基于GCPSO算法的RFID读写器网络规划的研究
基于PSO优化的RFID室内定位算法
基于PSO优化的RFID室内定位算法陈珊珊;吴飞;史志才;王昌志;张玉金;刘谨;陈计伟【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)009【摘要】RFID技术具有低成本、部署简单等优点,常被用于提供室内位置服务.结合RFID技术特点,针对RFID定位时阅读器的部署影响定位精度的问题,提出了一种基于PSO优化的RFID室内定位方法.首先将阅读器在室内的最优分布等效为平面范围内的优化问题,其次使用具有优秀寻优能力的PSO对其进行求解,从而获得阅读器最佳平面位置分布,最后利用BP神经网络定位模型对待定位标签进行位置估计.实验仿真表明,提出的定位方法能有效提高定位精度.【总页数】6页(P2069-2074)【作者】陈珊珊;吴飞;史志才;王昌志;张玉金;刘谨;陈计伟【作者单位】上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620;上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TP393.09【相关文献】1.基于RFID和DR的AGV室内定位算法优化研究 [J], 魏书平;许德章;汪步云2.基于RFID技术的室内定位算法优化方法研究 [J], 蒋守花;贺春林3.基于PSO-ANN的RFID汽车室内定位算法 [J], 陈良;史志才;张翔4.基于近端策略优化的RFID室内定位算法 [J], 李丽;郑嘉利;罗文聪;全艺璇5.基于LANDMARC的RFID室内定位算法优化 [J], 蒋华勤;李静因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
以DSP技术为基础的RFID读写器设计方案浅析
以DSP技术为基础的RFID读写器设计方案浅析RFID是RadioFrequencyIdenTIficaTIon的缩写,即射频识别。
射频识别(RFID)技术是从20世纪80年代兴起并逐渐走向成熟的一项自动识别技术,它利用射频方式进行非接触双向通信,以达到目标识别与数据交换的目的。
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预。
作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一,在生产、零售、物流、交通等各个行业等各个行业有着广阔的应用前景。
我国的第2代身份证即采用了RFID技术,世界上最大的零售商沃尔玛也要求其最大的100个供应商从2005年1月1日起开始采用RFID技术。
1、RFID概述一个最基本的RFID系统,有以下几部分组成:标签(Tag),由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;读写器(Reader),读取(有时还可以写入)标签信息的设备;天线(Antenna),在标签和阅读器间传递射频信号。
电子标签的工作频率有3种:低频(125kHz)、中频(13.56MHz)和高频(2.45GHz,5.8GHz)。
文中的读写器设计基于IS015693标准,工作于13.56MHz,适用的电子标签是无源的。
无源标签从读写器产生的电磁场中以电感耦合的方式获得能量。
读写器首先从后台计算机接收命令,然后将命令数据按照ISO标准进行编码调制并通过天线发射出去,处于读写器工作区的电子标签接收命令数据通过改变能量强度发射响应信息,读写器通过天线接收电子标签的响应信号,进行解调解码后传送给上位机做进一步处理。
2、读写器的设计2.1读写器的核心控件在本读写器的设计中采用的控制核心器件是DSMS320F2812,它是TI公司2003年推出的32bit定点DSP芯片。
900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告
900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告题目:900MHz RFID读写器研究与实现一、选题背景随着物联网技术的不断发展和普及,RFID技术也得到了广泛的应用和发展。
RFID技术是一种无线通信技术,能够实现对物品的追踪、识别和管理。
而900MHz RFID技术可以在更远距离、更高速度、更复杂环境下实现对物品的追踪和管理,具有更大的潜力和应用前景。
因此,本课题以900MHz RFID技术为研究对象,旨在研究和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,为物联网技术的推广和应用做出贡献。
二、研究内容和目标1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式。
3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括硬件和软件设计。
4. 对研制的读写器进行测试和评估,比较其与现有读写器的性能差异。
5. 提出优化和改进措施,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。
三、研究方法和技术路线1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,包括频率调制、信号传输、天线设计等方面,通过文献资料和实验方法进行研究。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,包括读写器的硬件、软件和算法设计,通过仿真和实验方法进行验证。
3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括电路设计、PCB设计、编程等方面,通过仿真、实验和测试方法进行验证。
4. 对研制的读写器进行测试和评估,包括性能测试、系统集成测试等方面,比较其与现有读写器的性能差异。
5. 提出优化和改进措施,包括硬件和软件方面的改进,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。
四、预期成果1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,深入了解该技术的特点和应用范围。
2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,了解读写器的硬件、软件和算法设计。
RFID网络中基于PSO算法的网络部署的研究
RFID 网络中基于PSO 算法的网络部署的研究彭华1,2,王用鑫1,2(1.重庆大学,重庆400044;2.重庆电子工程职业学院,重庆400044)摘要:如何能够让RFID 阅读器进行更好的覆盖而提高信息传输的准确性一直以来都是研究的方向,本文将RFID 阅读器个体与PSO 中粒子进行对应,首先将RFID 网络中的信号干扰,读写器分布密度和数据传输负载作为优化目标,建立优化函数。
其次针对PSO 算法的不足同时引入蒙特卡罗模拟和反向学习策略,使得PSO 算法粒子跳出局部最优,提高算法的效率,最后仿真实验表明本文算法与QPSO 在信号干扰,读写器分布密度和数据传输负载方面有了明显的提高,能够有效的提高RFID 网络部署的效率。
