基于天线覆盖模型的RFID室内定位算法

基于无线射频识别(RFID)技术密集无源标签定位系统的定位算法大多存在标签性能差异、天线方向性未定和外在环境噪声干扰等问题,导致系统定位精度大幅降低。为提高定位精度,提出一种被动式RFID二维室内定位算法IPABACM。该算法通过部署标签阵列使RFID阅读器读取信息,将读取到的标签赋予权值,利用改变标签权重并用神经网络进行训练的方法降低环境噪声和标签性能差异的影响,根据分析天线覆盖模型得出,通过旋转叠加读写器覆盖区域,可降低甚至消除读写器天线方向对定位精度造成的影响。实验结果表明,与传统的被动式RFID定位算法相比,IPABACM算法具有较高的定位精度,且定位时间较短。     

无源UHF超高频标签天线设计与研究

无源UHF频段RFID技术信号传输速度快,覆盖距离远,通过与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。该技术由射频模拟前端电路、控制逻辑电路等组成的无源UHF超高频射频识别标签系统,由外接天线与读写器完成通信,天线既要与识别标签相匹配,又要与读写器较好地通信,天线决定了标签是否能正常工作,同时也决定了信号传输的距离。为此,通过研究天线的匹配阻抗、形状尺寸与大小,以及频带的设计,探索出了低成本、高可靠的天线设计方案。     

RSSI在RFID读写器中的应用

基于接收信号强度指示(RSSI)测距的定位方法容易实现、开销少,适合在射频识别(RFID)系统中使用。由此提出一种RSSI在UHF频段下RFID读写器中的实现方式。使用合适的测量方法,通过对无线电传播路径损耗模型及大量实测数据的分析,证明得到的标签RSSI可以用于对无源标签的实时距离定位。     

基于读写器功率扫描的无线射频识别定位

针对无线射频识别(RFID)的室内定位问题,提出一种基于读写器功率扫描的超高频射频识别标签定位方案。通过自由空间的电磁波路径损耗经验模型和Friis传输方程,建立读写器天线功率与当前功率感测范围直径的关系模型。分别使用多个天线进行定位比较,并分析影响系统定位精度的因素。实验结果表明,与使用2个天线相比,使用3个天线可将平均定位误差由57 cm减小到18 cm,且定位误差小于25 cm的概率大于90%。同时,减小读写器功率变化的步长也可显著降低定位误差。     

基于超高频射频技术的井下物资运输管理系统

针对成庄矿轨道机车运输系统因缺乏有效的监控手段而导致的机车运输效率低、货物流向不明的问题,指出了设计井下物资运输管理系统的必要性;分析了有源射频识别技术及高频无源射频识别技术的优缺点,提出了一种基于超高频射频技术的井下物资运输管理系统。该系统由无源抗金属射频标签、超高频固定式射频读写器、手持式射频读写器和物资运输管理软件组成,可实现对井下机车及运输物资的识别定位及远程监测功能。实际应用表明,该系统有效提高了矿井辅助运输系统的工作效率。     

一种基于捕获效应的防碰撞算法设计

捕获效应在无线通信系统中非常普遍.在无源射频识别系统(RFID)中,由于捕获效应的存在,即使读写器范围内多个标签在同一时间反向散射信号给读写器,总有一个标签能够被成功识别.提出了一种新颖的防碰撞算法来提高RFID系统的吞吐量.该算法在帧时隙ALOHA协议的基础上考虑了捕获效应.在捕获模型下,提供了待识别标签数的概率性估计方法和捕获效应敏感的最佳帧长度的推导.理论分析和仿真结果显示,提出的算法性能超过了现有的算法,而且降低了计算复杂度.     

RFID标签的远程薄膜天线技术探讨

薄膜天线的工作原理RFID IC倒封装在薄膜天线上连路成为有谐振功能的半成品Inlay(嵌体),再整体压合成无源RFID标签(卡),输入编码后才是成品.标签天线接收到读写器天线发射的规定射频载波信号后谐振产生工作能,使IC根据信号指令提取自身编码或写入指令,再通过天线把信号发回到读写器天线.因此贴标签的承载物在距离内进行”射频识别”的过程中由天线完成信息的传递,达到可自动被识别的目的.     

