本文關(guān)鍵詞：移動RFID系統(tǒng)標(biāo)簽識別技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：射頻識別(RFID)技術(shù)是一種類似于條碼的信息錄入技術(shù),但該技術(shù)能夠非接觸、遠(yuǎn)距離、快速地錄入標(biāo)簽的信息,且具有較高的安全性、無方向性、穿越障礙物和廣泛的環(huán)境適應(yīng)能力等優(yōu)點,因此被越來越多地應(yīng)用到物流、零售、交通運輸和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中。目前,RFID技術(shù)仍存在很多技術(shù)問題,包括RFID標(biāo)簽快速識別問題、RFID系統(tǒng)安全問題以及RFID大數(shù)據(jù)分析等問題。本文主要研究標(biāo)簽快速識別問題。一個RFID系統(tǒng)通常由一個閱讀器和多個標(biāo)簽組成,閱讀器信號區(qū)(閱讀器應(yīng)答區(qū))內(nèi)的標(biāo)簽通過共享的無線信道和閱讀器通信。為了降低標(biāo)簽的生產(chǎn)成本,標(biāo)簽硬件設(shè)計通常是非常簡單的,這導(dǎo)致了標(biāo)簽之間是不能通信的,因此,在標(biāo)簽識別過程中,會出現(xiàn)多個標(biāo)簽同時響應(yīng)閱讀器,這導(dǎo)致了標(biāo)簽碰撞問題,此時,閱讀器不能識別任何標(biāo)簽。如果閱讀器信號區(qū)內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)量非常多的時候,這種碰撞問題將非常嚴(yán)重,大量碰撞將會大大降低標(biāo)簽識別的效率。因此,標(biāo)簽防碰撞是標(biāo)簽識別技術(shù)的重要研究內(nèi)容。目前,已經(jīng)有非常多的標(biāo)簽識別協(xié)議(也被稱作防碰撞算法),絕大多數(shù)這些協(xié)議都假設(shè)在識別標(biāo)簽的過程中,閱讀器和標(biāo)簽都是靜止不動的,并且標(biāo)簽都處在閱讀器的應(yīng)答區(qū)內(nèi),這種場景在本文中被稱作普通RFID系統(tǒng)(NRS:Normal RFID Systems)。這類場景下的標(biāo)簽識別協(xié)議已經(jīng)非常成熟,且能夠達(dá)到很高的標(biāo)簽識別效率。然而,在現(xiàn)實生活中還有另外兩種非常常見的標(biāo)簽識別場景：一種是閱讀器識別沿固定路徑移動的RFID標(biāo)簽,在本文把該場景稱作標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)(TMRS:Tag Movement RFID Systems);另一種是單閱讀器移動識別中小型場景內(nèi)的RFID標(biāo)簽,在本文把該場景稱作單閱讀器移動RFID系統(tǒng)(SRMRS:Single Reader Movement RFID Systems)。本論文主要研究這兩類移動RFID系統(tǒng)。標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)(TMRS)主要出現(xiàn)在物流、倉庫、交通運輸?shù)葓鏊某鋈肟�。這些場所的出入口通常裝備有閱讀器,目的是能夠快速的讀取進(jìn)出這些場所附著在商品上標(biāo)簽的信息。在這類移動RFID系統(tǒng)中,如果使用已有的防碰撞協(xié)議,標(biāo)簽的丟失率(未讀標(biāo)簽和所有標(biāo)簽之比)會很高。這是因為在標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)中,會出現(xiàn)隨機后識別現(xiàn)象(RLI:Random Later Identification)。本文詳細(xì)講述了隨機后識別現(xiàn)象,然后給出了標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)的先來先服務(wù)(FCFS:First Come First Served)機制用于解決隨機后識別現(xiàn)象,該機制包括標(biāo)簽組順序化方法以及相關(guān)的存儲結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。隨后,對兩種現(xiàn)有的且具有代表性標(biāo)簽識別算法進(jìn)行改進(jìn),使這些改進(jìn)后的協(xié)議具有先來先服務(wù)的功能且能很好的解決隨機后識別現(xiàn)象和提高標(biāo)簽的識別效率。單閱讀器移動RFID系統(tǒng)(SRMRS)主要運用于很多中小型區(qū)域的標(biāo)簽識別,如：中小型倉庫、零售商店等場所,這些場所中,閱讀器的信號區(qū)不能覆蓋該場所內(nèi)的所有標(biāo)簽,通常,這種場景的標(biāo)簽識別采用多個閱讀器機制。這將導(dǎo)致成本增加、標(biāo)簽識別算法復(fù)雜等問題。在本文中,這種中小型區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽可以通過移動一個閱讀器的方式來識別。這種方式具有很多優(yōu)點：(1)節(jié)約成本,這是因為單個閱讀器的成本必然少于多個閱讀器的成本；(2)算法設(shè)計簡潔高效,這是因為所給的方法不用考慮多閱讀器帶來的多閱讀器干擾問題和隱藏終端等問題；(3)較好的適應(yīng)性,這是因為增加標(biāo)簽的相鄰的存放位置,只需要移動閱讀器到新增加的地點,而不用多增加閱讀器。然而,為節(jié)約標(biāo)簽的生產(chǎn)成本,很多標(biāo)簽沒有靜態(tài)存儲設(shè)備,因此這樣的標(biāo)簽是無記憶性。對于原有的標(biāo)簽識別算法,這種標(biāo)簽的無記憶性使得移動的單閱讀器在識別中小型區(qū)域里的標(biāo)簽時,不可避免的出現(xiàn)標(biāo)簽的多次識別現(xiàn)象MIOT (Multiple Identification of Tags),這導(dǎo)致標(biāo)簽識別效率的大幅度下降。在本文中,一種尾碼控制標(biāo)簽多次識別的機制被給出,該機制能很好控制標(biāo)簽的多次識別。隨后,帶有尾碼控制標(biāo)簽多次識別機制的標(biāo)簽識別協(xié)議被給出,該協(xié)議在普通標(biāo)簽識別場景下能夠保持原有的性能,又能在閱讀器移動RFID系統(tǒng)上取得很好的標(biāo)簽識別效率。