关键词:RFID ;覆盖;反向学习策略中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1001-7119(2016)12-0184-04Research of Network Deployment based on PSO Algorithm in RFID NetworkPeng Hua 1,2,Wang Yongxin 1,2(1.Chongqing University ,Chongqing 400044,China ;2.Chongqing College of Electronic Engineering ,Chongqing 400044,China )Abstract :How to make the RFID reader to have better coverage and improve the accuracy of information transmission has always been the research direction.In this paper,the RFID reader individual corresponds with particles in the PSO.Firstly,interfere with signals in the RFID network and regard reader ’s distribution density and data transmission load as the optimization goal to establish theoptimization function.Secondly,aiming at the deficiency of the PSO algorithm,introduce the Monte Carlo simulation and reverse learning strategy to enable the PSO algorithm particle to get out of the localoptimization and improve the algorithm ’s efficiency.Finally,the simulation experiment shows that algorithm in this paper and QPSO have been significantly improved in terms of reader ’s distributiondensity and data transmission load,which can effectively improve the efficiency of RFID network optimization.Keywords :RFID ;coverage ;reverse learning strategy收稿日期:2016-01-25基金项目:重庆市教委科学技术研究项目(KJ1503010)。
基于GCPSO算法的RFID读写器网络规划的研究
所 提 出 GCP O 算 法的 效 率 和 性 能 , 其 与 MCP O 算 法 、 S 基 本 算 法 共 同 对 1 S 将 S P O 5个读 写 器进 行 网络 规 划 并做 比较 。 实验 结 果表 明 , 改进后 的粒 子群 算 法 GC S 不仅 收 敛 性 能和 速 度上 有 了明显 的增 强 , P O 而且 实现 了 R I 读 写 器 网络 良好规 划。 FD 关 键 词 : 子 群 优 化 算 法 ( S , C S 算 法 , FD 中心 交 流机 制 , 写 器 粒 P O)M P O R I, 读
c e or ch l ge n h d o al en i t e eplymen RF D eworsA n w tof I n t k e appr c GCPSO f o i a s e ig f oa h or pt l ch dul o RFI m n D n t k a e ewor h v
c ntol g h par o r ln te i ame e s o m prve h c v ge e t r t i o t e on er nc ablyTo it de o s rt te fi en y f h pr os d i m n ta e h ef ci c o te op e GCPSO ag lo— rhm. i co pa e wi MCPSO a d ba i P i t i s t m rd t h n sc SO al i m . d s d or et k an ig Ex rmenalr s t s o gorh an u e f n wor pl nn pe i t t e ul s h w t a ht
高性能RFID读写器的软件设计与实现的开题报告
高性能RFID读写器的软件设计与实现的开题报告1.研究背景RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种非接触式识别技术,通过电子标签和读写器之间的无线通信实现物品的自动识别和数据的传输,具有识别快速、全自动化、信息存储量大等优点。
因此,在生产物流、库存管理、物品追踪等领域得到了广泛应用。
其中,RFID读写器作为实现这些功能的重要部分,其性能直接影响到整个系统的效率和精度。
为了满足用户对RFID读写器的高性能要求,现有的读写器设计通常采用FPGA、ARM等高性能处理器作为核心,使用各种优化算法实现快速识别。
2.研究目的本课题旨在设计并实现一款高性能RFID读写器的软件系统,主要采用基于ARM Cortex-M0的STM32单片机作为核心,实现高速读卡和写卡,支持多种RFID标签协议,具有高度的可扩展性和可重用性。
具体目标包括:(1)研究RFID标签协议的特点和读写器的工作原理,了解常见的RFID标签协议,如ISO15693、ISO14443等,并分析其应用场景和优缺点。
(2)设计并实现RFID标签读写器的软件系统,采用ARM Cortex-M0的STM32单片机作为处理核心,选择CC1101等射频芯片作为射频模块,实现高速读卡和写卡,并支持多种RFID标签协议。
(3)开发基于Qt框架的用户界面,实现对读写器的控制和监控功能,包括读写器的开关控制、标签识别记录和数据管理等。
(4)测试并评估系统的性能指标,包括读写速度、读写成功率、多标签识别率和系统稳定性等。
3.研究方法本课题采用如下的研究方法:(1)调研和学习RFID标签协议的原理和应用,了解常见的RFID标签协议,掌握读写器的工作原理。
(2)设计RFID读写器软件系统的系统结构和模块划分,包括射频通信模块、控制模块、数据处理模块、用户界面模块等。
(3)根据系统结构和模块划分,采用C语言和设备驱动程序,实现软件系统的各个模块功能。
物联网中RFID技术的部署与优化研究和实践分析
物联网中RFID技术的部署与优化研究和实践分析近年来,物联网(Internet of Things)技术迅速发展,并在各行各业中得到广泛应用。
作为物联网的核心技术之一,射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术在物联网中扮演着重要的角色。
本文将对物联网中RFID技术的部署与优化进行研究和实践分析。
首先,我们需要明确RFID技术的定义和原理。
RFID技术利用无线电波进行数据传输和识别,主要由三个部分组成:读写器、标签和中间件。
读写器负责向标签发送信号和接收标签的响应,标签携带物体信息并可无线传输给读写器,中间件则负责数据的处理和分发。
在物联网中,RFID技术的部署需要考虑多个方面的因素。
首先,我们需要选择适合的RFID标签和读写器,以满足具体应用场景的需求。
在选择标签时,我们应该考虑标签的存储容量、读取范围、电池寿命以及标签的物理特性等因素。
同时,读写器的频率范围、读写速度和接口类型也需要根据具体应用进行选择。
其次,我们需要制定合适的RFID标签部署方案,以确保标签能够准确识别和读取到。
例如,在仓库管理中,我们可以在每个货物上粘贴RFID标签,并在货架上安装读写器,以实现对货物的追踪和管理。
此外,还需要考虑标签的读写器布置和通信协议的选择,以优化识别效果和传输速度。
在物联网中,RFID技术的优化研究尤为重要。
一方面,我们可以通过对RFID系统的优化来提高识别率和识别速度。
例如,我们可以调整读写器的功率和读取频率,以适应不同环境的识别需求。
此外,还可以使用多个天线和定向天线来增强信号的传输和接收能力。
