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基于EPC的物联网射频识别技术研究

作　者: 胡小明
导　师: 宗平
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 产品电子代码 物联网 射频识别 标签 反冲突算法
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 257次
引　用: 3次
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内容摘要


物联网(Internet of Things,IoT)的发展已成为国内外IT领域和社会关注的焦点之一。基于EPC的物联网是一种在互联网的基础上,集成了射频识别(Radio Frequency Indentification,RFID)技术、无线数据通信技术和计算机技术的新兴的下一代网络,具有广泛的应用前景和很高的研究价值。在EPC物联网中,根据EPC global组织提出的标准为每个物品分配一个唯一的产品电子码( Electronic Product Code,EPC),作为物品在EPC物联网中的身份识别代码,从而实现一个物物互联的网络。而射频识别技术作为物联网的关键技术之一,当然也成为了当今物联网研究领域的重点研究对象。本文在讨论EPC物联网和射频识别子系统相关知识的基础上,着重研究了射频识别技术在基于EPC的物联网应用中的标签反冲突算法。本文深入分析了目前存在的标签反冲突算法的特性以及它们的不足之处,在动态帧时隙SR算法的基础上,结合最优识别策略理论,提出了一种改进算法ISR。ISR算法采用优化Q值和Qfp值算法的方法动态调整阅读器帧长度,进而调整通信中的时隙数,阅读器根据一个时隙的系统状态是否满足帧取消规则,动态地调整当前帧的长度,保持估算的标签数与实际标签数的变化呈线性关系。本文通过网络仿真软件OPNET模拟验证了ISR算法。在标签数量较多的情况下,得到的系统效率比基于帧时隙Aloha的SR协议提高了8%左右,从而证明ISR算法能够更好地解决多个标签与一个阅读器通信时的冲突问题,优化通信过程中所需的时隙数,并提高了系统效率和识别速度。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 研究背景  8-10
    1.1.1 物联网  8
    1.1.2 自动识别技术  8-10
  1.2 射频识别技术  10-11
  1.3 本文的主要工作与组织结构  11-13
第二章 相关技术研究  13-21
  2.1 物联网的概念  13
  2.2 EPC 物联网的结构  13-14
  2.3 EPC 编码体系  14-15
  2.4 EPCIS 系统  15-17
    2.4.1 EPC 中间件  15-16
    2.4.2 对象名解析服务  16-17
    2.4.3 实体标记语言  17
  2.5 EPC 射频识别子系统  17-20
    2.5.1 EPC 标签  18-19
    2.5.2 阅读器  19-20
  2.6 本章小结  20-21
第三章 RFID 系统  21-33
  3.1 RFID 系统的基本工作原理  21-24
    3.1.1 基本工作流程  21-22
    3.1.2 典型工作方式  22-23
    3.1.3 数据传输  23-24
  3.2 RFID 系统分类  24-25
  3.3 RFID 系统的技术规范  25-27
    3.3.1 EPC 标签规范  25-26
    3.3.2 C1G2 通信协议  26-27
  3.4 RFID 系统通信冲突问题  27-29
    3.4.1 标签冲突  27
    3.4.2 阅读器冲突  27-29
  3.5 无线通信中反冲突方法  29-32
    3.5.1 空分多路法  30
    3.5.2 频分多路法  30-31
    3.5.3 时分多路法  31
    3.5.4 码分多路法  31-32
  3.6 本章小结  32-33
第四章 RFID 反冲突算法研究  33-56
  4.1 反冲突算法分类  33-34
  4.2 基于 ALOHA的反冲突算法  34-40
    4.2.1 纯 Aloha 法  34-36
    4.2.2 时隙 Aloha 法  36-37
    4.2.3 帧时隙 Aloha 法  37-40
  4.3 基于二进制树的反冲突算法  40-45
    4.3.1 分发树算法  40-41
    4.3.2 查询树算法  41-42
    4.3.3 二进制搜索算法  42-43
    4.3.4 按位仲裁算法  43-45
  4.4 混合型反冲突算法  45-46
  4.5 EPC C1G2 标准SR 算法  46-48
    4.5.1 SR 基本算法  46-47
    4.5.2 Q 值计算方法  47-48
  4.6 改进的 ISR 算法  48-55
    4.6.1 ISR 算法概述  48-49
    4.6.2 最优识别策略  49-54
    4.6.3 改进的 Q 计算方法  54-55
    4.6.4 ISR 算法实现流程  55
  4.7 本章小结  55-56
第五章 仿真实验及性能分析  56-63
  5.1 OPNET 仿真环境  56-60
    5.1.1 OPNET 仿真平台  56-57
    5.1.2 仿真模型  57-59
    5.1.3 仿真环境参数与场景  59-60
  5.2 仿真结果及分析  60-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-64
  6.1 总结  63
  6.2 展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
发表论文  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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