【關(guān)鍵詞】：射頻身份識別 隨機后識別 先來先服務(wù) 標(biāo)簽多次識別 尾碼控制標(biāo)簽多次識別
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 目錄10-14
• 第1章 緒論14-28
• 1.1 研究背景和意義14-21
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展21-25
• 1.2.1 普通RFID系統(tǒng)的研究進(jìn)展22-23
• 1.2.2 標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)的研究進(jìn)展23-25
• 1.2.3 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)的研究進(jìn)展25
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新25-26
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排26-27
• 1.5 本章小結(jié)27-28
• 第2章 RFID系統(tǒng)標(biāo)簽識別技術(shù)的簡介28-45
• 2.1 RFID系統(tǒng)組成28-31
• 2.1.1 標(biāo)簽28-29
• 2.1.2 標(biāo)簽的分類29-30
• 2.1.3 閱讀器30-31
• 2.2 RFID系統(tǒng)原理31
• 2.3 RFID通信基礎(chǔ)31-35
• 2.3.1 RFID系統(tǒng)的通信過程32
• 2.3.2 RFID的工作頻段32-33
• 2.3.3 RFID系統(tǒng)常用編碼33-35
• 2.3.4 RFID系統(tǒng)信號調(diào)制35
• 2.4 RFID系統(tǒng)的碰撞、碰撞檢測和防碰撞協(xié)議35-39
• 2.4.1 碰撞檢測方法35-36
• 2.4.2 標(biāo)簽碰撞36
• 2.4.3 閱讀器碰撞36-39
• 2.4.4 多路訪問的解決機制39
• 2.5 RFID系統(tǒng)幾種經(jīng)典防碰撞協(xié)議介紹39-44
• 2.5.1 基于ALOHA協(xié)議40-44
• 2.5.2 基于樹的協(xié)議44
• 2.6 本章小結(jié)44-45
• 第3章 標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)的先來先服務(wù)策略45-61
• 3.1 標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)介紹45-47
• 3.2 隨機后識別現(xiàn)象(RLI)47-48
• 3.3 隨機后識別(RLI)現(xiàn)象的弱化——標(biāo)簽組的先來先服務(wù)機制48-60
• 3.3.1 標(biāo)簽組順序化策略49-56
• 3.3.2 標(biāo)簽組的先來先服務(wù)56-59
• 3.3.3 標(biāo)簽組的先來先服務(wù)策略的總結(jié)59-60
• 3.4 本章小結(jié)60-61
• 第4章 先來先服務(wù)機制在標(biāo)簽移動RFID系統(tǒng)的實現(xiàn)61-86
• 4.1 帶有先來先服務(wù)特征的幀時隙ALHOA協(xié)議61-76
• 4.1.1 FSA-FCFS協(xié)議設(shè)計思路61
• 4.1.2 FSA-FCFS標(biāo)簽狀態(tài)圖61-63
• 4.1.3 FSA-FCFS協(xié)議流程圖63-65
• 4.1.4 FSA-FCFS協(xié)議主要步驟65-67
• 4.1.5 FSA-FCFS的仿真和分析67-76
• 4.1.6 FSA-FCFS協(xié)議總結(jié)76
• 4.2 帶有先來先服務(wù)特征的EPC C1G2協(xié)議76-85
• 4.2.1 EPC-FCFS協(xié)議主要步驟77-79
• 4.2.2 EPC-FCFS的仿真和分析79-85
• 4.2.3 EPC-FCFS協(xié)議總結(jié)85
• 4.3 本章小結(jié)85-86
• 第5章 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)標(biāo)簽識別技術(shù)86-129
• 5.1 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)介紹86-89
• 5.2 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)的標(biāo)簽多次識別問題89-90
• 5.3 尾碼控制標(biāo)簽多次識別機制90-96
• 5.4 一種單閱讀器移動RFID系統(tǒng)的標(biāo)簽識別協(xié)議96-120
• 5.4.1 SMRTI協(xié)議的標(biāo)簽狀態(tài)圖96-98
• 5.4.2 SMRTI協(xié)議的流程圖98-100
• 5.4.3 尾碼表存儲結(jié)構(gòu)和操作100-102
• 5.4.4 SMRTI協(xié)議的主要步驟102-104
• 5.4.5 SMRTI協(xié)議的理論評估、仿真分析和結(jié)果104-120
• 5.5 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)的再次確認(rèn)子系統(tǒng)120-127
• 5.5.1 單閱讀器移動RFID系統(tǒng)漏讀標(biāo)簽集合的獲取階段122-124
• 5.5.2 漏讀標(biāo)簽的輪詢階段124-127
• 5.6 本章小結(jié)127-129
• 結(jié)論和展望129-133
• 致謝133-134
• 參考文獻(xiàn)134-148
• 攻讀博士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果14

