法的有效性,并和算法RRE、LEO、ERRE进行仿真对比分析。实验结果表明,改进算法在继承ERRE算法优点的同时,可适用于任何拓扑结构的RFID网络,而且不需要设定用户自定义因子,避免了人为因素对实验结果可信度的影响。相较其他算法,改进算法可以有效消除更多冗余阅读器。     

基于IRCM的抗阅读器冲突协议

在射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification）技术的应用中,不同阅读器的信号之间互相干扰造成的阅读器冲突问题是制约系统性能的主要瓶颈之一,尤其在阅读器密集分布和移动的环境中,问题更为突出。结合现有多种抗冲突方法的优点,提出一种针对多信道的、阅读器密集分布的RFID系统的基于IRCM的抗冲突协议。仿真表明在多信道、阅读器密集分布的RFID系统中该协议能显著提高系统效率。     

基于图论的射频识别阅读器防碰撞算法

射频识别（RFID）系统的运行往往需要多个阅读器,以保证覆盖整个目标区域。在密集的阅读器的环境中,由于阅读器之间存在相互干扰,会影响整个RFID系统的工作效率,降低识别效率。针对上述问题,提出一种新的基于图论的阅读器防碰撞算法。首先把阅读器网络看成简单图,以时隙对阅读器分组,同时隙阅读器为一组,相邻阅读器分配不同的时隙,以解决阅读器因读取范围交叉重叠而引起的干扰;同时考虑组内阅读器的频率干扰问题,同样以频率对组内阅读器再分组,同频率阅读器为一组,相邻阅读器分配不同频率,以解决因干扰范围过大而引起的频率碰撞问题;然后根据分组信息,中央服务器通过配置命令将时隙和频率资源调度分配给每个阅读器;最后通过时序命令控制每组阅读器的工作顺序。仿真结果显示,相比邻近友好型防碰撞（NFRA）算法,该算法平均工作效率提升了6.5个百分点;阅读器数量为1000时系统工作效率提升了9.5个百分点。新算法能优化给定时间内工作阅读器的数量,减少闲置等待的阅读器数量。     

RFID传感网络中密集阅读器防碰撞算法的研究

为了解决RFID传感网络中阅读器与阅读器之间的信号的碰撞问题提出了防碰撞的概率功率控制算法。该算法利用各阅读器的发射功率在同一时隙服从不同的概率分布,从而来减少相互之间的干扰,获得最大的阅读范围。功率的概率分布采用β分布。仿真结果表明,概率功率控制算法能有效地防止阅读器信息碰撞,提高阅读器的读写范围。     

RFID读写器网络的跟踪算法研究

针对读写器密集分布且位置固定,标签在其读写范围内移动的RFID系统需要对标签进行识别和跟踪的问题,提出一种改进的虚拟路由跟踪算法,对移动的标签进行跟踪,分析当标签同时被多个读写器读取或被读写器漏读时数据出现异常的处理方法。结果证明该算法可减少误差引入的来源,并且在处理异常情况时不受读写器个数的限制,保证当标签被多个读写器同时读取或被读写器漏读时,仍能够对标签进行跟踪,使得RFID读写器网络有较好的鲁棒性。     

基于神经网络图着色的阅读器防冲突算法

阅读器冲突问题严重影响了RFID系统的性能,降低了识别率。使用图着色方法将频率或时隙等资源合理分配,可以防止阅读器冲突的发生。但是图着色问题是一个NP难题,利用神经网络良好的非线性逼近能力,提出基于神经网络图着色的阅读器防冲突算法。分析了阅读器冲突类型及解决方法,给出了算法的详细步骤、公式推导和能量函数,并通过计算机仿真验证了算法的有效性。     

电子设备诊断系统中RFID系统与ZigBee网络混合组网的设计与实现

针对传统的条形码识别管理系统数据实时性差,自动化程度低,以及单一的RFID管理系统因为与服务器的有线通信而受到的诸多限制缺点,提出了一种将搜集电子设备健康信息的RFID射频识别系统整合到ZigBee无线网络中的无线数据传输方案。该方案将RFID阅读器和ZigBee终端集成为ZigBee-RFID节点,可实现两个网络的混合组网。实际测试结果表明,本设计可以使RFID系统和ZigBee网络良好的结合,从而解决传统RFID阅读器布局受限的问题,具有一定的实用性和推广价值。     