另一方面,我们可以通过优化中间件和数据处理流程,提高RFID系统的响应速度和稳定性。
例如,采用分布式数据处理模式可以减轻中间件的负载,使用高速缓存技术可以加快数据的处理和传输速度。
在实践分析中,我们应该结合具体的应用场景和需求来进行RFID技术的部署和优化。
以物流行业为例,我们可以通过RFID技术实现对货物的追踪和管理,提高物流效率和减少人工操作。
有约束的三维RFID读写器网络规划方法
有约束的三维RFID读写器网络规划方法郁诺【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2017(043)006【摘要】针对现有的读写器网络规划计算量大和优化困难的问题,基于微遗传算法,提出一种带有约束的网络规划方法,以优化无线射频识别读写器.运用空间交叉的方法解决种群数量较少导致的搜索能力退化问题,提高搜索能力.为降低迭代成本,校正方案包含了冗余读写器的消除操作,使得校正后的可行性染色体都是低成本染色体.实验结果表明,与典型遗传算法和粒子群优化算法相比,该方法的计算效率较高,在计算时间和标签覆盖率方面具有较大优势.%In order to solve the problem of large amount of computation and difficulty in the optimization of the existing Reader Network Planning (RNP),this paper proposes a new constrained method of Radio Frequency Identification (RFID) network planning based on micro Genetic Algorithm (GA),so as to optimize the RFID reader.The method of spatial intersection is used to solve the problem of searching ability degradation caused by a small number of population.In order to reduce the iteration cost,the correction scheme includes the elimination of redundant reader to make the feasibility of chromosome to be low-cost chromosome after correction.Experimental results show that compared with Canonical Genetic Algorithm (CGA) and Particle Swarm Optimization (PSO) methods,the proposed method hashigh computational efficiency,and has a great advantage in both computation time and label coverage.【总页数】7页(P59-65)【作者】郁诺【作者单位】西安财经学院实验实训教学管理中心,西安710061【正文语种】中文【中图分类】TP311【相关文献】1.基于GCPSO算法的RFID读写器网络规划的研究 [J], 高彦芬;宋革联2.一种拓扑约束的RFID三维定位方法 [J], 黄双欢;程良伦3.高速公路RFID读写器的可靠组网方法 [J], 陈继光4.工业炸药对RFID读写器性能影响的评测方法与实验 [J], 许亮;刁建彬;何小敏;李秀喜5.有源RFID测试系统中低复杂度多读写器检测方法 [J], 张光山;李墩泰;张一民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
RFID读写器网络的跟踪算法研究
[ s at Abt c ]Acodn o testain ta edr r ir ue esl n a smo e rn o y ti ncsay frR do Fe un y r crig t h i t h tra esae ds i td dn e a d tg v a d ml,i s eesr o a i rq e c u o tb y
n o su t t e me h d t r c s h b r lst t tat g i nd c e y m r h n a r a e t h a i r la e y r a e s a d c me p wi h t o o p o e st e a no m a i a i n t a a si u t d b o e t a e d ra e s me t eo e k d b e d r . h u o h t m Th e ul h w ha h l o i m e u e ro o r e fi to u to nd b y n e r srci ns o e d rnu e ,s a e t g i l y e r s t s o t tt e ag rt s h r d c s e r r s u c s o r d c i n a e o d t e t ito fr a e mb r o t tt s a wa s n h h h a r c e v ni a n r i e, n n u e t ta k d e e b o m l is a d e s r s a eRFI n t r a r f r bl o u t e s n t h h t t D e wo k h sp e e a er b sn s .
拟路 由跟踪 算法 ,对移动的标签进行跟踪 ,分析 当标签 同时被多个读写器读取 或被读写器漏读 时数据 出现异常的处理方法。结果证 明该算 法可减少误差引入的来源 ,并且在处理异常情 况时不受读写器个数 的限制 ,保证 当标签被 多个读写器 同时读取或被读写器漏读时 , 仍能够 对标签进 行跟踪 ,使得 R I 写器 网络有较好 的鲁棒性。 FD读 关健词 :无线射频识别 ; 读写器 网络 ;跟踪 ;定位 ;虚拟路 由跟踪 算法 ;移 动标签
基于GA和PSO的RFID室内定位算法研究
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。
关键词:RFID,室内定位,ILM 算法,GA,PSO
I
ABSTRACT
ABSTRACT
With the development of the Internet of Things, indoor wireless positioning technology is being used widely. Because the positioning system based on RFID has high reliability and cost lowly to achieve high positioning accuracy, it becomes a research hot in scholars.The 2D localization algorithm based on RFID technology is relatively mature now, so this paper will focus on the 3D RFID indoor positioning technology. Firstly, this paper explained the basic theory and typical algorithms about RFID indoor positioning, and found the direction of the new improved algorithm by analyzing current algorithms.
