基于RFID的铁路集装箱识别定位技术的研究和应用

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随着科技的发展和“工业4.0”概念的提出,经济的进步对物流运输行业提出了更高的要求,我国的铁路运输业务也因此更加繁忙。集装箱运输给物流行业带来规范化管理的同时向着自动化智能化的方向发展,我国当前很多铁路站场的集装箱信息处理仍处于人工操作或者人工引导的阶段,效率低下,安全性不高同时容易出错。基于此,本文对集装箱信息处理中的定位信息进行研究处理:定位技术可行性方面:本文首先介绍了当前主要的定位技术,GPS技术、条形码技术和RFID技术,阐述了不同其定位系统的组成和定位原理,分析了不同定位技术的定位特点并概括总结了不同定位技术在货物定位中的应用;然后介绍了铁路集装箱定位的特点和定位中出现的问题,通过对比分析,可以发现RFID技术在铁路站场定位中具有明显优势。因此本文选择RFID技术作为本文的技术路线进行研究。定位算法可行性方面:本文基于RFID技术的技术特点采用RSSI算法进行分析,对定位环境中的测量信号建立起与响应距离的映射关系;基于信道损耗模型,引入质心权重对计算的RSSI值进行修正,同时采用Chan算法对待测标签进行区域位置估计和初步位置的ML估计。本文两次采用WLS算法得出待测标签的初步位置估计,再根据LANDMARC定位原理,对初步位置估计值进行线性化处理和迭代处理来得到满足定位精度的位置坐标,实现了定位算法的最后改进过程。本文使用MATLAB进行仿真实验,设置相关参数变量,分别得出读写器数量、参考标签数量对定位精度效果的影响。实验结果表明,4个及以上数量的读写器可以有效提高定位精度;参考标签的数量对定位精度的影响不明显。本文同时对铁路集装箱的识别系统进行了介绍,在电子标签中录入集装箱的信息,阅读器读出电子标签信号强度的同时也将读出电子标签的具体信息,可以识别出集装箱的大致区域,然后利用RSSI算法可以得到集装箱的比较准确的位置,进行仿真实验可以得出间隔4米铺设3个阅读器比较合适的结论。本文的集装箱定位算法精度只有0.4米,这是由于采用RSSI算法成本很低但是对信号的测量要求很高,同时路径损耗都是采用的近似理论。总之,定位精度有待提高。
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