基于RFID的化学药品管理系统设计与实现

摘要

随着近代化学产业的迅速发展，高校作为高新技术的主要研发场所，对于化学药品的使用呈现越来越多的趋势。因此，对于化学实验室、尤其是使用危险药品较多的场所，需要更多地关注化学药品的使用、存储等过程中的规范。本文通过对目前化学药品管理过程的分析与研究，结合RFID定位算法，提出了一套完整的基于RFID定位技术的化学药品管理方案设计，包括硬件、软件和数据库方面，以实现化学实验室的智能化、数字化、自动化、网络化发展。
　　本文的主要研究内容如下:
　　第一，对目前常用的几种RFID室内定位算法和定位系统进行研究，并对其进行简要分析与对比，同时介绍了定位方案的评价标准。
　　第二，结合化学实验室的环境特点和应用需要，在LANDMARC定位系统的基础上，提出一种基于改进K近邻算法的定位方案，同时改进了参考标签的布局方式和权重公式的选取，根据参考标签和待定位标签之间RSSI的关联度，选取k个最近邻标签，对其位置进行加权，得到目标标签的位置信息，从而实现化学药品的实时定位跟踪。
　　第三，在软件设计方面，采用J2EE平台和JDK1.8开发环境，对化学药品管理过程中的药品信息管理、用户管理、药品使用管理等基本功能进行了开发，并将数据储存到后台数据库，可实现对化学药品使用情况的记录和分析，提高化学实验室的综合管理水平。
　　第四，在系统实际部署过程中，阅读器的位置安排、天线的布局、系统的工作频率以及标签的性能会对系统的运行产生一定的影响。因此，提出了基于化学实验室特定场景的测试方法，以保障系统能够可靠、高效地运行。

目录

声明

摘要

1．1．1 RFID技术介绍

1．1．2 选题背景

1．2 本文研究意义

1．3 本文研究内容与创新点

1．4 本文结构安排

第二章 关键技术与相关原理

2．1 RFID标准介绍

2．2 RFID技术概述

2．2．1 RFID工作原理

2．2．2 RFID系统组成

2．2．3 EPC编码

2．3 RFID定位技术

2．3．1 RFID定位方法

2．3．2 RFID定位系统

2．4 定位方案评价标准

第三章 系统需求分析与设计

3．1 系统需求分析

3．1．1 系统功能需求

3．1．2 系统性能需求

3．2 系统总体设计

3．2．1 总体方案设计

3．2．2 硬件设备选型

3．2．3 上位机管理软件

3．2．4 数据库介绍

第四章 定位算法设计与实现

4．1 数据预处理

4．1．1 信号强度信息提取

4．1．2 信号降噪方式

4．2 基于IKNN的定位算法

4．2．1 阅读器和标签布局

4．2．2 邻居标签的筛选策略

4．2．3 K值的选取

4．2．4 权重的选取

4．3 改进后定位算法实现

4．4 定位算法分析

第五章 系统实现与测试

5．1 系统环境影响与测试

5．1．1 标签最小激活功率测试

5．1．2 标签前向功率测试

5．1．3 标签响应时间测试

5．1．4 标签数据速率测试

5．2 系统功能实现

5．2．1 学生用户

5．2．2 教师用户

5．2．3 实验室管理员

5．2．4 系统管理员

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及参与项目