《RFID系统优化调度模型及算法研究》
《RFID系统优化调度模型及算法研究》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展,RFID(Radio Frequency Identification)技术已成为现代物流、仓储、生产制造等众多领域中不可或缺的自动识别技术。
然而,随着应用场景的复杂化,RFID系统的调度问题逐渐凸显,其优化显得尤为重要。
本文将重点研究RFID系统的优化调度模型及算法,以提高系统的工作效率和准确性。
二、RFID系统概述RFID系统主要由标签(Tag)、阅读器(Reader)和后端处理系统组成。
标签附着在物体上,阅读器通过无线通信方式读取标签信息,后端处理系统则负责数据的处理和存储。
在物流、仓储等场景中,RFID系统能够快速、准确地识别物品信息,提高工作效率。
三、RFID系统调度问题及挑战在RFID系统中,调度问题主要涉及到如何合理安排阅读器的读取顺序和读取时间,以实现高效、准确的物品信息识别。
然而,在实际应用中,由于物品数量的庞大、物品位置的复杂性和无线通信环境的干扰等因素,使得RFID系统的调度问题变得异常复杂。
这给系统带来了以下挑战:1. 读取效率低下:由于物品分布的复杂性和无线通信环境的干扰,阅读器可能需要多次扫描才能准确读取所有标签信息。
2. 数据冲突:当多个阅读器同时读取标签时,容易产生数据冲突,影响识别准确性。
3. 实时性要求高:在某些场景中,如仓储管理、生产制造等,对RFID系统的实时性要求较高,需要快速、准确地获取物品信息。
四、RFID系统优化调度模型针对上述挑战,本文提出了一种基于贪婪算法和动态规划的RFID系统优化调度模型。
该模型主要包括以下部分:1. 标签分配模型:根据物品的分布情况和阅读器的性能参数,将标签分配给各个阅读器,以实现负载均衡和高效读取。
2. 调度算法:采用贪婪算法和动态规划相结合的方式,合理安排阅读器的读取顺序和读取时间,以减少数据冲突和提高读取效率。
3. 实时调度策略:针对实时性要求高的场景,引入实时调度策略,确保系统能够快速、准确地获取物品信息。
超高频RFID读写器基带电路技术研究与设计
摘要射频识别技术是近年兴起的采用非接触方式通信的,通过天线耦合信号的一种自动识别技术。
该技术利用射频信号的空间传输与耦合特性,通过读写器电磁波向无源标签进行馈电,同时通过对载波进行调制实现读写器与标签的无线通信,从而实现读写器与标签的非接触式信息传递。
其中超高频段RFID系统具有通信距离远,标签与读写器通信速度快,标签制作成本低等优点,适用于仓储物流管理,车辆人员管理等众多领域,是实现物联网工程应用的一个重要技术方法与手段。
因此,超高频RFID系统的发展成为当今RFID系统发展的一个重点,对作为物联网四大关键技术之一的射频识别技术的发展有重大意义。
本文介绍了一种满足ISO18000-6C标准以及GB/T29768-2013国家标准的UHF RFID读写器数字基带电路设计,完成了超高频段RFID国际标准与国家标准的空口协议解读,超高频RFID读写器数字基带电路原理分析,电路设计以及基于ZYNQ 平台的数字电路验证与读写器原型机验证,最后完成了数字基带电路的ASIC版图设计与仿真。
本文完成主要工作及成果如下:1.介绍了目前国内外超高频RFID读写器研究现状以及读写器芯片研发进展,同时对比解读当前超高频RFID主流标准,包括国际标准ISO18000-6C以及国家标准GB/T29768-2013。
2.根据超高频RFID空口协议,同时参考目前已经上市的主流读写器产品如Indy R420,制定出读写器数字收发链路指标并完成链路方案设计。
3.本文依据读写器数字基带方案设计完成了数字电路的功能设计与实现,同时基于FPGA与ZYNQ平台配合射频前端完成了UHF RFID读写器原型机的全功能与多协议的实现和验证。
4.本文提出一种读写器快速码同步的数字同步电路,可稳定快速同步本地时钟与读写器接收链路数据;同时提出一种基带接收链路RSSI算法,可有效增加接收链路动态范围,从而提到读写器对标签的识别距离。
5.本文在上述工作基础上,基于欧洲航天局下属研究所开发的开源MCU LEON3,完成了读写器数字基带的芯片的设计,仿真与版图输出,实现了在TSMC 0.18um工艺下的读写器低成本,小型化,全功能芯片设计。
RFID应用及原理第四章RFID系统读写器解决方案
的数据交换。 • 除了在实验室中用于系统评估工作的最简单的便携式读写
器以外,还有用于恶劣环境中的特别耐用并且带有防水保 护的便携式读写器。
第 三 章 RFID读写器
6、读写器的发展趋势
• 随着RFID技术的不断发展,未来的读写器也将朝着多功能、 多制式兼容、多频段兼容、小型化、多数据接口、便携式、 多智能天线端口、嵌入式和模块化的方向发展,而且成本 也将越来越低。
碰撞算法;
• 存储单元负责存储一些程序和数据; • 应用接口负责与上位机进行输入或输出的通信。
第 三 章 RFID读写器
2、读写器的基本组成
• 下面以UHF频段读写器为例,详细介绍一下读写器的射频 模块是如何工作的。射频模块又可以分为发射和接收两部 分。
• 读写器的发射电路部分主要由混频器(Mixer)、数模转换器 (DAC)、衰减器(Attenuator)、可变增益放大器(VGA)、功率 分配器( Power Splitter)、射频滤波器(Filter)、以及射频 率放大器(PA)。
第 三 章 RFID读写器
1、读写器的功能
• ③实现与计算机网络的通讯:这一功能也很重要,读写 器能够利用一些接口实现与上位机的通讯,并能够给上位 机提供一些必要的信息;
• ④实现多标签识别:读写器能够正确的识别其工作范围 内的多个标签;
• ⑤实现移动目标识别:读写器不但可以识别静止不动的 物体,也可以识别移动的物体;
射频识别技术
RFID Technology
