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《中国海洋大学》 2009年
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基于RFID与TD-SCDMA的家电生产过程信息追溯技术研究

刘振宇  
【摘要】: 随着我国家电行业制造业的快速发展,我国家电制造企业对生产与物流过程中信息追溯与管理的要求与日俱增。RFID技术作为物理世界与信息系统的桥梁,借助TD-SCDMA网络的无线远程传输功能,可将家电制造生产过程产品活动与信息追溯管理系统有效的整合在一起,从而达到优化制造工艺流程、提高企业生产效率、提供新型公共服务应用和提高企业竞争力的作用。 本文的主要目标就是解决RFID技术与TD-SCDMA技术在家电制造业生产过程信息追溯应用中存在的软硬件及实施方面的共性问题,研究的成果具有较强的行业代表性和重要的应用推广价值。本文的主要工作在于: 1.针对RFID技术在家电生产过程中的可行性问题,提出了RFID仿真部署平台,在现场应用前进行仿真研究可行性。在确定仿真原则的基础上,该平台对应用部署中的影响RFID性能的关键参数进行仿真,实现生产环境中的基本环境、描述环境和实体对象的仿真。文中给出了仿真部署平台的总体结构及结构分析,并对关键技术如事件处理技术、多线程技术、双缓冲技术和优化评估技术进行了详细研究。此外,我们还对仿真部署平台进行了建模,定义了平台的数据结构,并对条形码管理和实时监控等扩展功能进行了研究。最后,给出了RFID技术应用的可行性总结。 2.研究了RFID技术在家电生产管理中的应用问题,明确了在整个物流管理过程中RFID作为信息载体的作用;提出了RFID技术在生产线上的系统集成方案及应用模式,并且通过抽象家电制造业制造过程,解决RFID技术在各个过程中的具体实施问题。本文以海尔冰柜生产线为例,给出了RFID技术在家电生产过程中的具体实施实例。文中首先给出了RFID应用实例的实施架构,研究了RFID标签使用及生产流程,即RFID电子标签的贴标业务流程,其次研究了RFID实施布局及实施步骤,最后,对RFID系统软硬件设备的安装与调试进行了详细的讨论和说明。 3.针对家电生产过程的特点,本文研究适合家电生产过程中应用的超高频RFID标签芯片和RFID读写器。我们研制了符合ISO18000-6C标准的标签芯片的流片,对其中主要的研究内容如超低功耗电路设计、标准CMOS肖特基二极管、防碰撞算法和射频前端理论模型进行了介绍,对RFID标签芯片的特点进行了分析。文中还对RFID读写器系统架构进行了研究,对读写器的主要性能指标和核心模块开发技术开发进行了分析。 4.本文研究了基于RFID技术和TD-SCDMA通讯系统的融合技术。在系统终端研究方面,主要基于两种可实现方案。方案一在现有的TD-SCDMA手机和POS终端上集成低功耗的RFID读写器模块,实现RFID技术与TD-SCDMA移动通信系统的融合;方案二为基于现有的TD-SCDMA手机终端,利用TD-SCDMA的频段,开发能够被TD-SCDMA信号激活的TTF (Tag Talk First) RFID标签芯片和TD-SCDMA手机SIM卡。这样手机只需要更换新的SIM卡,就能够实现与RFID标签的通信。文中研究了近距离终端融合的关键技术以及终端开发的关键技术以实现这两种方案。 5.研究基于RFID技术和TD-SCDMA网络的家电物流公共服务平台,实现零售商、第三方物流、供应商及消费者间进行数据交换和共享。文中在总结了家电生产业务流程,研究了公共服务体系的基本原理与体系结构。在研究RFID公共服务体系中的基本服务如根编码解析服务、本地编码解析服务、检索与信息服务和信息服务的基础上,总结了公共服务的工作流程。最后文中研究了两个应用实例:家电物流管理验证系统和产品防伪验证技术。 本文在最后一章对全文进行了总结,并且对今后进一步的研究方向进行了展望。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM925.05

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