基于RFID技术的智能资料管理系统设计与实现
这是一篇关于射频识别,电子标签,资料管理软件系统的论文, 主要内容为随着信息化和网络技术的普及，无线射频识别技术(RFID)越来越多地应用于各种领域。一个基本RFID系统由标签、读写器和天线三部分组成，同时，在应用过程中还需要添加其他硬件和软件的支持。其优点在于RFID标签可以多次修改，利用点检仪可以非接触方式读取数据，可实时监控所有文件是否在位，解决了传统的人工录入方式，录入基础数据速度较慢、高错误率、增加劳动的强度、以及大量简单的重复性劳动等问题，为人们提供了快速、准确地进行数据采集的有效手段。 本篇论文重点对资料管理系统进行分析，其主要使用了RFID技术，首先介绍该技术的主要特点、发展过程和技术的内在优势，对RFID系统的组成及工作原理进行了详细介绍。其次，论文分析了基于RFID技术的资料管理系统需求，重点将入库、出库、资料的转移和盘点、管理、利用等功能设计为各个子系统，并对各子系统的业务流程以流程图的形式进行了详细分析。同时，对原有条形码系统功能也充分加以利用，对部分数据库表和功能进行了复用，寻找实现相应功能的API接口，在本论文中采用CORBA(Common Object Request Broker Architecture，通用对象请求代理体系结构)技术，也就是建立了一个包装，对API接口进行了重新定义。特别是针对资料管理中的安全性问题，提出应用数字水印、电子标签和GPS相结合的方式进行安全性管理，实现了对资料的实时追踪，同时解决了资料比对困难的现实问题。 在RFID智能资料管理系统设计上，结合了C/S(客户端/服务器)模式与B/A/S (浏览器/应用服务器/数据库服务器)模式。C/S模式主要对于大量的内部用户，提高资料数据采集的效率与操作简便性；对于外部用户则采用B/A/S模式。在数据库设计方面，采用统一标准、统一设计，实现了数据库设计的规范化和标准化。在这个数据库中，主要包括：电子标签记录表、资料追踪表、监控点记录表等，对其数据类型、长度等进行了重新定义。详细介绍了电子标签的数据格式设计，对各类电子标签的类型、数据内容等均进行了详细规定。由于XML语言对于数据结构构造的优势，主要选用其编译数据结构，为解决在电子标签格式改变的问题，而将XML文件和关系模式进行结合。 最后给出了基于RFID的智能化资料管理系统的具体实现方法，使用的操作系统平台是Microsoft Windows XP，数据库平台选用Microsoft SQL Server2008，开发工具选用eclipse4.2、Spring MVC，通过设计使该资料管理系统完成诸如入库、出库、转架、清点等全部功能，对公共类、子系统专门类中涉及的各主要对象进行了详细设计，对系统的登陆界面、电子标签数据采集、资料入库等界面等进行了介绍。由于RFID技术目前仍处于深入研究开发阶段，本论文仅仅对使用其技术构建资料管理系统进行了粗浅的研究，初步实现对资料的识别，存取以及转移、清点、定位等功能，今后还将在此基础上进行更深入研究。
远距离蜂窝物联网系统硬件设计与实现
这是一篇关于射频识别,超高频,蜂窝物联网,远距离通信的论文, 主要内容为蜂窝物联网(Cellular Internet of Things,CIo T)作为物联网无线通信系统的重要研究领域,以其低功耗广覆盖、低延时高可靠性的业务特征受到广泛关注。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)作为构建物联网系统的关键技术之一,具有可快速扫描、数据记忆容量大、应用成本低等特点,在物流环节尤其是运输和仓储领域具有重要的应用价值,但当前仍无法满足市场对标签大容量接入及长距离可靠通信的应用需求。本文针对此诉求,设计一种可远距离通信的蜂窝物联网系统,在传统基站读写器与标签构成的RFID系统基础下,添加辅助基站作为中继转发,使得基站与标签的有效识别距离增加,进一步提升基站读写器对标签的覆盖范围及可接入容量。本文的主要工作和成果如下:1、用自由空间中能量传输的路径损耗对超高频RFID系统上、下行通信链路的有效距离进行分析,阐述了限制当前RFID系统通信距离的主要因素,提出蜂窝物联网系统架构并解析其工作原理,通过引入辅助基站、改进系统架构来提升蜂窝物联网系统的通信距离。