基于多种极化的RFID识别技术研究与应用

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dawulitao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
RFID(Radio Frequency Identification)技术作为万物互联的关键技术之一得到了广泛的重视,并且在包括无人超市智能管理、仓储物品智能管理等场景中得到应用。但对于堆叠式运动多物品的检测方面,由于标签灵敏度受到极化失配、环境失配等影响,标签漏读时有发生,影响了其应用的进一步推广。本文针对堆叠式运动无源RFID标签漏检率高的问题,通过建模仿真分析和实验研究相结合,在探究极化损失的影响机理基础上,提出阅读器天线的不同极化方式组合工作以提高检测成效的设计思路,设计出一款高效的极化可重构阅读器天线,并搭建RFID检测平台分别对静止和运动标签检测成效开展实验研究,实验验证了有效利用所设计的可重构多极化阅读器天线可以降低多标签漏检率,并提高了对RFID标签的检测成效。具体工作如下:(1)针对标签漏读问题从数学模型法和电磁仿真法两个方面开展RFID标签检测机理研究。首先分析RFID系统识别过程并总结标签漏读的可能原因;然后通过将标签极化方向变化、环境失配等影响检测率的因素等效为相应的随机参数,修正传输公式,并用蒙特卡洛法进行建模分析,总结极化对检测成效的影响规律;接着利用电磁仿真软件,将不同极化阅读器天线与不同方位部署的标签进行联合仿真,利用得到的S参数进行极化对检测成效影响规律的分析与总结。数学模型和仿真模型两种结果均表明,如采用多极化天线组合工作可以比单极化天线工作时具有更好的检测效果。(2)针对运动堆叠式标签应用场景设计一款多极化阅读器天线。根据前面的理论分析结论,本文设计了一款能用于RFID多极化检测的平面型四极化可重构天线,该天线由改进型加载对称印刷振子天线单元以及射频控制电路组成。论文首先在仿真设计改进型加载对称印刷振子天线单元的基础上,设计了水平、垂直线极化和正交放置双极化天线;然后给出了射频控制电路的设计与实现,该电路由一个3dB耦合器定向耦合器、一切四射频开关以及单片机系统组成。最后完成了实物制作、相关控制程序的设计以及天线性能的测试,结果表明:该天线具有良好的多极化重构特性。(3)在搭建RFID检测平台的基础上,设计静止和运动标签检测方案以验证多极化检测方案的可行性。论文给出了具体系统搭建以及相关测试过程,并通过遥控载有多标签的运动小车来模拟商品结算场景下堆叠式运动标签的检测,实际检测结果表明,阅读器天线的多极化组合工作能够有效提升标签检测成效,与前面的理论研究结果吻合,这为无源RFID的更广应用提供理论和技术支撑。总之,本文针对诸如无人超市应用中堆叠式运动无源标签漏读问题,从检测机理和检测实验两方面开展研究,分析了标签检测率影响因素,设计了多极化可重构阅读器天线,实现了不同极化天线的切换识别,通过静态、运动多标签检测实验,验证了多极化天线的检测能力,为RFID技术在无人零售等领域应用提供参考。
其他文献
人类社会的迅猛发展提高了对大规模储能系统的需求,虽然锂离子电池具有较高的能量密度,但是由于锂资源的逐步稀缺和成本的提高,亟需发展下一代储能电池来实现大规模储能系统的应用。钾离子电池凭借储备丰富,价格低廉,与锂离子电池具有相似的工作原理等优势成为未来大规模储能设备的有利候选者。然而由于钾离子半径较大,动力学迟滞,电极体积膨胀大以及电池能量密度较低等问题,严重影响了其商业化进程。近年来,人们通过对负极
学位
文字,是人们日常生活中主要的信息来源之一。文本检测和识别技术,一直是计算机视觉领域的重要研究内容。自然场景文本由于背景复杂、文本格式多样、成像条件不确定,处理难度较大。基于深度学习的场景文本检测和识别算法凭借良好的鲁棒性和泛化性,被广泛应用于智能交通系统、票据证件识别等场景。但是,主流的场景文本检测和识别模型结构复杂、参数量大,难以在资源有限的嵌入式平台部署。在上述背景下,本文研究并设计了轻量级场
