收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

集装箱电子标签系统的若干关键技术研究

曹小华  
【摘要】: 采用射频识别技术记录集装箱运输中的物流信息,对集装箱运输的物流和信息流进行实时跟踪,不仅能消除集装箱在运输过程中可能产生的错箱、漏箱事故,而且可以加快通关速度,提高运输的安全性和可靠性,提高集装箱码头的整体效率和服务水平。集装箱电子标签系统的应用环境复杂、技术难度大、各项技术要求、工艺性指标、功能性需求都远高于其他领域。本论文通过理论分析、建模仿真、实际测量等研究方法,研究了电子标签在集装箱物流中应用急需解决的若干关键技术。 首先分析了RFID(Radio Frequency Identification)系统研究与开发过程中应用到的主要理论基础。从电磁波传播理论出发,在天线电流元模型的基础上,分析了利用电磁波通信时的远场条件和近场条件,推导了天线远场辐射的能量传输公式,探讨了天线噪声特性以及射频识别耦合通信方式的特点。 接着分析了集装箱RFID系统的应用环境,电波传播方式和特点,利用地面反射损耗模型分析了仓库、装箱点等处的电波传播特性,建立了集装箱RFID电波衍射损耗模型,实测表明,该模型能较准确预测电波的路径损耗。并在该模型的基础上,仿真分析了系统最大识别距离、发射功率、极化方式、读写可靠性之间的关系,为射频识别系统的设计提供理论依据。还分析了多径传播和金属干扰对集装箱RFID系统的影响,给出了可以忽略多经时延和多普勒效应的理论依据,提出了解决集装箱RFID系统中金属干扰问题的技术措施。 再接着分析了CY(Container Yard)to CY和CFS(Container Freight Station)to CFS两种集装箱生产工艺流程,指出了在集装箱物流过程中电子标签的读写具有离散性、固定性和特殊性。总结出了集装箱电子标签低功耗策略及其优化方法,提出了一种无源激活机制及其实现方案,并给出利用无源激活机制解决道口邻道干扰与定位问题的技术方案。分析了定时激活机制和无源激活机制下的电子标签功耗与实时性,据此提出了一种新的基于双激活机制的通信模式。实验证明,这种双激活机制较好地满足了集装箱电子标签系统的性能要求。 然后针对集装箱电子标签发生冲突的特点,重点分析了常用的时隙ALOHA法,引进马尔可夫链对其识别过程进行建模,得出系统成功识别率与时隙数、标签数量之间的关系。针对时隙Aloha算法在标签数量较大或未知时,冲突概率增加,成功识别率急剧减小的特点,提出了基于子集划分与动态匹配机制的防冲突算法。仿真分析表明,该防冲突识别算法具有自适应的优点以及较高的识别效率和成功率。 最后,在前面几章研究分析的基础上,结合实际工程应用,从硬件和软件设计两方面,对集装箱固定式读写器关键技术进行了研究与开发。给出了固定式读写器的总体设计方案,对读写器的几个关键部分给出了设计思路和具体实现方法,并对读写器工作性能进行了实测验证。 解决以上几项关键技术,可以增强集装箱RFID系统的可靠性,提高电子标签的识别速度,延长电子标签的使用寿命,降低系统应用成本。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陶玉芬;;RFID技术应用展望[J];电脑应用技术;2007年01期
2 包起帆;董庭龙;;集装箱电子标签系统[J];中国电子商情(RFID技术与应用);2006年05期
3 项巧莲;李超锋;郑双怡;;基于RFID技术的固定资产管理系统设计[J];微计算机信息;2008年14期
4 张引长;;射频识别技术特点与运用[J];职业;2010年02期
5 张桂涛;;基于RFID技术的仓储管理系统设计[J];青岛大学学报(自然科学版);2008年01期
6 谢金法;鲁涛;任焕梅;;公路不停车收费系统的研究与开发[J];拖拉机与农用运输车;2008年02期
7 王东剑;邹玲;高浩;;一种915MHz低功耗RFID无源电子标签[J];湖北工业大学学报;2009年05期
8 包起帆;;集装箱电子标签应用[J];上海海事大学学报;2006年S1期
9 李浩;谢桂海;王新锋;杨磊;;一种基于零知识证明的RFID鉴别协议[J];现代电子技术;2006年17期
10 张明扬;张贵艳;;远距离RFID读写器中功率放大器的研究[J];大众科技;2009年07期
11 张欣露;王成;吴勇;乔晓军;侯瑞锋;王开义;;集成传感器电子标签在农产品溯源体系中的应用[J];农业机械学报;2009年S1期
12 王永华;杨健;詹宜巨;万频;;一种基于禁忌搜索的RFID读写器部署算法[J];计算机应用研究;2011年06期
13 廉小亲;程哲宇;段振刚;翁贻方;;RFID技术在物流自动化管理系统中的应用[J];微计算机信息;2006年32期
14 李庆义;武彩宏;王爱乐;;智能车辆监测管理系统的设计与实现[J];计算机应用与软件;2010年03期
15 杜涛;朱红卫;戴庆元;;基于0.5μm CMOS工艺的13.56MHz RFID读写器解调电路[J];微电子学;2011年01期
16 刘冬生;邹雪城;杨秋平;;高频RFID读写器射频模拟前端的实现[J];半导体技术;2006年09期
17 王耀;范文兵;葛峥;;超高频RFID读写器射频前端设计与仿真[J];微计算机信息;2009年11期
18 闫红利;刘荣阳;;专用短程通讯系统在ETC中的应用[J];山东交通科技;2010年02期
19 段兴;;浅谈RFID技术在航测档案管理中的应用[J];甘肃科技;2010年15期
