论文部分内容阅读
作为物联网(IOT)行业中最重要的技术之一的射频识别(RFID)技术,由于其具有识别速度快、成本低廉、射频信号在非视距范围内可传播等优点,被广泛地运用在包括现代的物流、食品、制造等行业领域中。与此同时,随着RFID的广泛应用,传统的防碰撞技术和定位算法已不能满足当前应用环境下的效率、精度等性能要求。本文主要是针对“基于RFID传感器网络的应急医院重要物资与人员管理系统研究”和“基于RFID的战时医院重要资产和物资追踪与定位系统研究与实现”这两个项目中,大量标签和阅读器防碰撞、快速移动条件下追踪与精确定位等共性问题,对RFID三维空间定位与防碰撞两个关键问题进行研究,并开展和完成以下研究内容：(1)传统RFID标签防碰撞与标签定位算法及策略的研究：在物联网的环境下,对使用传统RFID标签防碰撞与标签定位算法及策略进行研究,给出影响系统性能的关键技术问题,评价各算法及策略的优缺点。(2)一种基于拓扑约束的三维标签定位算法：针对现有RFID三维定位算法在运算的时间复杂度,收集的信息量较大,对定位的效率影响比较大,满足不了较高的RFID实时定位系统要求等问题,提出了一种拓扑约束的RFID三维定位算法,使用虚拟标签与拓扑约束相结合对标签进行定位。通过引入一种松散约束以减少读写错误对定位性能的影响,同时增加定位的精度。(3)一种基于栈与计数器的标签防碰撞策略：针对传统RFID防碰撞算法在效率和数据传送量较大的问题,基于ABS算法提出一种快速标签识别策略(EAS),通过使用计数器和栈有效地增加了标签防碰撞的效率,消除了空闲时隙,与现有方法相比,不但减少了整个识别过程的时隙数,还减少了单个时隙内传送的标签位。实验及仿真结果表明本文提出的三维定位算法与LANDMARC算法相比,在算法收敛速度和定位精度上都有较大的提高,其标签的防碰撞策略可与其它六种常用算法相比性能与效率上较优,可满足RFID网络下大量标签和阅读器防碰撞和快速移动条件下RFID网络追踪与精确定位等要求。