2、提出了一种远距离蜂窝物联网系统的技术实现方案,通过基站与多个辅助基站组网通信,控制多个辅助基站工作状态来构建蜂窝物联网,增加终端标签的能量供给来解除系统下行链路的传输距离限制,从而提升系统的通信距离及有效覆盖范围。3、使用射频读写器芯片、射频收发芯片以及通用型微型处理器芯片等器件设计实现出满足ISO/IEC 18000-6C协议的高性能基站以及辅助基站的硬件电路,并在此基础上搭建了蜂窝物联网系统的测试验证平台,对基站和辅助基站的样机功能以及系统的主要性能指标进行了测试分析,验证了远距离蜂窝物联网系统基站-辅助基站协同工作的可行性。结果显示基站与辅助基站P1d B压缩点为31d Bm,最大输出功率为32 d Bm,系统对接入标签的通信识别距离可达100 m,通过配置构建多个辅助基站的多蜂窝网络,可实现大容量标签的接入通信。本文研究的远距离蜂窝物联网系统,将传统的超高频RFID系统覆盖距离提升了一倍,且支持大容量的标签无漏识别通信。在物流管理、公共交通等领域具有较高的应用价值。
面向RFID系统的安全协议设计与实现
这是一篇关于射频识别,安全认证,云服务器,所有权转移的论文, 主要内容为无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一种通过特定频率的无线射频信号进行通讯的双向数据传输技术,能够实现自动化、非物理接触式自动识别的功能。RFID技术的不断推广使其逐渐成为推动物联网发展的核心技术之一。区别于传统的识别技术,除了具备非接触的优点,同时兼备读取信息方便准确、速度快、使用寿命长、抗干扰性强等诸多优点。目前RFID技术已经应用到包括门禁系统、物流管理、交通控制系统等诸多领域,发挥着越来越重要的作用。但是由于RFID标签和阅读器之间的通信信道处于开放状态,RFID系统的通信过程容易受到包括窃听攻击、重放攻击、跟踪攻击等多种攻击类型的攻击,已经成为阻碍RFID技术发展的重要原因。同时RFID标签在应用的过程中,存在着所有权转移的问题。如何确保标签能够安全的进行所有权转移,也是一个亟需解决的重要问题。本文主要内容总结如下:1.提出了一种基于动态ID和PUF的RFID安全认证协议。由于RFID标签低成本的要求会限制标签的计算存储能力,传统的对称加密和非对称加密等较为复杂的加密算法就无法应用到RFID认证系统中来。本文提出了一种基于动态ID和物理不可克隆函数PUF(Physical Unclonable Function)的安全认证协议。通过引入哈希函数和PUF两种加密方法,借助阅读器和标签端产生的随机数,在协议的每一次通信过程中都对数据进行加密。同时每一轮认证完成之后,都会进行标签信息和密钥信息的更新,确保协议的安全性、隐私性和健壮性。并通过基于GNY的形式化分析和协议仿真证明该协议的可靠性及能够有效抵御针对RFID认证过程中的常见攻击类型。2.提出了一种基于云服务器的RFID标签所有权转移协议。随着云计算技术的成熟,以云服务器取代传统的服务器搭建RFID系统成为了一种新趋势。同时在RFID系统的应用场景中,比如最常见的物流行业,随着商品所有权的转移,附着在商品上的RFID标签的所有权也需要随之进行改变。本文所提出的标签所有权转移协议主要包括三个阶段,分别为初始化阶段、授权阶段、密钥更新阶段。每一轮所有权转移的过程中,在旧所有者阅读器和待转移标签之间的双向认证完成之后,云服务器和标签会进行密钥和所有者身份信息的更新,同时在云服务器数据库中删除有关旧所有者阅读器的消息记录。既保证了所有权的成功转移,又确保所有权转移之后,新所有者无法获取到标签和旧所有者之间的交互信息。理论分析和协议仿真都证明了该协议的安全性和高效性。3.设计与实现了一个基于B/S架构的RFID安全管理系统,只需要浏览器即可访问,不再需要安装专用RFID设备软件,可以方便的使用不同类型的设备接入RFID网络,并可以随时对系统进行管理。该管理系统是依据第三章、第四章所提出的安全协议设计的,并通过实际测试结果证明该系统的各项功能能够正常使用,满足实际的使用需求。
机动车柔性限行系统研究
