基于有源RFID牧場定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-02-18 16:33
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,物品位置越來越成為我們關(guān)注的信息。從普通的科學研究、商業(yè)活動到搶險、搜救等各個領(lǐng)域都應(yīng)用到了定位技術(shù)。由于定位技術(shù)大大提高了人的工作效率和生產(chǎn)的信息化管理水平,因此它在實際應(yīng)用中有非常重要的價值。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS是最優(yōu)秀的自動導航和位置追蹤系統(tǒng),但是其必須為每個節(jié)點安裝GPS模塊,由于模塊價格一般較高、能耗較大且對工作環(huán)境有一定要求限制,尤其在某些應(yīng)用領(lǐng)域中需要確定的是特定區(qū)域內(nèi)的相對位置,如牧場內(nèi)羊群的位置、公園內(nèi)兒童的位置等等,而GPS提供的只是經(jīng)緯度坐標。因此在特定區(qū)域內(nèi)使用GPS模塊會造成極大的浪費,而RFID定位系統(tǒng)可以很好地滿足這類定位的需求。本文設(shè)計的有源RFID牧場定位系統(tǒng)的工作頻率為超高頻段的433MHz,主要應(yīng)用于家庭牧場中對羊群的管理,牧民通過系統(tǒng)可以很方便地獲知羊群在牧場的位置信息,解放了人力,有效的提高了牧場的信息化管理水平。本文圍繞有源RFID牧場定位系統(tǒng)做了如下工作:首先,闡述了RFID系統(tǒng)的組成、頻段特點和技術(shù)特點,RFID技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景;詳細介紹了RFID定位原理和常用的定位算法,在充分分析RSSI測距技...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 RFID 概述
1.1.1 RFID 系統(tǒng)構(gòu)成
1.1.2 RFID 頻段特點
1.1.3 RFID 技術(shù)特點
1.2 RFID 技術(shù)在國內(nèi)外畜牧業(yè)中的應(yīng)用及前景
1.2.1 RFID 技術(shù)在畜牧業(yè)應(yīng)用
1.2.2 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
1.3 課題研究背景及意義
1.4 本文的主要工作與章節(jié)安排
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 RFID 定位技術(shù)
2.1 定位技術(shù)概述
2.2 RFID 定位原理
2.2.1 利用到達角信息的定位方法
2.2.2 利用時間信息的定位方法
2.2.3 利用信號強度信息的定位方法
2.3 常用的定位算法
2.3.1 三邊算法
2.3.2 質(zhì)心算法
2.3.3 極大似然估計法
2.3.4 定位算法評價標準
2.4 本章小結(jié)
3 基于 RSSI 測距的定位算法及相關(guān)實驗
3.1 常用測距技術(shù)
3.1.1 GPS 測距
3.1.2 超聲波測距
3.1.3 紅外線測距
3.1.4 RSSI 測距
3.2 基于 RSSI 測距的信號傳播模型
3.2.1 噪聲模型
3.2.2 自由空間無線電傳播路徑損耗模型
3.2.3 對數(shù)-常態(tài)分布模型
3.3 RSSI 測試實驗及分析
3.3.1 不同距離下的 RSSI 測試
3.3.2 不同環(huán)境下的 RSSI 測試
3.3.3 不同高度下的 RSSI 測試
3.3.4 遮擋情況下的 RSSI 測試
3.4 不同信號傳播模型的性能分析
3.4.1 測距實驗
3.4.2 定位實驗
3.4.3 軌跡距離估計實驗
3.5 本章小結(jié)
4 牧場定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.1.1 標簽供電方式的選擇
4.1.2 系統(tǒng)工作頻段的選擇
4.1.3 主要器件的選取
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.2.1 Microsoft Visual Studio 2010 簡介
4.2.2 實時采集界面
4.2.3 定位界面
4.3 定位性能的實驗驗證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RSSI測距的室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 王琦. 電子科技. 2012(06)
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)RSSI測距方法與精度分析[J]. 詹杰,吳伶錫,唐志軍. 電訊技術(shù). 2010(04)
[3]基于RSSI測距的信標節(jié)點自校正定位算法[J]. 高國勝,陳俊杰,李剛. 測控技術(shù). 2009(08)
[4]一種新的基于區(qū)域劃分的距離-損耗模型室內(nèi)WLAN定位系統(tǒng)[J]. 徐鳳燕,李樑賓,王宗欣. 電子與信息學報. 2008(06)
[5]基于RSSI測距分析[J]. 方震,趙湛,郭鵬,張玉國. 傳感技術(shù)學報. 2007(11)
[6]無線局域網(wǎng)中基于信號強度的室內(nèi)定位[J]. 張明華,張申生,曹健. 計算機科學. 2007(06)
[7]RFID標簽用縫隙天線分析與設(shè)計[J]. 周永明,賴聲禮. 暨南大學學報(自然科學版). 2007(01)
[8]基于無線局域網(wǎng)的位置定位技術(shù)研究和發(fā)展[J]. 郎昕培,許可,趙明. 計算機科學. 2006(06)
[9]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 陳維克,李文鋒,首珩,袁兵. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2006(02)
[10]基于信號強度的無線局域網(wǎng)定位技術(shù)[J]. 董梅,楊曾,張健,王能. 計算機應(yīng)用. 2004(12)
碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于RSSI的室內(nèi)定位算法的研究[D]. 劉海.太原科技大學 2012
[2]有源RFID局部定位系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 徐新軍.西南交通大學 2012
[3]一種基于RSSI的RFID室內(nèi)定位方法的研究[D]. 陳靖.廣西大學 2012
[4]基于RSSI的射頻識別室內(nèi)定位算法研究[D]. 趙櫸云.中北大學 2012
[5]基于射頻識別的室內(nèi)定位硬件系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙晶亮.中北大學 2012
