面向領域的RFID應用系統(tǒng)仿真平臺研究與開發(fā).pdf

1、隨著RFID技術的不斷發(fā)展,其在各個行業(yè)中應用也日益廣泛,RFID企業(yè)級應用復雜度也日趨增高,使得業(yè)務流程變得日益復雜,同時在RFID應用系統(tǒng)現(xiàn)場部署階段也會遇到諸如標簽讀取率不高等問題。因此為了滿足企業(yè)級應用的需求,在RFID應用系統(tǒng)現(xiàn)場部署之前,需要對RFID應用系統(tǒng)進行科學地設計和優(yōu)化,并通過計算機仿真驗證系統(tǒng)方案的可行性和可靠性,進而更好地指導RFID應用系統(tǒng)現(xiàn)場部署和實施。本文分析了行業(yè)RFID典型應用,研究了搭建RFID應用

2、系統(tǒng)仿真平臺的相關理論與技術,設計了仿真平臺整體架構(gòu)并實現(xiàn)了對RFID設備、應用場景和環(huán)境因素的仿真。本文研究了RFID讀寫器的工作原理與各項參數(shù),設計了一種讀寫器仿真方法,按照讀寫器工作原理將其抽象成五個功能模塊:Communication模塊仿真客戶端與讀寫器之間的通信;ReaderProtocol模塊負責將客戶端傳來的命令轉(zhuǎn)換成相應協(xié)議讀寫器可以識別的命令格式;CommandProcessor模塊仿真讀寫器命令處理過程;Radio

3、模塊仿真標簽讀取交互過程;GPIO模塊仿真讀寫器與其他設備之間的信息傳遞。研究了RFID讀寫器的工作模式,設計了自動和輪詢兩種仿真讀寫器工作模式,自動模式下仿真讀寫器實時更新標簽信息存儲器,而輪詢模式則是根據(jù)讀取命令獲得即時標簽信息。研究了主流RFID天線的工作原理和關鍵參數(shù),結(jié)合天線方向圖中的主瓣特性設計了仿真天線讀取范圍的圖形化顯示方法,利用三維橢球體表征仿真天線讀取范圍,并分析了UHF近場天線和遠場天線的特性,設計了兩種不同天線的

4、讀取范圍模型,并通過將橢球體的幾何參數(shù)與仿真讀寫器發(fā)射功率參數(shù)進行關聯(lián),實現(xiàn)了仿真天線讀取范圍的自動調(diào)節(jié)。提出了一種應用場景仿真方法,并在研究物流行業(yè)典型應用的基礎上設計了一系列物流應用設備構(gòu)件,搭建起面向物流領域的RFID應用系統(tǒng)仿真。研究并分析了影響RFID系統(tǒng)性能的各方面因素,針對溫度和濕度這兩方面的環(huán)境因素影響,提出了一種基于測試的環(huán)境因素模擬方法,并設計了用以獲得測試數(shù)據(jù)實驗方法。通過RFID應用系統(tǒng)仿真平臺的動態(tài)仿真,可以有