射频识别技术在库存管理中标签数目估计研究

摘要

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)作为自动识别技术的一种，已经被广泛的应用到诸如库存管理、物流运输、交通监控、目标跟踪等多个领域中。由于该技术可同时识别多个运动的目标，能够实现无障碍的快速扫描以及存储数据容量大的特性，因此将RFID技术用在库存管理中，可以实现数据的自动采集，改善库存管理的流程，大大提高库存管理的效率。货物进入仓库之后，对于货物的监控管理也是库存管理中一个亟待解决的问题。由于货物数量巨大，种类庞多，企业要根据现存商品的数目来决定是否补充货源。因此企业需要及时了解库存中货物的情况，方便企业的管理。
　　在大型RFID系统中，已经有大量的工作专注于解决标签数目估计问题。然而，这些研究方法都是考虑时间有效性，就是达到用户指定的精度条件下在最短的时间内估计出标签的数目，而现代库存管理应用的是有源标签，这些方法都没有考虑到能量的消耗，导致每个标签消耗的能量分布不均匀，缩短系统的寿命。因此，在库存管理中需要一种平衡每个标签消耗的能量的方法。
　　本文针对库存管理的实际需求，提出了有源RFID系统中估计标签数目时的能量平衡(Energy Balance Estimation，EBE)算法，该算法主要分为两个阶段一初始阶段和迭代阶段，在达到精度要求的前提下，尽量减少标签的响应次数，并使得每个标签的响应次数达到平均值。通过理论分析与实验仿真，可以看出该算法在能量平衡上达到了预期的效果。最后，分析了该算法的缺陷，在该能量平衡算法的基础上，提出了改进的能量平衡(Generalized Energy Balance Estimation，GEBE)算法。此算法增加了一帧中时隙的个数，有效避免了标签的冲突问题，在节约能量方面取得了更大的进步。仿真结果也验证了该算法的优越性。

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摘要

图目录

表目录

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 课题研究的主要内容

1．4 本文章节安排

第二章 RFID技术

2．1 RFID技术

2．1．1 RFID的概念

2．1．2 RFID标签分类

2．1．3 RFID阅读器类别

2．2 RFID技术的特点

2．3 RFID系统的工作原理

2．3．1 RFID工作原理

2．3．2 RFID的耦合方式

2．4 本章小结

第三章 RFID标签数目估计算法分析

3．1 时隙

3．2 RFID标签轮询机制研究

3．2．1 基本的轮询机制

3．2．2 基于时隙ALOHA协议的轮询机制

3．3 RFID标签数目的估计方法

3．3．1 基于二项分布的概率模型估计方法

3．3．2 基于几何分布的概率模型估计方法

3．4 本章小结

第四章 标签数目估计中能量平衡算法

4．1 系统模型

4．2 算法的实现

4．2．1 标签的估计值

4．2．2 结束条件

4．2．3 标签响应的平均值

4．3 仿真结果

4．4 本章小结

第五章 标签数目估计中改进的能量平衡算法

5．1 系统模型

5．2 算法的实现

5．2．1 冲突的修正系数

5．2．2 标签的估计值

5．2．3 结束条件

5．2．4 标签响应的平均值

5．3 仿真结果

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文总结

6．2 未来工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文和科技成果