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基于RFID的物流中心室内定位系统的研究与仿真

作　者: 付永涛
导　师: 吴耀华
学　校: 山东大学
专　业: 系统工程
关键词: RFID 物流中心定位系统仿真
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 681次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国物流业的不断发展,物流中心的数量正逐渐增加,具有一定规模、功能全面的物流中心正在现代物流业中发挥着举足轻重的作用,其现场管理调度的水平以及物流作业的效率也直接影响到整个供应链的效率。对物流中心内部货物实现实时定位是进行后台管理调度的前提,也是提高各种物流作业效率的有效手段。无线射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)是一种新兴的自动识别技术,具有远距离、非可视、多目标快速识别等多种优点。这些优点使得RFID技术非常适合用于无线定位,因此基于RFID的定位系统的研究成为了业界研究的热点。本文将定位系统的一般定位空间具体到物流中心内部,通过对物流中心定位系统的需求分析和实际现场分析,提出了物流中心内部无盲区定位的策略,并对系统架构进行了详细设计。在具体的定位算法方面,本文提出了基于平滑处理的非等置信度求解圆周模型的定位算法。该算法一方面基于货物移动连续性的考虑,在测量数据变化量的过滤和定位解的平滑处理两个方面优化定位解,提高了其稳定性和连续性:另一方面,基于RSSI值越大则距离越近从而受到干扰的概率就应越小的考虑,该定位算法采用了一种简便的非等置信度的确定方法,以此为基础求解圆周模型得到的定位解明显优于等置信度算法。本文通过简化物流中心的非视距干扰物,然后对定位系统各要素进行建模,从而设计开发出典型物流中心定位系统的仿真测试平台,并对本文的定位策略和算法进行了测试。仿真结果表明,该算法的定位解具有较小的定位误差均值,并且定位稳定性及定位解的连续性都在一定程度上得到了改善;此外,大规模待定位标签的定位仿真测试结果证明该算法求解快速,能够满足物流中心定位系统中待定位目标数量较大的要求。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
第一章绪论  13-19
  1.1 课题背景  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-16
  1.3 研究的目的和意义  16
  1.4 论文主共内容与结构  16-19
第二章 RFID技术概述  19-29
  2.1 基本概念  19
  2.2 RFID系统的组成  19-21
    2.2.1 阅读器  19-20
    2.2.2 标签  20
    2.2.3 天线  20-21
    2.2.4 应用软件系统  21
  2.3 工作原理  21-22
    2.3.1 RFID系统工作原理  21-22
    2.3.2 标签和天线空中通信原理  22
  2.4 RFID的应用  22-23
  2.5 RFID系统分类  23-25
  2.6 物理学原理  25-27
    2.6.1 与RFID相关电磁场理论  25-26
    2.6.2 电磁传播的能量传递  26-27
  2.7 本章小节  27-29
第三章基于RFID的定位技术概述  29-41
  3.1 经典RFID定位系统介绍  29-31
    3.1.1 BlueBot系统  29-30
    3.1.2 LANDMARC系统  30-31
  3.2 RFID定位技术的原理  31-36
    3.2.1 基于空间划分的定位  31-32
    3.2.2 基于电磁波到达角  32-33
    3.2.3 基于电磁波到达时间  33-34
    3.2.4 基于电磁波到达时间差  34-35
    3.2.5 基于电磁波到达功率强度  35-36
  3.3 基于RFID的定位系统的性能评价体系  36-39
    3.3.1 定位的精确度指标  36-37
    3.3.2 定位的稳定性指标  37-38
    3.3.3 定位的连续性指标  38
    3.3.4 定位的实时性指标  38-39
  3.4 本章小节  39-41
第四章物流中心RFID定位系统设计  41-59
  4.1 定位需求分析  41-42
  4.2 物流中心定位现场分析  42-43
  4.3 物流中心定位系统设计  43-47
    4.3.1 定位策略设计  43-44
    4.3.2 系统架构设计  44-45
    4.3.3 物理层部署  45-47
  4.4 定位算法设计  47-58
    4.4.1 测量数据的预处理  48-50
    4.4.2 定位求解  50-57
    4.4.3 参数选择  57-58
  4.5 本章小节  58-59
第五章系统仿真与测试  59-75
  5.1 系统仿真的目的  59
  5.2 仿真的原理与组成  59-60
  5.3 仿真环境的设计  60-70
    5.3.1 对象建模  60-62
    5.3.2 总体流程设计  62-63
    5.3.3 对象事件的仿真  63-65
    5.3.4 定位算法实现  65-68
    5.3.5 数据统计模块设计  68-69
    5.3.6 交互式界面设计  69-70
  5.4 数据统计与分析  70-73
    5.4.1 定位性能测试  70-72
    5.4.2 大规模待定位目标的定位仿真测试  72
    5.4.3 不同区域的定位性能对比  72-73
  5.5 仿真与测试结论  73
  5.6 本章小结  73-75
第六章总结与展望  75-77
  6.1 全文总结  75
  6.2 对今后研究的展望  75-77
参考文献  77-81
致谢  81-82
发表论文及参与科研项目  82-83
学位论文评阅及答辩情况表  83

基于RFID的物流中心室内定位系统的研究与仿真

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