面向物联网的复杂受限空间RFID感知研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hukaigui88
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
物联网技术涵盖了信息感知、网络传输、存储、分析直至智能应用的全过程。感知层是物联网应用实现的基础,其中射频识别技术是物联网感知层的关键技术之一,射频识别的效率直接影响着信息交互的质量。受限复杂空间是物联网信息交换和传输的主要场景之一,受限区域的空间小、形状不规则,电磁传播环境相对复杂,研究受限空间内的射频感知特性可以有效的提高物联网信息交互的效率。本课题面向物联网应用需求,主要分析了复杂受限空间射频感知受几何特征、介质类型、多源干扰等因素的影响,主要内容包括:首先,基于受限空间几何特征,射线追踪理论,均匀衍射理论,构建了高度损耗因子路径损耗模型,分析了直射,折射,衍射,散射对电磁波路径损耗的影响;根据不同的设备出入库几何特征,将电磁波的传播路径划分为不同的几何区域,讨论了多类场景的路径损耗模型,研究过程中同时考虑了由粗糙地面引起的散射信号对射频感知的影响;分析了天线的工作频率,天线高度,射频标签位置和空间几何参数等因素对路径损耗的影响。结果表明,为了降低路径损耗,射频识别标签放置的最优位置为设备上半部平面,特别是在顶部的中间位置。实验和仿真结果优化了射频标签无线传感路径,提高了射频识别的效率,实现了设备动态管理。其次,研究了多介质环境下电磁波的传播机制,基于射线追踪方法,对受限复杂环境下的多径传输特性进行了仿真分析。研究了木介质、金属介质、玻璃介质和塑料介质等对电磁波传播性能的影响;分析了介质存在与否时视距传播和非视距传播下的接收功率分布、均方时延扩展、多径到达时延分布等参数。分析结果为射频标签在受限环境下的部署提供了依据,为受限复杂空间电磁感知的链路预算、覆盖预测、电磁仿真和干扰分析提供了有效的理论和实践依据。通过对传播路径的研究,可以对到达接收点的每一条路径进行准确的分析,大大提高了物联网信息交互的效率。再次,对复杂环境下的多标签干扰进行理论分析和实际测试,基于变压器模型,从无线能量传输的角度出发,推导出密集UHF RFID(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification)标签感应近场区域内的电感耦合互阻抗表达式;以双标签为例提取了密集标签间的耦合系数,并将标签之间的互阻抗值引入到标签的工作频率偏移计算过程中;分析了受限空间中密集标签节点之间的内部干扰关系;基于多源信号S变换原理,对电磁环境时间、频率、空域占用率进行评估,通过对同频干扰信号和噪声信号的模拟,给出了基于多维F范数的主观复杂度和客观复杂度评估结果。多标签干扰机制研究有效地评估了电磁感知过程中的冲突问题,提高了标签感知识别的效率。最后,将射频识别技术应用于资产管理过程中,分析了多标签器具管理技术要求与实现方式;针对小型器具识别,选用电感耦合型Impinj J41超宽带环形标签进行仿真,构建了三类典型的受限空间场景来提取标签间耦合特征;研究了标签相对位置,叠放方式,附着物介质对标签工作频率偏移的影响,重点分析了金属介质对标签天线感知性能的影响;最后分析了多标签干扰对阅读器天线的最小发射功率影响,结果表明,实际应用过程中,应使标签间距及夹角尽可能的大,来降低阅读器的发射功率,研究结果对于密集标签环境下资产管理具有重要意义。
其他文献
目的大血管并发症是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最常见的慢性并发症之一,其主要病理机制为动脉粥样硬化。冠状动脉钙化(coronary artery calcification,CAC)是
CR是计算机X线摄影(computer radiography)的简称。与屏/片系统相比,CR有较大宽容度,摄影条件的高低,通过后处理技术可以得到弥补,这一优势使得部分工作人员在实际工作中忽视了摄影
在中国人眼里,木是可塑性极强的材质。大到宫殿庙塔,小到家具碗筷,都可以用木演绎。  从钻木取火开始,人类对木的利用就已登峰造极。木作祖师鲁班,他发明云梯,为冷兵器时代的战争开创了跨时代的工具;他建造宫殿,发明锯齿,把人类砍伐树木的时间缩短到原来的三分之一;他削木为鹊,发明木鸟乘风高飞,3天不落。从匠到艺,鲁班穷极自己的智慧。  中国古代的房屋建筑无一不是木料所建。隋代大兴土木,著名建筑师宇文恺在短
1 临床资料男,52岁,3月前无明显诱因出现右侧耳垂下无痛性肿块,开始大约花生米大小,后逐渐增大,无红肿热痛及其他不适。
目的:随着物质条件和饮食结构的变化,腹型肥胖人群日益增加,腹型肥胖与胰岛素抵抗密切相关,内脏脂肪过多易导致糖脂代谢紊乱,糖尿病已成为严重威胁居民健康的三大慢性非传染