RFID系統(tǒng)優(yōu)化部署研究與應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種利用無(wú)線射頻進(jìn)行通信的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,RFID大規(guī)模系統(tǒng)應(yīng)用將成為一種趨勢(shì)。由于RFID讀寫器有限的讀寫范圍,為了能夠覆蓋大面積的區(qū)域,讀寫器必須以一種密集形式進(jìn)行部署。這種情況下,讀寫器部署成了RFID大規(guī)模應(yīng)用需要考慮的首要問(wèn)題:如何有效利用每一個(gè)讀寫器的覆蓋能合理規(guī)劃每個(gè)讀寫器的位置,適當(dāng)配置讀寫器的參數(shù)。解決這一問(wèn)題,不僅能

2、夠節(jié)約設(shè)備成本,還能夠減少讀寫器射頻信號(hào)重疊覆蓋造成的讀寫器沖突和標(biāo)簽沖突等問(wèn)題,提高系統(tǒng)的整體性能。本文研究密集環(huán)境下RFID讀寫器區(qū)域覆蓋部署問(wèn)題,具體工作如下:(1)對(duì)于恒定概率的靜態(tài)部署,分別針對(duì)圓形和橢圓形覆蓋模型進(jìn)行了分析。當(dāng)覆蓋模型為圓形時(shí),可以采用蜂窩理論中的經(jīng)典覆蓋策略,形成正六邊形的覆蓋,兩節(jié)點(diǎn)之間的距離為通信半徑的根三倍。而當(dāng)覆蓋模型為橢圓形時(shí),首先假設(shè)一閱讀器與其他閱讀器之間的通信覆蓋區(qū)域的交點(diǎn)坐標(biāo),并計(jì)算切點(diǎn)圍

3、成的梯形的面積,并對(duì)公式求導(dǎo),另導(dǎo)數(shù)為零,即可求出最優(yōu)覆蓋情況下,不同閱讀器覆蓋區(qū)域交點(diǎn)之間的坐標(biāo)(2)提出改進(jìn)的粒子群算法,將遺傳算法中的變異機(jī)制引入到粒子群算法中,保證了種群的多樣性。同時(shí),提出了覆蓋率指標(biāo)、負(fù)載均衡指標(biāo)以及信號(hào)間干擾指標(biāo)的歸一化函數(shù),對(duì)于橢圓覆蓋模型以及圓形覆蓋問(wèn)題進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的部署模型能夠快速有效地計(jì)算任何RFID讀寫器部署場(chǎng)景下的覆蓋率以及重疊率,并計(jì)算出負(fù)載分配情況。(3)基于nRF