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張斌;張引;高克寧;郭朋偉;孫達(dá)明;;融合關(guān)系與內(nèi)容分析的社會標(biāo)簽推薦[J];軟件學(xué)報;2012年03期

2 顧亦然;陳敏;;一種三部圖網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽時間加權(quán)的推薦方法[J];計算機科學(xué);2012年08期

3 趙亞楠;董晶;董佳梁;;基于社會化標(biāo)注的博客標(biāo)簽推薦方法[J];計算機工程與設(shè)計;2012年12期

4 靳延安;;一種基于動機傾向的標(biāo)簽推薦方法[J];計算機應(yīng)用研究;2013年01期

5 崔超然;馬軍;;一種結(jié)合相關(guān)性和多樣性的圖像標(biāo)簽推薦方法[J];計算機學(xué)報;2013年03期

6 趙艷;王亞民;劉懷亮;;基于標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)聚類的個性化資源推薦模型研究[J];情報雜志;2014年04期

7 陳毅波;揭志忠;吳產(chǎn)樂;;基于同義標(biāo)簽分組的協(xié)同推薦[J];湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年05期

8 張大鵬;聞佳;劉曦;;一種基于模型共享的半監(jiān)督多標(biāo)簽圖像學(xué)習(xí)法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2012年09期

9 張新倫;蘇一丹;覃希;;標(biāo)簽?zāi)：腿哂嘣跇?biāo)簽推薦中的研究及應(yīng)用[J];計算機應(yīng)用研究;2011年08期

10 周樸雄;陳濤;;虛擬社區(qū)中基于相似標(biāo)簽聚類的語義信息推薦[J];情報理論與實踐;2013年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 朱廣飛;董超;王衡;汪國平;;照片標(biāo)簽的智能化管理[A];第四屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 房冠南;袁彩霞;王小捷;李江;宋占江;;面向?qū)υ捳Z料的標(biāo)簽推薦[A];中國計算語言學(xué)研究前沿進(jìn)展（2009-2011）[C];2011年

3 梅放;林鴻飛;;基于社會化標(biāo)簽的移動音樂檢索[A];第五屆全國信息檢索學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 李靜;林鴻飛;;基于用戶情感標(biāo)簽的音樂檢索算法[A];第六屆全國信息檢索學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 駱雄武;萬小軍;楊建武;吳於茜;;基于后綴樹的Web檢索結(jié)果聚類標(biāo)簽生成方法[A];第四屆全國信息檢索與內(nèi)容安全學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2008年

6 王波;唐常杰;段磊;尹佳;左R，

本文編號：277247