第三章 RFID读写器
第 三 章 RFID读写器
• 读写器是射频识别系统中又一个非常重要的组成部分,它 负责连接电子标签和计算机通信网络,与标签进行双向数 据通信,读取标签中的数据,或者按照计算机的指令对标 签中的数据进行改写。读写器的工作频率决定了整个射频 识别系统的工作频率,读写器的功率大小决定了整个射频 识别系统的工作距离。 1、读写器的功能 2、读写器的基本组成 3、读写器的I/O接口形式 4、读写器的工作方式 5、读写器的种类 6、读写器的发展趋势
《RFID系统优化调度模型及算法研究》范文
《RFID系统优化调度模型及算法研究》篇一一、引言随着信息技术的迅猛发展,RFID(Radio Frequency Identification)技术在各行各业的应用日益广泛。
然而,RFID系统的运行效率问题成为了当前研究的重要方向。
因此,本研究针对RFID系统优化调度模型及算法进行了深入的研究。
旨在提高RFID系统的数据处理能力和工作效率,从而更好地服务于实际应用场景。
二、RFID系统概述RFID系统是一种利用射频信号进行非接触式信息传输和识别的技术。
其核心组成部分包括标签、阅读器和数据管理系统。
标签用于存储信息,阅读器负责与标签进行数据交互,并将数据传输至数据管理系统进行进一步处理。
然而,由于多标签、多阅读器同时工作的复杂性,导致数据调度过程中可能出现的冲突和延迟问题亟待解决。
三、RFID系统优化调度模型针对上述问题,本研究提出了一种基于优先级和动态调度的RFID系统优化调度模型。
该模型将标签和阅读器的工作优先级纳入考虑,根据实际需求动态调整调度策略。
具体而言,模型将根据标签的紧急程度、阅读器的负载情况以及系统总体性能等因素,为每个标签分配不同的优先级,并在此基础上进行动态调度。
四、算法研究为了实现上述优化调度模型,本研究设计了一种基于优先级和动态调度的RFID系统算法。
该算法主要包括以下几个步骤:1. 数据预处理:对RFID系统中的标签和阅读器进行数据采集和预处理,提取出关键信息,如标签的唯一标识符、紧急程度等。
2. 优先级分配:根据提取的信息,为每个标签分配不同的优先级。
优先级主要依据标签的紧急程度、识别需求以及数据更新频率等因素进行确定。
3. 动态调度:根据标签的优先级和阅读器的负载情况,动态调整调度策略。
当某个阅读器负载较高时,可将其部分任务分配给其他空闲或低负载的阅读器。
同时,根据标签的紧急程度调整其识别顺序,确保紧急标签能够优先被识别。
4. 数据传输与处理:阅读器将识别到的数据传输至数据管理系统进行进一步处理。
RFID读写器芯片设计与验证的开题报告
RFID读写器芯片设计与验证的开题报告一、选题背景近年来,随着物联网技术的发展,RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术越来越得到广泛应用,它通过电磁波的传播实现对物品的无线识别和读写操作,已经深入到智能物流、智能交通、智能家居、供应链管理等领域,成为推动现代化高效生产和管理的关键技术之一。
因此,对RFID读写器芯片的设计和验证技术的研究具有非常重要的意义。
二、研究目的本文主要研究RFID读写器芯片设计与验证的方法和技术,通过对芯片的设计和实现,深入分析RFID读写器芯片的结构和特性,建立相关的性能评测和测试方法,为RFID系统的应用提供有力的技术支持,推动RFID技术的进一步发展。
三、研究内容1. RFID读写器芯片设计与实现本文将从电路设计、物理层协议和数据链路协议等多个方面进行研究,并结合现有的RFID标准和开源平台进行验证和验证。
2. RFID读写器芯片性能测试在实现RFID读写器芯片后,本文将对芯片进行较全面的性能测试,包括阅读点范围、读写速度等参数,确保芯片能够满足实际应用需求。
四、研究方法1. 理论分析法:分别分析RFID读写器芯片设计的电路原理和协议原理,对芯片的性能进行论证。
2. 实验方法:本文将通过开发平台,例如FPGA或者集成电路设计工具,进行实际芯片的设计和测试。
五、预期结果预期结果是设计并实现一个高性能的RFID读写器芯片,同时建立相关的性能评测和测试方法,验证芯片在实际应用中的可行性和稳定性,推动RFID技术的应用和发展。
六、研究意义本文的研究成果不仅有助于提高RFID技术的应用水平和推动物联网的发展,也具有一定的学术研究价值。
同时,本研究将提高我国芯片设计能力和技术水平,促进我国IC产业的可持续发展。
RFID技术的使用教程及优化策略研究
RFID技术的使用教程及优化策略研究RFID技术,即无线射频识别技术,是利用无线通信技术对物体进行远程自动识别和定位的一种技术。
它通过无线电波将信息传送给具备接收能力的设备,从而实现对物体的信息获取和管理。
RFID技术广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理、运输管理等领域,为企业提供了高效、精确的物流追踪和管理手段。
一、RFID技术的基本原理和组成RFID技术主要由三个部分组成:标签(Tag)、读写器(Reader)和后台管理系统。
1. 标签(Tag):RFID标签是RFID系统中的被识别对象,也是信息的承载体。
标签分为被动式标签和主动式标签两种类型。
被动式标签不含有电源,通过读写器的能量传输进行工作;而主动式标签则内置电池,自主发送信号。
2. 读写器(Reader):读写器是RFID系统中的接收与发送信号的设备,它可与标签进行双向通信。
读写器通过接收来自标签的信息,并将其传送给后台管理系统进行分析和处理。
3. 后台管理系统:后台管理系统是RFID系统中的核心部分,主要负责数据的存储、分析和管理。
后台管理系统可根据需求进行定制,以满足不同企业的管理需求。
二、RFID技术的使用教程1. 选择合适的RFID标签和读写器:根据所需的应用场景和管理需求,选择合适的RFID标签和读写器。
