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关键词： RFID   伺服控制   无人仓   视觉定位  

摘要： 随着科学技术的不断发展,智慧档案管理作为“智慧城市”建设的一部分,通过先进的智能化技术等,实现档案标准化和智能化管理,从而显著提高档案管理效率,增强档案的安全性和可用性。档案无人仓作为新一代智慧档案库房建设的核心设备与基本单元,具有非常实用的研究价值。 论文针对无人仓内伺服控制系统驱动电路与控制算法设计、QR码快速识别与灵活应用设计、RFID大规模密集档案快速盘点设计三个问题深入研究,开展了无人参与、快速定位、准确高效的档案无人仓控制系统的设计与实现,主要研究内容如下: (1)分析智慧档案管理需求,完成无人仓系统总体框架设计,主要由伺服控制系统、视觉识别与定位系统、HMI人机交互和LED指示系统、RFID射频系统、环境监控系统等部分构成。 (2)设计H桥直流电机驱动电路,利用模糊算法优化后的三闭环PID实现直流电机的伺服控制,由搭载Linux系统的工业控制板通过CANopen协议实现无人仓内部伺服电机系统的控制,实现终端执行机构自主、快速、稳定、精确地完成档案存储功能。 (3)设计传统视觉图像处理技术QR码快速识别算法,识别无人仓货架的定位QR码和档案的信息QR码,完成伺服控制系统自主精准定位、无人仓货架位置自主校准、档案二次定位和信息读取等功能。 (4)深入分析RFID射频系统设计,针对大规模密集档案应用调整合理调整阻抗匹配网络,同时创新性地将红外测距传感器与CAN总线通信网络配合,研究实现了快速、精确、稳定的大规模密集档案射频读取系统。 (5)基于Linux系统的HMI人机交互触摸屏应用程序的开发以及档案库房和无人仓内的环境监控系统等其他嵌入式系统的硬件电路设计与软件开发。 论文设计实现的档案无人仓控制系统运行稳定,拓展性好,满足了智慧档案无人库房终端建设需求,为新一代智慧档案系统的推广和应用提供了实用性的借鉴价值。

关键词： 电源系统   高能量转换效率   低功耗   亚阈值基准   LDO  

摘要： 无源超高频射频识别(UHFRFID)是一种非接触的自动识别技术,该技术通过射频信号的空间耦合特性直接读取标签芯片的内部数据,从而实现多个标签信息的高效识别。RFID系统具有低成本、小体积和远距离识别等优势,在物流跟踪和身份识别等领域被广泛应用。RFID技术的发展使得无源标签对读写距离的需求逐渐变高,电源系统作为整个无源标签芯片的能量源,不仅为芯片提供稳定的电源电压,还决定着RFID系统的识别距离与精度,因此标签芯片的电源模块成为当今RFID技术的研究热点之一。 为了实现标签芯片的远距离识别,基于ISO18000-6C协议标准,设计了一款高能量转换效率、低功耗的无源UHF RFID标签芯片的电源系统,该系统包括整流电路、基准电路、稳压电路和限压电路。在整流电路中为实现高能量转换效率,对目前常见的几种整流结构进行能量转换效率对比,并选择能量转换效率最高的桥式栅交叉耦合结构实现倍压整流。针对低功耗的设计需求,采用亚阈值技术实现基准电路设计,并在传统亚阈值电路上进行改进,通过虚二极管连接的偏置结构增加一条负反馈环路,这有效地提高了基准电路的环路增益,同时基准输出具有良好的电源抑制比,可以抑制整流输出端存在的噪声。稳压电路采用LDO结构,其中误差放大器在折叠式共源共栅结构的基础上,部分晶体管采用低阈值晶体管,将其与对应的高阈值晶体管栅极相连,该结构不需要额外的偏置,减小了电路功耗。在整体电源系统的设计中,整流电路通过差分开关管交替打开来降低输出纹波。为防止芯片在近场区工作时出现高压情况,采用了限压电路来防止芯片功能受损。考虑带调制的输入射频信号,通过LDO低压差设计来提高电源系统的掉电裕度。 基于UMC 0.11μm CMOS工艺完成了 UHF RFID标签芯片电源系统的电路设计与版图绘制,并进行后仿真验证。仿真结果表明:整流电路在输入射频幅度为0.58V时,实现了最大为67.7%的能量转换效率。基准电路的静态电流为559nA,稳压电路的静态电流为2.13μA。电源系统可以负载30μA电流,同时可以适应12.5μs无输入的调制信号,电源系统性能良好。

关键词： 智慧借阅服务   高校图书馆   自助借还系统   RFID技术  

摘要： RFID技术在图书馆中具有较大的应用优势。RFID技术通过标签和读写器的配合,能实现图书自助借还、库存管理和安全防盗等功能,实现更高效、便捷和智慧的图书管理和借阅服务,为用户提供更好的图书馆体验。为此,文章从高校图书馆智慧借阅服务的优势着手,介绍其现阶段发展面临的挑战以及RFID技术在其中的具体运用,探索基于RFID技术的图书馆智慧借阅服务设计实践。

关键词： radio frequency identification   RFID   automatic repeat request   ARQ   hybrid automatic repeat request   HARQ   chase combining   ALOHA  

摘要： In this paper, we suggest to maximise the average number of detected tags (ANDTs) of radio frequency identification (RFID) by optimising packet energies of hybrid automatic repeat request protocol. Our results are valid for additive white Gaussian noise (AWGN) channels as well as Rayleigh fading channels. We optimise the ANDT when automatic repeat request (ARQ) or HARQI are used to transmit the electronic product code (EPC). The results are extended to ARQ and HARQI with chase combining (CC) where received packet are maximum ratio combined (MRC) to maximise the ANDT. Our results are valid for Rayleigh and additive white gaussian noise channels. Optimised HARQ allows 0.4-2.3 dB gain with respect to conventional HARQ.

