基于无源RFID的仓储定位方法研究

摘要

随着我国经济的快速发展以及电子商务的高速增长，物流业的规模在不断扩大。仓储作为物流过程中重要的一环，其管理效率直接影响到整个物流过程的效率，进而影响整个供应链的效率。仓储环境中货物实时定位是仓储管理过程中进行各种操作的前提，可以有效提高仓储管理效率。
　　无线射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）技术是一种自动识别和数据获取技术，具有多目标读写、远距离识别、可重用的特点，非常适用于无线定位应用。本文通过深入研究RFID系统的工作原理和性能特点，对RFID的定位算法进行系统总结和分类。结合某大型仓储的实际需求，提出智能仓储定位系统的结构和货架存储区定位方案以及无源 RFID自适应参考标签分步定位算法。通过对提出的定位算法进行仿真和软硬件平台实验，分析比较定位算法的性能，并对未来的研究方向进行展望。
　　在进行RFID仓储定位的研究过程中，本文主要完成以下四方面工作：
　　（1）深入研究基于RFID的定位技术，将RFID定位算法归纳总结为三类：三角定位法、场景分析法和近似度定位法。同时，对基于场景分析法的现有算法LANDMARC和VIRE的原理进行研究，这是本文研究工作的理论依据。
　　（2）在对仓储定位系统进行需求分析的基础上，对仓储定位系统进行了架构设计，包括定位系统总体架构设计、物理层架构设计和定位策略设计，并针对不同存储区域进行具体的定位方案设计。
　　（3）针对悬臂式货架存储区，在结合LANDMARC和VIRE算法的基础上，提出一种无源RFID分步自适应参考标签定位算法，对定位区域进行划分，先粗粒度定位，后细粒度定位，提高定位效率；并针对边界参考标签少的问题，进行边界标签扩展，提高边界标签的定位精度；引入定位误差消除法，一定程度上消除定位中产生的误差。
　　（4）搭建软硬件实验平台，对提出的定位算法进行性能评估。通过实际平台的数据采集以及在此基础上的系统建模，实验仿真分析和比较几种定位算法的性能，并重点对影响定位算法性能的四个重要因素进行评估。
　　实验结果证明，本文提出的定位算法较当前主要相关算法具有较小的均值定位误差，并且定位解具有良好的稳定性，定位算法总体性能最优。

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第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景、目的及意义

1.3 相关领域研究现状

1.4 本文的主要研究工作及结构

第2章 RFID定位算法研究

2.1 RFID系统研究

2.2 RFID定位算法分类

2.3 LANDMARC算法原理

2.4 VIRE算法原理

2.5 本章小结

第3章 智能仓储定位体系结构

3.1 需求分析

3.2 系统总体设计

3.3 具体方案设计

3.4 本章小结

第4章 无源RFID分步自适应参考标签定位算法

4.1 当前算法优缺点分析

4.2 无源RFID分步自适应参考标签定位算法

4.3 算法实现

4.4 本章小结

第5章 TSART算法性能分析

5.1 仿真环境

5.2 算法性能分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的项目