标签的选择应考虑标签的尺寸、材质、防水性能等因素;读写器的选择应考虑读写距离、读写速度等因素。
2. 标签的安装和标定:根据具体应用场景,将RFID标签固定在被管理物体上。
在安装过程中,应注意标签与被管理物体之间不应有金属或其他干扰物。
3. 设定读写器参数和协议:在使用读写器之前,需要对读写器进行参数的设定,例如读写距离、功率等。
4. 数据读取和处理:读写器与标签的通信是通过无线射频实现的。
通过读写器,可以读取标签上的信息,并将其传送给后台管理系统进行进一步处理和分析。
5. 数据存储和分析:后台管理系统接收读写器传输的数据,将其存储并进行分析。
基于μC-OS-Ⅱ和GPRS的无线RFID 读写器的研究与开发
RFID关键技术研究与实现
RFID关键技术研究与实现近年来,随着智能化和物联网技术的快速发展,RFID (Radio Frequency Identification)技术逐渐成为实现物联网的重要支撑技术之一。
RFID技术通过无线电波识别的方式,实现了对物体的自动识别和数据采集,被广泛应用于物流管理、仓储管理、智能交通、智慧医疗等领域。
本文将着重探讨RFID关键技术的研究现状以及其在实际应用中的实现。
首先,RFID技术的核心是标签与读写器之间的无线通信,因此,标签设计和制造是整个系统的重要环节。
标签分为主动式和被动式两种。
主动式标签内置电池,能主动发射电磁波信号,具有较长的读取距离,但成本较高,适用于物品跟踪等对距离要求较高的场景。
被动式标签无需电池,通过读写器发射的电磁波激励才能产生电能,其读取距离相对较短,但成本较低,应用广泛。
标签的制造所使用的材料和制作工艺,直接影响着标签的性能和成本,需要根据具体的应用场景进行选择。
其次,RFID系统的效果受到了读写器的影响。
读写器是RFID系统的核心设备,其功能包括标签识别、数据采集、数据传输等。
读写器的工作原理是:通过发射射频信号,激励附近标签产生响应,并采集标签上的数据。
读写器的关键技术包括发射与接收电路、射频匹配网络、射频功率控制以及数据处理等。
同时,读写器的设计还需考虑到功耗、读取速度、抗干扰能力等方面的性能指标。
除了标签和读写器,RFID系统还依赖于数据传输和处理的关键技术。
由于RFID系统会产生大量的标签数据,因此,数据传输和处理的效率直接影响着系统的整体性能。
传输技术主要有有线传输和无线传输两种方式。
有线传输采用Ethernet、RS-232等传输协议,传输速率快、稳定性高,适用于近距离或者固定应用场景。
无线传输则采用蓝牙、Wi-Fi 等无线通信技术,实现了RFID系统的无线化,适用于远距离和移动应用。
此外,RFID系统的安全性也是研究的重点之一。
随着RFID技术的广泛应用,数据的安全性和隐私保护成为了亟待解决的问题。
超高频RFID读写器的研究与实现的开题报告
超高频RFID读写器的研究与实现的开题报告【开题报告】一、选题背景RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种不需要触碰、不需要视线的自动识别技术,被广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理、工厂制造等领域。
而超高频RFID技术是目前应用最广泛、最具前景的RFID技术之一。
超高频RFID是指使用频率在860MHz~960MHz范围内的RFID。
超高频RFID读写器是超高频RFID系统的关键部分,其稳定性、灵敏度、读写距离等特性直接影响整个系统的性能。
为此,本课题选取超高频RFID读写器的研究与实现为研究对象。
二、研究目的1. 研究超高频RFID读写器的基本原理与工作机制。
2. 研究超高频RFID读写器的设计方案及硬件电路设计。
3. 研究超高频RFID读写器的软件设计及系统调试。
4. 实现一款具有稳定性、灵敏度、读写距离等优秀特性的超高频RFID读写器。
三、研究方法本课题通过文献调研、硬件电路设计、软件开发、系统测试等方式,对超高频RFID读写器的研究与实现进行深入探究。
四、研究内容1. 超高频RFID读写器的工作原理研究。
超高频RFID读写器依靠电磁波与RFID标签通信,本研究将对超高频RFID读写器的工作原理和通信协议进行深度研究。
2. 硬件电路设计。
超高频RFID读写器的电路设计是实现稳定性、灵敏度、读写距离等特性的关键,本研究将对超高频RFID读写器的硬件电路进行设计和优化。
3. 软件设计。
超高频RFID读写器的软件设计涉及到系统架构、通信协议、数据处理等,本研究将对超高频RFID读写器的软件进行设计和开发。
4. 系统测试与优化。
本研究将通过实验室测试,对研发的超高频RFID读写器进行功能验证和性能测试,并进行优化。
五、研究意义完成本课题的研究工作,将有助于提高超高频RFID读写器的性能和稳定性,为RFID技术在物流、供应链管理等领域的应用提供更为可靠的技术支持。
超高频RFID读写器基带单元关键技术研究的开题报告
超高频RFID读写器基带单元关键技术研究的开题报告一、研究背景及意义RFID技术是一种自动识别技术,在物流、生产制造、库存管理、文物保护等领域中得到广泛的应用。
超高频RFID技术具有读取距离远、读取速度快、标签存储容量大等优点,被广泛应用于物流领域。
但当前超高频RFID芯片设计难度大、成本高、电路布局困难等问题在一定程度上限制了该技术的发展。
因此,开展超高频RFID读写器基带单元关键技术研究,对于RFID技术的全面推广和应用具有极为重要的意义。
二、研究内容和目标1.研究现有超高频RFID基带单元设计方案,分析设计难点,总结存在的问题。
2.针对超高频RFID基带单元设计中的难点问题,综合运用模拟电路、数字电路、通信原理等专业知识,提出有效、实用的设计方案。
3.基于设计方案,搭建超高频RFID基带单元实验系统,并验证其性能和可靠性。
