基于RFID技术的若干算法及其应用研究

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随着中国经济的崛起,国内许多技术已经开始向国外看齐,其中RFID技术在西方各行各业中的应用已十分广泛。无论是在交通运输还是医疗保险,RFID都发挥着无可替代的作用,其非接触远程操作的特点,一直是其他技术所无法比拟的,所以无线射频技术(RFID)一直是国内追赶国外的主要方向之一。目前,国内RFID技术及其相关产业的发展已经取得了显著进步,然而与国外相比仍然处于劣势,尤其是关键技术缺失,导致该领域一直被国外保持垄断。电力设备巡检智能化一直是国内电力部门追求的目标,然而现在仍然是依靠手工进行操作,浪费了大量的资源,而且效率低下,发现的问题不能够及时处理。因此,将无线射频技术引入到电力通信设备巡检中的想法便油然而生了,然而这里仍然存在着诸多问题:如何使用RFID技术又能确保数据的安全性,在巡检过程中如何定位每一台设备的具体位置,读写器读取标签信息时如何防止发生读写冲突,这些都是本文研究的重点。本文以甘肃省电力公司设备智能化巡检系统开发为依托,重点研究在项目中出现的安全、定位以及读写器容易发生冲突的问题,并且给出了整个系统的硬件选择以及部分软件的设计。为了解决读写器与后台服务器之间存在的安全问题,本文设计了一种具有双向认证的安全协议以及加密算法,确保数据不被非法获得。结合项目本身的进程和实际需要,在阅读了大量相关文献,参考了基于信号强度、时间到达、方向测量等众多的室内定位算法的基础上,本文提出了一种新的室内定位算法,并给出了该算法在现实中的应用。该算法成本低廉,易于计算,能够与本项目很好的结合,并在和传统算法的比较中,取得了良好的效果。最后,考虑到将来随着电力部门的电力通信设备的不断增加,读写器的数量必然会不断增加,读写器之间的读写冲突问题也会随之而来。为了解决冲突,本文提出了一种结合图染色思想的读写器防冲突算法,把相互冲突的读写器染成不同的颜色,然后根据颜色的不同,分配不同的时隙,确保读写器都能得到较高的利用率,避免发生冲突。
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