改进Monte Carlo算法用于RFID标签的室内定位

针对基于信号到达时间延迟(TOA)的定位算法存在的问题,改进了基于采样的Monte Carlo定位算法.将其用于室内射频标签的定位,分析了天线极化失配对改进的Monte Carlo定位算法的影响.仿真结果表明,改进的Monte Carlo定位算法受天线极化失配的影响较大,定位误差随标签与读写器天线之间极化方向的夹角的增大而增大.     

STAR 300远距离无源跟踪系统

广域射频识别网络的技术提供商Mojix？公司近期宣布推出Moiix STAR 3000系统,通过经济的无源RFID系统实现有源RFID的性能。该STAR系统的架构是基于数字射频技术,实现了广域的无源RFID读写器对标签的读取,甚至能够穿墙阅读。Moiix STAR 3000是目前唯--能够通过无源射频传感器实现大面积覆盖的定位跟踪系统,     

多径环境下无源超高频RFID定位算法研究

随着物联网技术的发展,无源超高频无线射频识别(UHF RFID)定位技术的应用环境日益扩大。但在室内复杂多径的信道条件下,其定位精度往往由于多径干扰而大幅下降。为此,对多径环境下的无源RFID进行定位误差分析,并根据误差模型提出一种基于多维标度的RFID定位算法。利用阅读器获取参考标签和定位标签的相位差,通过相位差构建参考标签和定位标签之间的距离矩阵,并采用多维标度方法获取定位标签的位置信息。仿真结果表明,在存在较强直视路径的多径环境中,该算法仅使用少量的参考标签即可有效对抗多径干扰。     

基于无源超高频RFID温度标签的温度监测系统

设计一种基于无源超高频(UHF)射频识别(RFID)温度标签的温度监测系统.系统由课题组自主研发的无源超高频RFID温度标签、Speedway R220商用阅读器和上位机应用软件组成,实现了物品身份识别、温度实时测量和显示的功能.为提高温度标签的测温精度,提出了一种自适应功率匹配算法,使得天线扫描范围内的多个标签都能在最佳测温功率下测温.测试结果表明:当温度标签与阅读器天线的距离分别为0.5,1.0,1.5m时,测温误差小于±1℃.     

Passive UHF RFID in Paper Industry: Challenges, Benefits and the Application Environment

Radio frequency identification (RFID) systems for the paper industry is an emerging research topic due to the need for an automated identification system for the paper industry which would carry on the identification codes of paper and board reels throughout their life cycle. This paper discusses the application of passive ultra-high frequency (UHF) RFID systems to the paper industry. Challenges, benefits, and the application environment of using passive UHF RFID systems in the paper industry are presented and discussed. The major challenges are development of globally operable tag antenna designs and integration of reader units and reader antennas to paper handling machinery. To confront and solve these challenges, this paper presents novel tag antenna designs for paper and board reel identification and proposes solutions for reader and reader antenna integration to paper handling machinery. In addition, the identification locations within the paper reel supply chain and the effects of RFID systems to supply chain visibility are presented and discussed. In addition, test results of using passive UHF RFID systems in the paper industry environment are presented.     

Optimization of tag reading performance in generation-2 RFID protocol

Radio frequency identification (RFID) provides a non-line-of-sight (NLOS) and contactless approach for object identification. But if there are multiple tags in the range of an RFID reader, tag collision can take place due to radio signal interference and therefore an anti-collision algorithm is required to resolve collisions. Recently, EPCglobal RFID generation-2 (Gen-2) protocol [EPCglobal Specification, EPCTM radio-frequency identity protocols class-1 generation-2 UHF RFID protocol for communications at 860 MHz–960 MHz, version 1.0.9, January 2005. Available from: <http://www.epcglobalinc.org>] is proposed for ultra-high frequency (UHF) passive tags and is being deployed. Gen-2 designs a slotted random anti-collision algorithm, especially, an adaptive slot-counter (Q) selection algorithm. The integer-valued parameter Q in Gen-2 plays a critical role in tag collision resolution. This adaptive algorithm dynamically adjusts the value of Q based on the type of replies from tags. In this paper, we propose an optimal Q algorithm that determines the optimal values of Q according to the number of remaining tags and in turn to optimize tag identification speed (TIS) and query success rate (QSR), respectively. It’s been demonstrated through extensive simulations that the proposed algorithm achieves higher TIS than Gen-2 adaptive Q algorithm.     

