基于光电传感的RFID识读性能半物理验证关键技术研究

摘要

射频识别（RFID）是一种具有巨大发展前景的新兴自动识别技术，能够远距离、大批量、快速、非接触的对目标对象进行识读，在商品零售、交通物流、自动化等许多领域都有着广泛应用。在实际应用中，RFID往往面临着复杂环境下多种因素的干扰，识读性能、读取速度等常常受到影响。研究多标签的分布对识读性能的影响，利用天线选择技术提高系统的信道容量，以及通过光电传感实现 RFID标签识读距离和识读率的全自动测量，对研究RFID具有非常重要的实际应用价值。论文主要研究内容如下：
　　首先，介绍了物联网的组成以及物联网获取外界信息的重要媒介——光电传感器，从几个不同的方面分别介绍了光电传感器在物联网中的不同应用，同时介绍了物联网的关键技术——RFID技术，并从RFID系统与RFID系统防碰撞技术两个方面分析了RFID多标签通信理论。
　　然后，基于RFID多标签多读写器防碰撞机理对RFID-MIMO系统进行建模与信道仿真，提出了一种基于 CRB计算 RFID-MIMO系统多标签分布对识别性能影响的方法。而且对RFID-MIMO系统中不同标签数的 CRB进行计算机仿真，仿真结果表明，基于 CRB计算的RFID-MIMO系统中多标签分布对识别性能具有较大的影响；随后对 RFID-MIMO系统的天线选择技术进行研究，并且通过对最优与次优天线选择技术分别进行仿真与对比，结果表明，该方法用于优化RFID-MIMO系统是切实可行的。
　　最后，在光电传感器、多标签防碰撞、多标签分布与RFID-MIMO系统的相关理论基础上，结合激光测距传感器与 RFID相关设备，设计并搭建了基于光电传感的 RFID识读性能半物理平台，对单标签和多标签系统进行动态性能测试，完成了相关理论的实验验证。本文的研究结果为光电传感器在RFID中的应用以及RFID系统识读性能的优化提供了参考。

目录

声明

缩略词

注释表

第一章 绪论

1.1 物联网的组成

1.2 物联网中光电传感器的发展与应用

1.3 RFID动态性能检测研究进展

1.4 本文主要研究内容

第二章 RFID多标签通信理论

2.1 RFID系统概述

2.2 RFID系统防碰撞技术

2.3 本章小结

第三章 RFID-MIMO系统

3.1 MIMO无线通信技术

3.2 RFID-MIMO系统信道模型

3.3 RFID-MIMO系统仿真与分析

3.4天线选择技术

3.5 本章小结

第四章 基于光电传感的RFID识读性能半物理平台设计及验证

4.1 RFID动态测试的基本流程

4.2 基于光电技术的测距系统原理

4.3 基于光电传感的RFID识读距离测试方法研究

4.4 基于光电传感的RFID多标签几何分布最优化测试方法研究

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文