專利名稱：一種基于矩陣分析的rfid標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及RFID多標(biāo)簽分布配置領(lǐng)域，特別是引入矩陣分析方法對(duì)RFID標(biāo)簽分布進(jìn)行優(yōu)選配置，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)作為一種新穎的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，已在現(xiàn)代物流、智能交通、生產(chǎn)自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，特別在人們密切關(guān)注的智慧物流中貨物的出入庫(kù)信息采集與貨物盤點(diǎn)應(yīng)用尤為突出。但由于物聯(lián)網(wǎng)與RFID技術(shù)的快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)部缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際性能缺乏有效的評(píng)估方式和檢測(cè)手段。RFID系統(tǒng)的讀取率取決于RFID標(biāo)簽碰撞、讀取距離等多方面因素的影響，包括RFID標(biāo)簽位置對(duì)于讀取率的影響，使RFID讀寫器的讀取率不高。而RFID技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別，如果由于RFID讀寫器讀寫效率降低，產(chǎn)生漏讀或誤讀等現(xiàn)象，那么RFID識(shí)別優(yōu)勢(shì)將不再存在。因此，優(yōu)化RFID標(biāo)簽分布位置，從而提高RFID標(biāo)簽讀取率，對(duì)于RFID技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。RFID標(biāo)簽碰撞，即多個(gè)RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一個(gè)RFID讀寫器時(shí)，RFID標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，信號(hào)之間相互碰撞，使RFID讀寫器無(wú)法正確獲取所有RFID標(biāo)簽信息。目前，國(guó)內(nèi)外有很多算法來(lái)解決RFID標(biāo)簽碰撞問(wèn)題，已取得顯著成效，但RFID標(biāo)簽分布位置對(duì)RFID系統(tǒng)讀取率的影響還有待進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于矩陣分析的RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，包括以下步驟:第一步驟:搭建測(cè)試平臺(tái)步驟，測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)如

圖1所示，由1-測(cè)量天線、2-RFID讀寫器、3-控制計(jì)算機(jī)、4-電機(jī)、5-導(dǎo)軌、6-托盤、7-RFID標(biāo)簽構(gòu)成，6-托盤和1-測(cè)量天線分別位于5-導(dǎo)軌兩端，1-測(cè)量天線與2-RFID讀寫器相連，6-托盤上放置貼有7-RFID標(biāo)簽的測(cè)試樣品；第二步驟:RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量步驟，測(cè)量天線在導(dǎo)軌上由電機(jī)帶動(dòng)向托盤運(yùn)動(dòng)，隨著測(cè)量天線靠近托盤，當(dāng)測(cè)量天線和托盤的距離為R時(shí)，測(cè)量天線測(cè)量每個(gè)RFID標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)測(cè)量RFID標(biāo)簽讀取率，存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中；第三步驟:矩陣分析步驟，將以上第二步驟測(cè)量得到的RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度作為矩陣元素組成RFID標(biāo)簽分布矩陣，計(jì)算RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差和RFID標(biāo)簽分布矩陣的行列式；第四步驟:RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度分布圖繪制步驟，由RFID標(biāo)簽位置作為橫坐標(biāo)，RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)，繪制出RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度分布圖；第五步驟:RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置確定步驟，將貼有RFID標(biāo)簽的測(cè)試樣品按照不同分布重新擺放，重復(fù)以上第二、三、四 步驟，在H次測(cè)量和計(jì)算后，根據(jù)以上第二步驟獲得的RFID標(biāo)簽讀取率和第三步驟獲得的RFID標(biāo)簽分布矩陣的行列式以及RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差，找出具有最小RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差、最小RFID標(biāo)簽分布矩陣行列式絕對(duì)值以及最大RFID標(biāo)簽讀取率的RFID標(biāo)簽分布，作為最優(yōu)RFID標(biāo)簽分布配置方案。以上第二步驟所述RFID標(biāo)簽讀取率r = $，η為RFID讀寫器讀取到的RFID標(biāo)簽數(shù)，N為RFID標(biāo)簽總數(shù)。以上第三步驟所述RFID標(biāo)簽分布矩陣，其元素為測(cè)量天線獲得的各RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度:
權(quán)利要求
1.一種基于矩陣分析的RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，包括以下步驟: 第一步驟:搭建測(cè)試平臺(tái)步驟，測(cè)試平臺(tái)由測(cè)量天線、RFID讀寫器、控制計(jì)算機(jī)、電機(jī)、導(dǎo)軌、托盤構(gòu)成，托盤和測(cè)量天線分別位于導(dǎo)軌兩端，測(cè)量天線與RFID讀寫器相連，托盤上放置貼有RFID標(biāo)簽的測(cè)試樣品； 第二步驟:RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量步驟，測(cè)量天線在導(dǎo)軌上由電機(jī)帶動(dòng)向托盤運(yùn)動(dòng)，隨著測(cè)量天線靠近托盤，當(dāng)測(cè)量天線和托盤的距離為R時(shí)，測(cè)量天線測(cè)量每個(gè)RFID標(biāo)簽的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)測(cè)量RFID標(biāo)簽讀取率，存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中； 第三步驟:矩陣分析步驟，將以上第二步驟測(cè)量得到的RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度作為矩陣元素組成RFID標(biāo)簽分布矩陣，計(jì)算RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差和RFID標(biāo)簽分布矩陣的行列式； 第四步驟:RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度分布圖繪制步驟，由RFID標(biāo)簽位置作為橫坐標(biāo)，RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)，繪制出RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度分布圖； 第五步驟:RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置確定步驟，將貼有RFID標(biāo)簽的測(cè)試樣品按照不同分布重新擺放，重復(fù)以上第二、三、四步驟，在H次測(cè)量和計(jì)算后，根據(jù)以上第二步驟獲得的RFID標(biāo)簽讀取率和第三步驟獲得的RFID標(biāo)簽分布矩陣的行列式以及RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差，找出具有最小RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差、最小RFID標(biāo)簽分布矩陣行列式絕對(duì)值以及最大RFID標(biāo)簽讀取率的RFID標(biāo)簽分布，作為最優(yōu)RFID標(biāo)簽分布配置方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1第二步驟所述RFID標(biāo)簽讀取率/= |，η為RFID讀寫器讀取到的RFID標(biāo)簽數(shù)，N為RFID標(biāo)簽總數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1第三步驟所述RFID標(biāo)簽分布矩陣，其元素為測(cè)量天線獲得的各RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度:
4.根據(jù)權(quán)利要求1第三步驟所述RFID標(biāo)簽分布矩陣標(biāo)準(zhǔn)差:
5.根據(jù)權(quán)利要求1第三步驟所述RFID標(biāo)簽分布矩陣行列式:
6.根據(jù)權(quán)利要求1第四步驟所述RFID標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度分布圖是根據(jù)
全文摘要
RFID系統(tǒng)的讀取率取決于RFID標(biāo)簽碰撞、讀取距離等多方面因素的影響，包括RFID標(biāo)簽位置對(duì)于讀取率的影響。而RFID技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別，如果由于RFID讀寫器讀寫效率降低，產(chǎn)生漏讀或誤讀等現(xiàn)象，那么RFID識(shí)別優(yōu)勢(shì)將不再存在。因此，優(yōu)化RFID標(biāo)簽分布位置，從而提高RFID標(biāo)簽讀取率，對(duì)于RFID技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。一種基于矩陣分析的RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，通過(guò)對(duì)RFID讀寫器得到的RFID標(biāo)簽矩陣進(jìn)行行列式、元素標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算等矩陣分析步驟以及獲得的讀取率，從而對(duì)RFID標(biāo)簽位置進(jìn)行優(yōu)選，找到識(shí)讀性能最優(yōu)的標(biāo)簽擺放位置，進(jìn)而從RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置角度降低實(shí)際工作環(huán)境對(duì)讀取率的影響，本項(xiàng)發(fā)明具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G06K17/00GK103235963SQ201310175258
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者于銀山, 俞曉磊, 趙志敏, 汪東華 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué), 江蘇省標(biāo)準(zhǔn)化研究院