快速运动UHF RFID标签群的防冲突分析

针对超高频(UHF)RFID标签群快速运动通过读卡器的情景进行了研究,分析了ISO/IEC 18000-6Type C类防冲突算法的具体实现过程。结果表明,当UHF RFID标签群在快速运动通过读卡器范围时,会产生新旧标签竞争现象。部分标签一段时间内不被识别,然后离开读卡器识别范围,导致"漏读",造成系统不可靠。在Type C类防冲突算法的前提下,提出了两种解决方案。     

RFID旋转天线中的椭圆模型室内定位算法

传统的基于RSSI测距的RFID室内定位系统需要多台天线同时进行测量，使得定位系统部署成本昂贵。而目前只使用一个天线的RFID旋转天线定位方法由于需要测量最大信号强度的角度，需要长期搜索标签，导致系统无法长期稳定工作。为了解决上述问题，提出在天线旋转过程中，获得不同特定角度的等信号强度轨迹，再通过遍历方法求两个椭圆模型的交点，实现定位。最后将该算法在硬件装置上进行了实验，结果表明平均定位误差达到0.754?m，与传统RSSI定位算法相比可以减少36.19%左右的硬件部署成本，同时解决了读写器容易发热的问题。     

标签可重用的仓储管理系统UHF RFID阅读器设计

UHF RFID标签具有非光学可视阅读、感应距离远和读取速度快的特点.针对中小型仓储应用提出了UHF RFID标签可重用和UHF RFID阅读器软硬件定制的设计方案.UHF RFID阅读器硬件采用了Cortex- M3内核处理器LPC1768、UHF RFID模块读取标签、SPI Flash扩展存储和TFT LCD显示...     

具有感应反馈环的超高频RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁场散射理论,设计和分析了一种具有感应反馈环的超高频段RFID标签天线。天线的谐振频率为915 MHz,尺寸为78 mm×23 mm,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下,天线的阻抗带宽为100 MHz。可以通过调整感应反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.5 dBi左右。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID超高频段标签的要求。     

自适应树形分组的盲分离射频识别系统防碰撞算法

针对单天线射频识别(RFID)系统中阅读器不能同时识别多个标签造成标签识别率较低的问题,结合多天线技术及基于标签ID号序列的二叉树时隙分组提出了一种自适应树形分组的盲分离RFID系统防碰撞算法.首先根据RFID系统中天线的个数调整阅读器查询码码长并发送查询信号,将符合条件的响应标签分配到相应的时隙中,使每一个时隙中的标签数小于或者等于阅读器的天线数,满足盲源分离(BSS)的多天线系统识别标签的条件,从而达到同时且快速识别多个标签的目的.仿真结果表明,与同样采用多天线技术的基于位隙动态分组的盲分离(BSDBG)算法相比,当天线个数为4~32时,所提算法的标签识别速度提高了20%~69%,标签识别率提高了60%~88%,同时该算法复杂度低,硬件开销小,实现相对简单,有利于推广和使用.     

非视距环境下室内RFID标签定位算法研究

在室内无线定位中,由于受到非视距NLOS的影响,信号的传播变得复杂起来。复杂的传播环境使得传统的定位算法例如最小二乘算法(LS)或者CHAN算法无法达到我们需要的精度。在使用无源超高频无线射频识别(Passive UHF RFID)技术的基础上,分析和建立了UHF RFID信道模型,并由此对定位误差进行了分析。基于运用相位法POA进行测距而得到的距离信息,提出了一种两步式标签定位算法:首先使用凸优化中的内点法将非视距误差消除,再使用加权残差方法进行精确定位。通过仿真结果的比较,表明本文提出的算法优于传统算法。     

应用于建筑设备物联网的超高频RFID读卡器设计

为在建筑设备物联网系统(BECPS)环境中实现人员信息的采集,设计了一个超高频RFID读卡器。首先简要描述了BECPS;其次给出了读卡器的硬件电路、器件选型、系统软件等的设计过程;最后在BECPS平台下对该RFID读卡器进行了实验测试,测试结果证实了该设计方案的有效性。与现有的超高频RFID读卡器相比,该读卡器不仅能够完成多标签识别,并且能够与BECPS完美结合,实现了人员信息的无线上传。