[6]衛(wèi)星放牧系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳俊.華東師范大學 2012
[7]基于RSSI的RFID室內(nèi)無線定位算法研究[D]. 馬寧.電子科技大學 2012
[8]基于RFID技術(shù)的動物園動物跟蹤管理系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 林福娟.華南理工大學 2011
[9]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于RSSI的三維定位改進算法研究[D]. 崔秀鋒.太原理工大學 2011
[10]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法研究[D]. 陳凱.上海交通大學 2011
本文編號:3039805
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 RFID 概述
1.1.1 RFID 系統(tǒng)構(gòu)成
1.1.2 RFID 頻段特點
1.1.3 RFID 技術(shù)特點
1.2 RFID 技術(shù)在國內(nèi)外畜牧業(yè)中的應(yīng)用及前景
1.2.1 RFID 技術(shù)在畜牧業(yè)應(yīng)用
1.2.2 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
1.3 課題研究背景及意義
1.4 本文的主要工作與章節(jié)安排
1.4.1 主要工作
1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 RFID 定位技術(shù)
2.1 定位技術(shù)概述
2.2 RFID 定位原理
2.2.1 利用到達角信息的定位方法
2.2.2 利用時間信息的定位方法
2.2.3 利用信號強度信息的定位方法
2.3 常用的定位算法
2.3.1 三邊算法
2.3.2 質(zhì)心算法
2.3.3 極大似然估計法
2.3.4 定位算法評價標準
2.4 本章小結(jié)
3 基于 RSSI 測距的定位算法及相關(guān)實驗
3.1 常用測距技術(shù)
3.1.1 GPS 測距
3.1.2 超聲波測距
3.1.3 紅外線測距
3.1.4 RSSI 測距
3.2 基于 RSSI 測距的信號傳播模型
3.2.1 噪聲模型
3.2.2 自由空間無線電傳播路徑損耗模型
3.2.3 對數(shù)-常態(tài)分布模型
3.3 RSSI 測試實驗及分析
3.3.1 不同距離下的 RSSI 測試
3.3.2 不同環(huán)境下的 RSSI 測試
3.3.3 不同高度下的 RSSI 測試
3.3.4 遮擋情況下的 RSSI 測試
3.4 不同信號傳播模型的性能分析
3.4.1 測距實驗
3.4.2 定位實驗
3.4.3 軌跡距離估計實驗
3.5 本章小結(jié)
4 牧場定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.1.1 標簽供電方式的選擇
4.1.2 系統(tǒng)工作頻段的選擇
4.1.3 主要器件的選取
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.2.1 Microsoft Visual Studio 2010 簡介
4.2.2 實時采集界面
4.2.3 定位界面
4.3 定位性能的實驗驗證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RSSI測距的室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 王琦. 電子科技. 2012(06)
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)RSSI測距方法與精度分析[J]. 詹杰,吳伶錫,唐志軍. 電訊技術(shù). 2010(04)
[3]基于RSSI測距的信標節(jié)點自校正定位算法[J]. 高國勝,陳俊杰,李剛. 測控技術(shù). 2009(08)
[4]一種新的基于區(qū)域劃分的距離-損耗模型室內(nèi)WLAN定位系統(tǒng)[J]. 徐鳳燕,李樑賓,王宗欣. 電子與信息學報. 2008(06)
[5]基于RSSI測距分析[J]. 方震,趙湛,郭鵬,張玉國. 傳感技術(shù)學報. 2007(11)
[6]無線局域網(wǎng)中基于信號強度的室內(nèi)定位[J]. 張明華,張申生,曹健. 計算機科學. 2007(06)
[7]RFID標簽用縫隙天線分析與設(shè)計[J]. 周永明,賴聲禮. 暨南大學學報(自然科學版). 2007(01)
[8]基于無線局域網(wǎng)的位置定位技術(shù)研究和發(fā)展[J]. 郎昕培,許可,趙明. 計算機科學. 2006(06)
[9]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 陳維克,李文鋒,首珩,袁兵. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2006(02)
[10]基于信號強度的無線局域網(wǎng)定位技術(shù)[J]. 董梅,楊曾,張健,王能. 計算機應(yīng)用. 2004(12)
碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于RSSI的室內(nèi)定位算法的研究[D]. 劉海.太原科技大學 2012
[2]有源RFID局部定位系統(tǒng)研究與設(shè)計[D]. 徐新軍.西南交通大學 2012
[3]一種基于RSSI的RFID室內(nèi)定位方法的研究[D]. 陳靖.廣西大學 2012
[4]基于RSSI的射頻識別室內(nèi)定位算法研究[D]. 趙櫸云.中北大學 2012
[5]基于射頻識別的室內(nèi)定位硬件系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙晶亮.中北大學 2012
[6]衛(wèi)星放牧系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳俊.華東師范大學 2012
[7]基于RSSI的RFID室內(nèi)無線定位算法研究[D]. 馬寧.電子科技大學 2012
[8]基于RFID技術(shù)的動物園動物跟蹤管理系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 林福娟.華南理工大學 2011
[9]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于RSSI的三維定位改進算法研究[D]. 崔秀鋒.太原理工大學 2011
[10]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法研究[D]. 陳凱.上海交通大學 2011
本文編號:3039805
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