基于RFID的室內(nèi)可移動(dòng)物體定位研究
本文關(guān)鍵詞:基于RFID的室內(nèi)可移動(dòng)物體定位研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,在社會(huì)生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,它是一種通過閱讀器和電子標(biāo)簽之間信息交互來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸、遠(yuǎn)距離、多目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。隨著RFID技術(shù)的快速發(fā)展,基于RFID的室內(nèi)定位技術(shù)也成為了研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。在大型的物流中心中的商品定位以及移動(dòng)物體和人員的定位應(yīng)用可以有效的提高工作效率,降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。本文設(shè)計(jì)了一套物流倉(cāng)儲(chǔ)中心中叉車的定位系統(tǒng),叉車的有效定位可以提高物流中心對(duì)叉車的管理效率。首先介紹了RFID技術(shù)的原理和組成部分,然后分析了多種RFID定位技術(shù),其中基于RSSI的定位方法具有抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)硬件設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。因此,本文結(jié)合區(qū)域定位方法和RSSI的定位方法設(shè)計(jì)了蜂窩型標(biāo)簽布局的移動(dòng)定位系統(tǒng)。本文分析了物流倉(cāng)儲(chǔ)中心的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和環(huán)境特點(diǎn),并借鑒了蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中基站的布局方法,將標(biāo)簽按照蜂窩六邊形結(jié)構(gòu)安裝在地表面,蜂窩中心放置一個(gè)有源標(biāo)簽,周圍是六個(gè)無(wú)源標(biāo)簽,形成了六個(gè)等邊三角形結(jié)構(gòu)。當(dāng)裝有閱讀器的叉車進(jìn)入蜂窩區(qū)域內(nèi),閱讀器首先檢測(cè)有源標(biāo)簽進(jìn)行區(qū)域定位,當(dāng)確定叉車所在區(qū)域后,再檢測(cè)功率最大的無(wú)源標(biāo)簽進(jìn)行三點(diǎn)定位。對(duì)于蜂窩小區(qū)邊界處,本文提出了四點(diǎn)定位方法進(jìn)行定位。在三角形質(zhì)心定位算法基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)定位點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)處理并推導(dǎo)等邊三角形三點(diǎn)定位和四點(diǎn)定位公式。通過理論和畫圖分析對(duì)比了等邊三角形標(biāo)簽布局和矩形標(biāo)簽布局對(duì)定位精度的影響,分析表明等邊三角形布局有更高的定位精度和系統(tǒng)魯棒性。最后,通過Matlab軟件對(duì)蜂窩型叉車定位系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并基于獲得的仿真數(shù)據(jù),繪制了定位性能曲線。為使結(jié)論具有普適性,通過改變系統(tǒng)的信噪比,進(jìn)行定位仿真,得到了在不同信噪比時(shí)系統(tǒng)的定位精度,并與已有的矩形標(biāo)簽布局定位方法進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的定位方法具有更好的定位精度和系統(tǒng)魯棒性,在信噪比為50dB時(shí)蜂窩型定位系統(tǒng)誤差在0.25m以內(nèi)的概率為接近90%。
【關(guān)鍵詞】:RFID 蜂窩六邊形 叉車定位 RSSI Matlab仿真
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP391.44;TH242
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 專用術(shù)語(yǔ)注釋表9-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 課題研究背景10-11
- 1.2 射頻識(shí)別技術(shù)概述11-12
- 1.3 RFID國(guó)內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢(shì)12-13
- 1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13
- 1.4 RFID定位技術(shù)發(fā)展概況13-15
- 1.5 本文的研究目的和內(nèi)容15-18
- 1.5.1 本文研究目的15
- 1.5.2 本文的研究?jī)?nèi)容15-18
- 第二章 RFID技術(shù)原理及定位系統(tǒng)介紹18-29
- 2.1 RFID系統(tǒng)介紹18-21
- 2.1.1 閱讀器18-19
- 2.1.2 電子標(biāo)簽19-21
- 2.1.3 天線21
- 2.2 常見定位方法21-27
- 2.2.1 TOA方法21-22
- 2.2.2 TDOA方法22-24
- 2.2.3 AOA方法24
- 2.2.4 基于RSSI的定位方法24-26
- 2.2.5 基于區(qū)域劃分定位方法26-27
- 2.3 定位系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)27-28
- 2.4 室內(nèi)定位系統(tǒng)的影響因素28
- 2.5 本章小結(jié)28-29
- 第三章 物流倉(cāng)儲(chǔ)中心叉車定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-37
- 3.1 物流中心環(huán)境分析29-31
- 3.1.1 物流中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析29-30
- 3.1.2 定位環(huán)境中的影響因素30-31
- 3.2 定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-34
- 3.2.1 定位方法分析31-32
- 3.2.2 蜂窩型標(biāo)簽布局定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-34
- 3.3 定位系統(tǒng)物理層34-36
- 3.3.1 閱讀器的選取35
- 3.3.2 電子標(biāo)簽的選取35-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第四章 叉車定位系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)37-48
- 4.1 定位算法流程37-40
- 4.2 三角形質(zhì)心定位算法40-41
- 4.3 加權(quán)定位算法41-45
- 4.3.1 加權(quán)處理42-43
- 4.3.2 邊界處理43-45
- 4.4 等邊三角形布局與矩形布局魯棒性對(duì)比45-47
- 4.5 本章小結(jié)47-48
- 第五章 定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真和分析48-63
- 5.1 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)48-50
- 5.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境48-49
- 5.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)49
- 5.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容49-50
- 5.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-61
- 5.2.1 區(qū)域定位仿真50-53
- 5.2.2 固定信噪比仿真53-58
- 5.2.3 可變信噪比仿真58-61
- 5.3 與矩形標(biāo)簽布局的魯棒性對(duì)比61-62
- 5.4 本章小結(jié)62-63
- 第六章 總結(jié)與展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-66
- 附錄 1 程序清單66-67
- 致謝67
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