学位
近年来智能手表、健康手环和生物医学健康监测设备等智能可穿戴电子产品蓬勃发展,极大丰富和便利了人们的生活。电化学储能器件作为可穿戴电子器件的重要组成部分,对其续航能力起着决定性作用。现有的便携式电子产品的电源主要由锂离子电池组成。然而,近年来受限于其有机电解液的易燃易爆等问题,锂离子电池频繁曝出安全故障。相较于有机电解液,水系电化学储能体系,具有无毒、不易燃等特性,更适用于对安全性有着更高要求的可穿
学位
在“双碳”的时代背景下,材料的轻量化和安全性受到越来越广泛的关注。铝合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优点,广泛应用于交通运输和航空航天等领域。结构材料的损坏形式绝大多数是疲劳损坏,占整体的70%左右,因此铝合金的疲劳性能关乎着产品使用安全性。为此,本文介绍了疲劳性能的特点及分类,综述了铝合金疲劳性能的研究现状、影响因素及近年来研究的热门领域。
期刊
随着太阳能和风能发电技术的不断进步,可再生能源的成本不断下降,可再生能源已经走进千家万户。但是可再生能源的间歇性使其转化的电力存在并网困难的问题。因此,如何消纳可再生电能已成为发展太阳能和风能发电亟待解决的问题。以可再生电能驱动水、氧气和二氧化碳等小分子转化为燃料和增值的以化学动力驱动的可再生电能(如锌-空气电池),将太阳能和风能转化为化学能,这不仅消纳可再生电能,还可以减少对化石燃料的需求,同时
学位
数字微镜器件(DMD)是一种被广泛应用于数字光刻、旋转体3D显示等领域的高性能空间光调制器(SLM),且不同的应用场景对DMD的性能需求有所不同。在数字光刻应用中,3D光刻要求DMD显示灰度图像,扫描光刻要求DMD能够滚动显示大尺寸灰度图像,但现有方法无法很好地完成大尺寸灰度图像数据的传输与存储。为实现灰度图像滚动显示需要对图像进行分割拆分与位平面拆分,影响系统效率。旋转体3D显示要求DMD以非常
学位
随着无线传感网的快速发展,对于构成该网络的无线传感节点的供电要求也越来越高。传统的供电方式是使用蓄电池等设备进行供电,但是需要人力维护以及更换,增加成本的同时还会带来环境污染。利用压电能量采集器将环境中的振动能转换为电能是解决无线传感节点自供电问题的一条有效途径。压电能量采集器的输出为交流电,不可直接为负载供电,因此需要设计相应的电能捕获与管理电路。本文在分析了不同类型压电能量采集器输出特性的基础
学位
高校是为党和国家培养实现中华民族伟大复兴的新时代青年的主阵地,是为党和国家提供青年力量的源泉所在。新时代,要把铸牢中华民族共同体意识作为民族工作的重要内容,与此同时,要把筑牢中华民族共同体作为当代高校的重要责任与重大使命进行,更是激发爱国主义热情、各民族团结进步以及高校内外的师生的交流与融合的重要举措。基于这一目的与背景下,普通高校可综合考量于政治、社会、文化、个体等多个价值维度,明确思想政治教育
期刊
本文以广西高校为例论述民族地区高校铸牢中华民族共同体意识的必要性,分析当前广西高校铸牢中华民族共同体意识工作中存在的问题,提出通过加强学校组织领导、打造专业化师资队伍、强化思政课程的育人功能、深化民族工作的理论研究、以校园文化建设为载体等路径,以推动民族地区高校铸牢中华民族共同体意识工作。
期刊
离子迁移谱技术诞生于上世纪70年代,现已成为痕量检测领域的主要方法之一。根据目标分子的性质,在电离过程中可能会形成正离子或负离子,而传统的离子迁移谱仪器只能工作在正极性或负极性的单一模式下,在单次分析的条件下只能对一种极性的离子给出检测结果,无法实现正负两种离子的同时分析。目前主要通过两种方法解决这一问题,分别是采用双离子检测器和极性切换的方式。后者相比于双离子检测器方法,能减小硬件设备的体积和成
学位