20 王永华;;RFID数据带宽计算及对网络性能的影响研究[J];电信科学;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 包起帆;;集装箱电子标签应用[A];上海海事大学“上海石化杯”优秀论文集[C];2005年
2 陈雷;鲁刚;佘锐萍;;无线射频识别(RFID)在出入境动物及动物产品检验检疫监管中的应用初探[A];中国畜牧兽医学会2006学术年会论文集(下册)[C];2006年
3 林其伟;;基于DSP的射频识别读写器设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
4 沈晶;沈祺;赵为平;刘海波;;无线射频识别技术与应用研究综述[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
5 张延通;;煤炭集团企业铁路运输智能管理技术的应用与实践[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
6 张延通;;煤炭集团企业铁路运输智能管理技术的应用与实践[A];第18届全国煤矿自动化与信息化学术会议论文集[C];2008年
7 王子奇;;射频识别技术基本工作原理和应用领域及发展状况[A];天津市电视技术研究会2008科技周征文[C];2008年
8 王子奇;;射频识别技术基本工作原理和应用领域及发展状况[A];第二十二届中国(天津)'2008IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2008年
9 李会丹;王景中;;RFID在自主转向独轨车中的应用系统设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 吴永忠;李宗伟;王尚本;;一种基于ISO 18000-6C的远距离超高频RFID读写器的设计[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹小华;集装箱电子标签系统的若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年
2 韩益锋;射频识别阅读器的研究与设计[D];复旦大学;2005年
3 郭卫;奶牛数字化管理关键技术的研究[D];河北农业大学;2010年
4 闫娜;低功耗低成本无源射频识别标签芯片的研究与设计[D];复旦大学;2007年
5 邵波涛;超低成本全打印射频识别标签的设计和实现[D];复旦大学;2011年
6 蔡雄辉;各向异性导电胶及其在射频识别标签封装中的应用[D];华中科技大学;2010年
7 丁治国;RFID关键技术研究与实现[D];中国科学技术大学;2009年
8 尹应增;微波射频识别技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
9 何艳;低功耗芯片技术的研究及其RFID中的应用[D];复旦大学;2008年
10 谈熙;超高频射频识别读写器芯片关键技术的研究与实现[D];复旦大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑文立;集装箱识别系统中电子标签的研究与设计[D];武汉理工大学;2008年
2 邱雪琼;RFID技术在停车场中应用的关键技术研究[D];广东工业大学;2006年
3 王中祥;基于时隙ALOHA的RFID多标签防碰撞算法的研究与实现[D];复旦大学;2008年
4 张佳;基于RFID的集装箱运输管理模型研究[D];南京航空航天大学;2008年
5 熊廷文;13.56MHz射频识别芯片收发器模拟前端的研究[D];华中科技大学;2007年
6 金功联;基于复杂事件处理的RFID中间件的研究与设计[D];浙江工商大学;2009年
7 李宇;RFID技术在雷管产品安全管理中的应用[D];北京理工大学;2008年
8 林挺钊;RFID中信息动态处理策略的研究[D];中南大学;2008年
9 朱仕国;基于RFID的计量管理系统研究[D];合肥工业大学;2005年
10 李再进;EPC网络中信息服务的设计与应用研究[D];华中科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海国际港务(集团)股份有限公司副总裁 包起帆;电子标签理顺集装箱物流信息[N];中国计算机报;2007年
2 记者 戴丽昕;物联网开启“智慧生活”[N];上海科技报;2009年
3 包宣;RFID:将集装箱物流与信息流融会贯通[N];中国交通报;2006年
4 中国电子科技集团公司第五十五研究所 王玉林 曹金荣 陈培杕;SAW射频识别无源电子标签技术及应用[N];中国电子报;2004年
5 王卫;上海秀派为集装箱安上“电子眼”[N];现代物流报;2008年
6 阿苗;射频识别智能标签综述[N];中国包装报;2006年
7 董竞敏;实现运输安全高效[N];中国水运报;2008年
8 本报记者  赵虎;电子标签 中国集装箱物流的“点金石”[N];中国水运报;2006年
9 记者  戴丽昕;电子标签:上海建设完整产业链[N];上海科技报;2006年
10 俞铮;我国将规范“电子标签”产品技术标准[N];现代物流报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978