基于超高频射频识别的超市收银系统研究

摘要

收银系统作为超市运营管理的重要环节，其传统技术使用的还是条形码技术，在该技术下的超市收银系统不仅效率低下，而且消费者购物满意度不高。若要改变收银系统的效率，需要改进超市管理的方式。本文从超市收银系统的设计和实现与射频识别的防碰撞算法进行了研究。主要工作如下:
　　设计了基于超高频射频识别技术的超市自动收银系统。论文通过对超市零售行业的背景和国内外发展现状的分析以及其在超市收银系统的应用进行了可行性分析，设计了基于超高频射频识别技术的超市自动收银系统，能够对商品进行快速准确的无线识别和结算，实现了对超市收银系统的智能化管理。
　　提出了一种基于二进制树的防碰撞算法，后退式动态按位二进制树防碰撞算法。该部分论文介绍了射频识别技术防碰撞算法产生的原因和分类，并着重研究分析了防止标签碰撞的防碰撞算法。对基于ALOHA算法的不确定性算法，主要对纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法做了简单的性能分析和吞吐率仿真。对于基于二进制树算法的确定型算法，详细介绍了基本二进制树的防碰撞算法、动态二进制树防碰撞算法和后退式二进制树防碰撞算法的实现原理和执行流程，然后在该理论基础上提出了改进的二进制树防碰撞算法，即后退式动态按位二进制树防碰撞算法，该算法不仅结合了动态二进制树和后退式二进制树的优点，还引入了位碰撞处理机制。对三种算法的性能进行仿真分析，本文提出的改进算法在时隙次数和时隙内传输信息量方面都得到了提高。
　　实现了基于超高频射频识别技术的超市自动收银系统的软硬件实现和MFC界面程序的编写，并对系统进行了全面的逻辑和功能测试。
　　最后，对本文的工作进行了总结与展望，指出了设计中需要改进的部分和下一步的研究方向。整个系统的设计对无线射频识别在超市零售行业的应用有一定的借鉴价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外发展现状

1．2．1 国外的发展现状

1．2．2 国内的发展现状

1．3 本论文主要工作内容和章节安排

2 RFID的工作原理

2．1 RFID系统的基本组成

2．2 RFID的耦合方式

2．3 协议栈物理层的通信过程

2．3．1 读写器至标签(R=＞T)的通信

2．3．2 标签至读写器(T=＞R)的通信

2．4 本章小结

3 RFID防碰撞算法的研究

3．1 基于ALOHA的算法

3．1．1 纯ALOHA算法

3．1．2 时隙ALOHA算法

3．1．3 帧时隙ALOHA算法

3．1．4 动态帧时隙ALOHA算法

3．2 基于二进制树的防碰撞算法

3．2．1 基本二进制树防碰撞算法

3．2．2 动态二进制树防碰撞算法

3．2．3 后退式二进制树防碰撞算法

3．3 改进的后退式动态按位二进制树防碰撞算法

3．4 小结

4 超市自动收银系统的实现和测试

4．1 系统硬件部分实现

4．1．1 读写器总体结构框图

4．1．2 AS3992时钟电路设计和MCU选择

4．1．3 AS3992与控制器的通信

4．2 系统软件部分实现

4．2．1 软件部分各模块的介绍

4．2．2 RFID系统协议的软件实现

4．2．3 应用程序接口设计

4．2．4 界面软件设计

4．3 系统测试

4．3．1 系统测试平台的搭建

4．3．2 RFID标签的读测试

4．3．3 RFID标签的识别测试

4．4 小结

5 结论与展望

参考文献

作者简历

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