关键词： Paper and plastic based RFID tag   life cycle assessment   LCA   environmental sustainability  

摘要： The aim of the work is to assess the environmental impacts of Ultra High Frequency RFID tags. Through a Life Cycle Assessment approach, two case studies have been investigated, namely a standard plastic and a paper-based tags. Primary data on tags' components, manufacturing and transportation were collected, while secondary data for the raw materials processing and tags' end of life were retrieved. The Recipe Midpoint method was used to evaluate the impacts. Results show that, for both tags, the greatest contributions to global warming, terrestrial acidification, mineral and fossil resource scarcity are due to raw material extraction (more than 50%) and manufacturing phase (30-50%), which resulted impactful also on the ionizing radiation (70%). Interestingly, the paper tag allows to save up to 23% of the greenhouse gas emissions and decreases the impact on the above-mentioned categories, resulting the eco-friendly option. The conclusion of the work contributes to update the scientific literature, still poor in RFID environmental evaluations, and are useful for researchers interested in comparing the traditional handling systems' impacts to the RFID scenario. Furthermore, the outcomes will be used as input for subsequent research, aimed at developing a tool to measure the return on the environment of RFID deployments.

关键词： Radiofrequency identification   Antennas   Slot antennas   UHF antennas   Microstrip antennas   Bandwidth   Antenna measurements   Axial ratio (AR)   circular polarization (CP)   RFID   reader antenna   and return loss  

摘要： This research introduces a novel circularly polarized compact antenna designed for universal ultrahigh-frequency (UHF) radio-frequency identification (RFID) handheld readers for Bi-directional RFID Far-field Applications. The antenna features a microstrip feed positioned at the center opposite a slot-based square ground. The ground plane is perturbed to include a thin horizontal and vertical stub on the left side, along with a thick rectangular slot at the right side of the square ground plane to achieve circular polarization. The simulated antenna provides a 3-dB axial ratio bandwidth (ARBW) of 42 MHz (831-873 MHz), a 10 dB impedance bandwidth of 15% (814-945 MHz), and a peak gain of 5.0 dBi. The antenna is fabricated on both layers of an affordable FR4 substrate, measuring 81 x 1.6 mm(3) and its measurement results are in close agreement with simulated. The application of this antenna is made with a commercial UHF RFID reader module. The obtained read range and field of view confirm that this proposed antenna is a promising option for compact universal UHF RFID handheld reader applications and other Internet of Things (IoT) based applications.

摘要： 申请公布号：CN116992909A申请公布日：2023年11月3日申请人：三角轮胎股份有限公司发明人：彭飞、林大杰、高鹏本发明介绍了一种射频识别（RFID）智能轮胎管理系统，包括以下步骤：RFID智能轮胎管理系统根据轮胎的花纹、层级、规格信息编制特定代码；根据RFID智能轮胎管理系统中的代码组合成RFID芯片内部编码；轮胎生产过程中使用RFID手持终端扫描RFID芯片，在确认轮胎规格等信息后，扫描轮胎条码，绑定信息；

关键词： 射频识别技术(RFID)   RFID网络规划   蛇算法   多目标优化  

摘要： 射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)属于物联网的感知层,是实现物联网的基础技术,已在工业、商业、医疗等方面大量运用,RFID网络规划(RFID Network Planning,RNP)问题是研究该技术的重难点。RNP主要通过在空间中对阅读器进行规划部署,实现RFID网络在覆盖率、输出功率、碰撞干扰、负载均衡等方面获得优越的目标值。本文通过有针对性地改进蛇算法(Snake Optimizer,SO),将改进后的蛇算法分别应用在静态和动态的RFID网络规划中,高质效解决了RFID网络多目标优化的问题,实现系统整体效率的提升。本文的创新点和主要研究工作总结如下: 1.提出一种性能更优即增强型蛇优化算法。在种群初始化阶段使用Circle混沌映射,在全局搜索和局部探索阶段分别引入黄金正弦算法和正弦余弦算法,并对原算法的自适应阈值机制进行改进。通过测试函数验证该算法综合性能后,将其应用在RFID网络规划问题中,使用线性加权的优化方法将多目标RNP转化为单目标,并与粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)、灰狼算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)、樽海鞘算法(Salp Swarm Algorithm,SSA)进行对比分析,实验结果表明,增强型蛇算法在对RFID网络进行优化部署时的寻优能力更强,对于RFID网络规划的综合性能明显提升。 2.提出一种多策略融合的多目标蛇优化算法。该算法融合佳点集初始化、基于快速非支配排序及自适应网格分组、鲸鱼优化算法的螺旋更新机制、食物量与温度改进机制以及柯西变异等策略,使得其在搜索多维解空间的过程中达到全局搜索与局部探索的平衡,有效提高算法寻优的稳定性与收敛精度。使用四个不同基准测试函数集进行性能测试,实验表明该算法具有更稳定的均匀性、更丰富的多样性,并且在所有获得的Pareto解集上具有卓越的收敛性。将所提算法应用在求解二维平面及三维空间的RFID网络规划问题,最后由模糊决策机制从获得的Pareto解集中合理选出最佳折中解。经实验对比分析,证明在本文研究的复杂规模RFID网络规划仿真实验中,所提算法能够求得多样性和收敛性更好的RFID网络规划方案解集,进一步验证了该算法在RFID网络规划的可行性和鲁棒性。