4.探讨超高频RFID基带单元在其它领域的应用,如智能制造、智能物流等领域的应用。
三、研究方法和技术路线1.文献调研法:收集、整理并研究超高频RFID技术、基带单元设计等方面的文献。
2.理论研究法:针对超高频RFID芯片设计中的关键问题,进行模拟电路、数字电路、通信原理等专业知识的研究和分析,以提供有效的设计方案。
3.仿真实验法:利用仿真软件对设计方案进行仿真分析,验证其性能和有效性。
4.实验室测试法:根据设计方案,搭建超高频RFID基带单元实验系统,进行系统测试,验证其性能和可靠性。
四、可行性分析1.研究团队:本研究拟由具有丰富硬件设计经验的工程师负责,可以充分保证研究的可行性。
2.研究条件:本研究需要的仪器设备和软件资源齐备,有实验室和设备保障,研究条件充足。
3.技术支持:本研究所需的技术支持可以通过学术交流、合作研究等方式获得。
五、预期成果1.超高频RFID读写器基带单元设计方案,解决了超高频RFID芯片设计中的关键问题,具有较高的参考价值和实用性。
2.超高频RFID基带单元实验系统,验证了设计方案的可行性和有效性,实现了读取超高频RFID标签的基本功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
RFID 读写器网络规划问题的研究目前主要集中在RFID 标签冲突问题的建模与规划以及RFID 阅读器网络的规划两大类。
现有的标签防冲撞算法主要有ALOHA 算法和树分叉算法两种。
当RFID 读写器冲突问题被提出以后,S.K.Padhi 等(2003)提出了ColorWave 算法,在网络中的读写器数量比较小时达到了良好的效果;J.Ho (2006)提出了可用于全局优化的分层Q 学习算法,在固定读写器网络中可实现较好的防冲突性能;而对于移动的RFID 网络,S.M.Birari (2005)等提出了Pulse 算法。
上述的传统求解算法,在处理RFID 标签防冲突或读写器防冲突规划时考虑的限定因素有限,离实际RFID 系统在复杂环境中要求还有一定的差距。
为了更好地满足未来面向实际复杂环境下的RFID 网络规划问题。
笔者采用了一种新的高斯中心粒子群算法来实现RFID 读写器网络的良好规划。
1粒子群优化算法1.1基本粒子群算法粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization ,PSO )是由Kennedy 和Eberhart 在1995年提出的一种新的全局优化进化算法,它源于对鸟类捕食行为的模拟。
在D 维搜索空间中,每个粒子看成是空间中的内的一个点,第i 个粒子表示为一个D 维的位置矢量=(x i1,x i2,…,x iD ),i=1,2,…,n 。
把位置向量X i 代入目标函数f (X i )就可以计算出相应的适应度值f (X i ),根据适应度值的大小就可以判断X i 的优劣。
第i 个粒子的飞行速度也是一个D 维的矢量=(v i1,v i2,…,v iD )i=1,2,…,n 。
第i 个粒子迄今为止搜索到的最优位置P i =(p i1,p i2,…,p iD ),i=1,2,…,n 。
整个粒子群迄今为止搜索到的最优位置为Pg=(p g1,p g2,…,p gD )。
粒子根据以下公式来更新速度和位置:vid=vid+c1rand1()*(pid-xid )+c2rand2()*(pgd-xid )(1)xid=xid+vid(2)其中,i=1,2,…,n ,d=1,2,…,D ,c1和c2是学习因子,它们分别代表了粒子飞向Pi 和Pg 位置的权重。
rand1()和rand2()是为[0,1]之间的随机数。
v id ∈[v min ,v max ],v min 和v max 是常数,因为在算法中没有实际的机制来控制粒子速度,所以有必要对速度进行限制,具体根据问题具设定。
文献[6]在基本PSO 算法中加入了一个新的参数,惯性因子w 。
式(1)修改为:vid=w *vid+c1rand1()*(pid-xid )+c2rand2()*(pgd-xid )(3)惯性因子w 的加入是为了平衡算法全局和局部的搜索能力。
1.2MCPSO 算法在提出一种新的GCPSO 算法-高斯中心粒子群算法之前,下面对MCPSO 算法做一些描述。
共栖是自然界生物具有共生依赖关系特性的一种群体行为,如觅食、共同抵御外敌人,通过群体间的某些合作关系来维持群体的生存。
学者研究发现共栖属于PSO 的一种特性,由此,将一种主从(master-slave )多群体模型入PSO 算法中,提出了多种群共同粒子群算法,MCPSO (multi-swarm cooperativeparticle swarm optimizer )。
主从信息交流模型如图所示1。
在图1中,每个子群可以设定单独的参数和变量,独立执行自身位置、速度及方向的更新。
每一代,每一子群就将最优的局部个体传递给主群。
然后主群从中挑选最优子群个体进行进化,进化公式如式(3)和式(4)所示:νMi (t+1)=w νMi (t )+R 1c 1(p Mi -x Mi (t ))+R 2c 2(p Mg -x Mi (t ))+R 3c 3(p Sg -x Mi (t ))(4)基于GCPSO 算法的RFID 读写器网络规划的研究高彦芬(浙江理工大学信息电子学院,浙江杭州310018)宋革联(浙江省公众信息产业有限公司,浙江杭州310006)Research on RFID Network Planning Based on GCPSO Algorithm摘要无线射频识别(RFID )在现实中有广泛的应用,RFID 网络规划是RFID 网络部署的核心挑战。
提出了一种新的GCPSO 算法来实现RFID 网络优化调度规划,该算法以广泛学习粒子群优化算法(MCPSO )思想为基础,针对从群之间没有信息的交流而降低算法速度问题,设定一种中心交流机制。
