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RFID系统在公交智能化的应用仿真与相关技术研究

作　者: 王道强
导　师: 李志鹏
学　校: 东北林业大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 公共交通 RFID 改进算法仿真系统
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 87次
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内容摘要

随着城市私家车保有量的大幅度提高,由此产生的交通问题也越来越困扰着我国城市道路管理,公共交通作为城市居民出行不可替代的主要方式,可以有效的缓解交通拥挤的压力,本文在分析了国内外公共交通现状的基础上,结合RFID技术对公交智能化的应用进行了研究,旨在通过先进的信息通信技术为解决交通问题提供一种新的途径。RFID技术是一种非接触的自动识别技术,目前已经被成功的应用到多个领域,它有着识别时间短、识别距离长、携带信息量大等优点,当多个电子标签同时出现在阅读器的工作区域内就会产生数据的碰撞,导致阅读器不会正确的读取标签的信息,因此,电子标签数据防碰撞问题是解决RFID系统数据传输的关键。本文首先简单介绍了RFID技术的发展历程和国内外的研究现状,围绕RFID系统的防碰撞算法展开研究,在分析了二进制防碰撞算法的基础上,提出了一种新的改进算法,并给出了改进算法的原理,编码原理和执行过程。该算法是将产生碰撞的比特位1或0进行分集,锁定产生碰撞的比特位,并采用后退策略进行查询,即简化了传输数据又缩短了查询时间,用Matlab仿真对比分析改进算法较二进制搜索算法的优越性,为解决标签数据碰撞问题提供一种新的思路。其次,本文基于对RFID系统理论的分析与研究,以城市公交车为研究对象,用UHF远距离一体化阅读器设备开发了一套智能化公交信息采集仿真系统,旨在为智能化的公交管理提供一种新的可行性研究。通过在公交车上安装电子标签,仿真系统即可对公交车信息实现自动采集,包括对车辆牌照、车辆线路、采集地点和时间的获取,并且提供公交车辆信息注册、查询和修改等功能,对RFID系统的设备安装给出了初步的规定。最后,重点介绍了MySQL后台数据库的结构,仿真系统的功能实现等关键部分的设计与开发情况,并对电子标签的读取距离进行测试,给出系统的运行情况和实验结果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-14
  1.1 研究背景  9
  1.2 RFID技术国内外研究现状  9-11
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 国内外公共交通发展现状  11-12
    1.3.1 国外公共交通发展现状  11
    1.3.2 国内公共交通发展现状  11-12
  1.4 论文研究内容及章节安排  12-14
    1.4.1 论文研究内容  12-13
    1.4.2 章节安排  13-14
2 RFID系统基础  14-23
  2.1 RFID系统组成  14-16
    2.1.1 RFID系统的硬件组件  14-15
    2.1.2 RFID系统的软件组件  15-16
  2.2 RFID系统基本原理  16-17
    2.2.1 RFID系统工作流程  16
    2.2.2 RFID系统的基本原理  16-17
  2.3 RFID系统的完整性与安全性  17-19
    2.3.1 RFID系统传输的完整性  17-18
    2.3.2 RFID系统数据安全性  18-19
  2.4 RFID技术的标准化  19-22
    2.4.1 RFID技术标准体系结构  20-21
    2.4.2 RFID主要标准组织  21-22
  2.5 本章小结  22-23
3 RFID系统防碰撞算法研究  23-36
  3.1 RFID系统中的碰撞问题  23-25
    3.1.1 标签碰撞  23
    3.1.2 阅读器的碰撞  23-25
  3.2 RFID系统中解决碰撞的方法  25-27
  3.3 二进制防碰撞算法  27-29
    3.3.1 二进制防碰撞算法原理  27-28
    3.3.2 二进制搜索(Binary Search)算法  28-29
  3.4 改进的二进制算法  29-34
    3.4.1 改进算法的编码原理  29
    3.4.2 改进算法的原理和执行过程  29-31
    3.4.3 改进算法的性能分析与仿真  31-34
  3.5 本章小结  34-36
4 智能化公交信息采集仿真系统设计  36-43
  4.1 智能化公交信息采集仿真系统构建  36
  4.2 硬件系统  36-38
    4.2.1 UHF远距离一体化阅读器  36-37
    4.2.2 电子标签  37-38
  4.3 软件开发环境  38-39
  4.4 系统通信协议  39-40
  4.5 数据库设计  40-42
    4.5.1 MySQL数据库  40-41
    4.5.2 数据库逻辑设计  41-42
  4.6 本章小结  42-43
5 仿真系统的功能实现与测试  43-51
  5.1 电子标签读取距离测试  43
  5.2 RFID设备的安装  43-45
  5.3 仿真系统功能实现  45-48
    5.3.1 系统设置功能  45-46
    5.3.2 电子标签注册及设备地址修改功能  46-47
    5.3.3 信息查询功能  47
    5.3.4 监控界面显示功能  47-48
  5.4 仿真系统测试  48-50
  5.5 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-55
附录一  55-57
附录二  57-61
附录三  61-67
附录四  67-73
攻读学位期间发表的学术论文  73-74
致谢  74-75

RFID系统在公交智能化的应用仿真与相关技术研究

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