一种井下RFID定位系统的读卡器防碰撞算法

随着技术的进步,RFID(射频识别)已在煤矿进下定位里得到了应用。由于频率资源有限,读卡器间往往存在频率干扰,将导致RFID定位系统出现读卡器碰撞的问题。分析了读卡器碰撞的两种情形,提出了基于Q学习的仿碰撞算法,并进行了仿真测试。测试结果表明,读卡器碰状问题得到了有效控制,也说明提出的防碰撞算法是有效、可行的。     

一种拓扑约束的RFID三维定位方法*

针对现有RFID三维定位算法在运算时间复杂度问题上,收集的信息量较大、对定位的效率影响比较大,满足不了较高的RFID实时定位系统要求,提出了一种拓扑约束的RFID三维定位算法,使用虚拟地标与拓扑约束相结合对标签进行定位。通过引入一种松约束减少读写错误的影响,同时增加定位的精度。仿真结果表明,算法在不增加移动读写器时,定位精度为间隔的20%左右;在增加移动式读写器情况下,静态读写器间隔6m时,其瞬时定位精度为读写器间隔的12%,最终的迭代运算收敛后可获得0.4 m内的定位精度,为读写器间隔的6%。与传统LANDMARC系统定位精度为读写器间隔的50%左右相比,算法精度可以提高六倍以上。     

Differential received signal strength based RFID positioning for construction equipment tracking

A novel differential received signal strength (RSS) positioning algorithm is proposed in the paper. Different from traditional methods to find the relationship between RSS and distance, this new positioning approach is based on linear regression of angle and differential received signal strengths. The advantages of this positioning algorithm is robust to heterogeneity of RFID tags as well as direction between tag and reader. Several experiments are firstly carried out in open environment and then a further experiment is conducted in a LNG training centre to validate our proposed algorithm. The results show that our proposed algorithm can achieve better accuracy than existing RFID positioning approaches for equipment tracking.     

基于改进禁忌搜索的基站布局优化算法

由于室内定位场景的非视距特点,基站布局对于蜂窝网的定位精度具有重要影响,而目前基站布局仅关注容量、覆盖、信号质量,尚未考虑对室内定位精度的影响。提出了一种改进禁忌搜索的基站布局优化算法ITSA,改进了代价函数、邻域产生规则和解禁规则。对所提出的算法在相同的室内场景中仿真实验,结果说明,相比RFID读写器部署优化算法,该算法能够更好地降低定位区域的整体误差。     

一种单阅读器移动RFID系统性能评估方法

中小型区域RFID标签的识别通常采用阅读器网路实现,因为只有多阅读器才能静态实现阅读器对所有待识别标签的全覆盖。但这种方法面临阅读器使用成本高,阅读器间碰撞,标签识别率低等问题。为改善上述问题,提出一种运用于中小型区域的单阅读器移动RFID系统性能评估方法,该方法以标签丢失率和全识别圈数作为性能指标,在单阅读器移动RFID系统中对已有的静态防碰撞算法的性能进行评估。实验通过判断当前时隙类型确定阅读器是否成功识别标签,每消耗1个时隙阅读器位置调整一次使得信号区及其区内标签重新确定,直至阅读器结束标签识别任务。仿真结果表明该方法能很好地对各种已有标签算法在中小型区域的RFID标签识别环境中的性能进行有效评估,同时提高RFID系统效率。     

面向柔性制造车间的多目标RFID网络规划方法

针对具有多种覆盖需求的柔性制造车间RFID网络规划问题,以部署成本、阅读器干扰与阅读器效能为多优化目标,提出一种分层聚类、冗余消减与梯度下降方法集成的RFID网络规划方法,采用分层聚类算法确定RFID初始数量与部署位置,采用冗余阅读器消减算法优化RFID数量,采用梯度下降算法优化RFID部署位置从而实现网络规划多目标优化。实验研究表明,提出的方法在多目标综合性能方面优于传统基于分层聚类方法、遗传算法、粒子群与冗余消减混合方法的RFID网络规划方法,验证了该方法的有效性。