同时在参数的设置中结合高斯分布的概念,以提高算法的收敛性。
为了证明所提出GCPSO 算法的效率和性能,将其与MCPSO 算法、PSO 基本算法共同对15个读写器进行网络规划并做比较。
实验结果表明,改进后的粒子群算法GCPSO 不仅收敛性能和速度上有了明显的增强,而且实现了RFID 读写器网络良好规划。
关键词:粒子群优化算法(PSO ),MCPSO 算法,RFID ,中心交流机制,读写器AbstractRadio Frequency Identification(RFID)has a widespread application in reality,and RFID wirelss network planning is acore challenge in the deployment of RFID networks.A new approach GCPSO for optimal scheduling of RFID network have been Proposed.The algorithm based on our proposed MCPSO algorithm.According to no information between slave and re-ducing the rate algorithm,set a central communication mechanism.At the same time combines the Gaussian distribution in controlling the parameters to improve the convergence ability.To demonstrate the efficiency of the proposed GCPSO algo-rithm,it is compared with MCPSO and basic PSO algorithm,and used for network planning.Experimental results show that the improved particle swarm algorithm not only convergence functions and speed have greatly improved but also the RFID network better network planning.Keywords :particle swarm optimization algorithm(PSO),MCPSO algorithm,RFID,central communication mechanism,reader基于GCPSO 算法的RFID 读写器网络规划的研究4《工业控制计算机》2011年第24卷第2期图1MCPSO中的主-从结构模型x M i (t+1)=x Mi(t)+νMi(t)(5)其中,M表示主群,p Mg 和p Sg分别代表迄今为止主群的全局最优粒子和子群最优粒子,R3为(0,1)之间的随机数,c3为加速因子,决定了主群从子群最优值获取进化信息强度。
主群里面的每个粒子总结自身以及全部群(也包括从群)的最佳历史信进化。
通过这种方式,主群粒子在与从群直接竞争等等因素的基础上得到加强,所有群最合适的粒子里面最合适的粒子拥有领导主群粒子进化方向的机会。
2提出的GCPSO算法提出的GCPSO算法是以MCPSO算法的思想为基础,目标是在MCPSO算法已经具有避免单一信息交流引起的陷入局部最优能力的基础上,首先提高算法的收敛性,其次在保证算法多样性的前提下提高算法的收敛速度。
首先,考虑到MCPSO在搜索过程中粒子会涌向自身群体及各子群中发现的最好粒子定位的地方,并且粒子的是相互独立学习的,所以算法的避免陷入局部最小的能力得到了增强。
然而,算法的收敛性却受到了削弱,在最优点附近的搜索能力不强。
文献[5]证明,采用高斯分布的系数可以有效提高算法的收敛性,其粒子速度的更新公式如下:νM i (t+1)=|randn1|c1(p Mi-x Mi(t))+|randn2|c2(p Mg-x Mi(t))+|randn3|c3(p Sg-x Mi(t))(6)其中,|randn1|、|randn2|、|randn3|是N[0,1]高斯分布的绝对值。
式(6)意味着惯性因子w=0,文献[5]认为w对提高算法的收敛性没有贡献,所以设置w=0。
但是经过实验发现w=0会使算法容易陷入局部最小,GCPSO算法考虑不采用文献[5]的思想,速度更新公式修改为:νM i (t+1)=w*νMi(t)|randn1|c1(p Mi-x Mi(t))+|randn2|c2(p Mg-x Mi(t))+|randn3|c3(p Sg-x Mi(t))(7)其中,|randn1|、|randn2|、|randn3|都是参数为N[0,1]高斯分布的绝对值。
其次,针对在基本的MCPSO算法中从群之间没有信息的交流,降低算法的收敛速度这一问题,对上述算法再次改进。
将种群被分为若干个子群,主群和从群都赋予相同的属性,所有子群的信息交流来自一种中心交流机制,通过整个子群中位于中心的粒子来指引所有的粒子的进化,该中心粒子的位置通过平均所有的子群目前发现的最好平均位置来实现。
在求解过程中,整个群体中的粒子轨迹通过自身的经验,子群的经验和子群中中心粒子的经验来调整。
通过这种方法,搜索的信息可以实现在各个子群中传递,从而加快算法收敛速度。
为了实现上述机制,将公式7再次更新为:νM i (t+1)=w*νMi(t)|randn1|c1(p Mi-x Mi(t))+|randn2|c2(p Mg-x Mi(t))+|randn3|c3(p Sg-x Mi(t))(8)其中p mi 和p mg分别表示粒子i到迄今为止自己及群体m发现的最好位置。
是所有子群的中心位置。