植入轮胎的RFID标签天线性能预测研究

摘要

轮胎是汽车最重要部件之一，其性能和状态直接决定汽车运行安全。智能轮胎通过植入RFID电子标签，可将轮胎信息传至车辆控制系统，并传输至云服务器，车主可实时获取信息，保证车辆运行安全。并且，轮胎中的RFID电子标签就像每个人都有唯一的身份证，轮胎有了自己的“身份证”，随时可以通过采集终端读取相应数据，结合相应的管理软件，从而实现对轮胎全生命周期数据的记录及追溯。
　　RFID电子标签在空气中的阅读距离可以达到很大的距离，但是一旦植入轮胎中，很容易受到轮胎中的金属层和炭黑等电介质的影响，导致读取距离下降。所以，需要寻找合适的方法来预测RFID电子标签在不同的轮胎环境下阅读器的读取距离。本文对植入轮胎中RFID标签的螺旋弹簧式天线进行神经网络的建模预测。首先，利用电磁仿真软件FEKO仿真不同天线臂长的标签植入轮胎后在不同轮胎介电参数、植入轮胎深度、与钢丝层距离情况下的辐射特性和回波损耗。然后，根据仿真软件仿真结果对不同天线单臂长、轮胎介电参数、植入轮胎深度、与钢丝层距离等进行分析取值。作为 BP神经网络的输入训练组。第三，实验设计。按照上述输入训练组中每组的参数设置，将不同单臂长的标签植入不同轮胎环境中，使用Alion ALH-9000阅读器依次得到阅读距离数值（实验条件限制，可能会存在一定误差），作为BP神经网络的输出训练数据。最后，训练BP神经网络，误差在允许范围内后，可以使用此模型作为植入轮胎的RFID标签天线的预测模型。
　　因此，可以通过建立BP神经网络模型的方法，快速方便的在一定精度范围内预测阅读器的阅读距离，优化植入轮胎中的RFID电子标签的性能。

目录

符号说明

1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2智能轮胎RFID标签使用现状

1.3 课题研究的主要内容

1.4 本章小结

2 RFID相关技术基础

2.1 轮胎材料分析

2.2 植入轮胎RFID标签介绍

2.3 阅读距离

2.4 本章小结

3 智能轮胎的RFID标签天线仿真

3.1 轮胎结构与材料对RFID标签天线的影响

3.2 植入轮胎的RFID天线仿真

3.3 天线特性分析

3.4 本章小结

4 植入轮胎的RFID标签建模预测

4.1 植入轮胎的RFID标签天线性能预测

4.2 神经网络技术

4.3 基于神经元网络的RFID标签天线优化

4.4 本章小结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

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