这是一篇关于交通拥堵,柔性限行,双层规划模型,射频识别,GPRS的论文, 主要内容为随着城市经济与人口的迅速增长,城市化水平越来越高,城市的机动车保有量也随之迅猛增长。交通拥堵带来的社会问题与负面影响巨大,缓解交通拥堵已经成为各大城市的当务之急。机动车限行是一种卓有成效的解决城市交通拥堵措施,但是传统的刚性限行存在着以下缺陷：第一,会限制一些确实需要开车出行的市民；第二,由于机动车保有量的增加,限行效果逐年减小。 本文提出了一种机动车柔性限行方法,即交管部门每个月按照限行比例赋予小汽车用户一定量的免费出行天数,如果当月小汽车用户实际上路天数超出了免费出行天数则需要缴纳一定量的拥挤费用。限行比例为该月被限行的天数占该月总天数的比例。本文的主要做了以下几个方面的工作： (1)分析南京市的交通现状,以及南京实施机动车柔性限行的可行性。 (2)对机动车柔性限行方案的优化进行了理论方面的建模与仿真研究。建立了机动车柔性限行双层规划模型,使用遗传算法对模型进行求解,并对模型进行算例分析。算例结果表明优化后的限行方案能够有效的缓解交通拥堵。 (3)设计机动车柔性限行装置。详细阐述了机动车柔性限行装置的硬件电路及软件程序的设计。本系统利用射频识别技术对机动车进行无线识别,并通过3PRS技术将识别后的机动车信息发送至上位机管理平台。 (4)设计机动车柔性限行管理信息系统。该管理信息系统将接收到的机动车信息存入数据库,并对用户提供网页查询服务。主要阐述了数据库以及基于JSP的网页查询系统的设计。 本文研究了机动车柔性限行的优化方法并通过射频识别技术来实现系统设计方案,该方案的应用对我国城市交通可持续发展具有重要的意义。
基于RFID技术的邮政物流管理系统设计与实现
这是一篇关于射频识别,物流管理,邮政物流,设计模式,防碰撞算法的论文, 主要内容为物流作为经济运行中的重要环节,物流效率的提高所带来的效益显著。中转站作为物资流通过程中的一个重要环节,随着物流量的不断增加,对中转环节的效率要求越来越高。目前我国的物流中转多处在半自动化管理状态,效率不高。 在网络时代的环境下,针对目前不断发展的信息科技技术,RFID(Radio Frequency Identification)的出现,成为物流行业效率提高的一个重要平台。尤其作为物流中转站,RFID能够实现对静止的或移动中的待识别物品进行自动机器识别,并以其具有小体积、大容量、长寿命、高通用性等特点,可以实现对物流中转站中物品进行快速读取、非可视识别、移动识别以及长期跟踪管理,从而实现对物流中转站的自动化、信息化管理,对于提高企业效益,降低成本有着重要贡献。 本文以中国邮政邮件中转业务为研究对象,针对库存监控业务,以RFID技术为基础,开发出一套适用于广州邮件处理中心的邮件板处理软件,对每块板的实时跟踪处理,同时通过RFID发运管理系统,能够随时查询到每块板所处的状态。对于一个国家一级邮件处理中心来说具有显著的效益,并具有较高推广应用价值。 该系统是Symbol的Win CE4.2环境下,并利用JavaME的CDC做UI编程,一般使用AWT类库。但使用这个类库可重用组件不足,用户体验不好,于是我们重用了Sourceforge的LwVCL组件库,该组件库有大量可重用组件和漂亮的外观,并且完全免费,是替代AWT理想方案。同时由于JavaME编程不像JavaEE有现成的Spring或者Hibernate这样的框架可以套用,开发出的东西往往难以重用。于是我们使用设计模式理论来设计类,使系统容易理解和容易扩展。后台是基于Java的Proxy,通过Socket与前台通信。数据库用MySQL5.1。 最后,文章对系统实现的2个关键技术进行了分析和总结。碰撞将导致标签数据无法正常接收,因此防碰撞算法就是射频识别系统中所必须要解决的一个关键问题。中间件技术隔离了应用层和设备接口,减低了系统开发的难度和复杂度,便于系统的实现。
基于磁导航的AGV叉车控制系统设计与研究
这是一篇关于AGV叉车,磁导引,射频识别,控制系统,生产线规划,运动控制算法的论文, 主要内容为AGV因具有高度柔性化、自动化的特点,在现代化工厂中的应用越来越普遍。针对目前磁导航AGV标签动作指令单一,运动控制算法复用性差等问题,结合企业实际需求,对AGV叉车的控制系统进行研究设计。具体工作内容如下:(1)通过对控制系统工作流程及作业模式等方面进行分析研究,设计确定了AGV叉车控制系统的总体架构,使用C++语言编写后台算法程序,组态软件搭建人机交互界面,以SQLServer作为系统数据库平台;对叉车式AGV车载系统进行设计,并对各硬件设备进行配置和选型,通过各设备间的电气连接完成了AGV叉车整车系统的搭建。(2)通过对车间原有工艺路线布局及作业点工位的分析,制定了叉车式AGV的动作方式和工作流程;提出一种针对复杂路径环境下的通用型生产线标签布置方式,将生产线信息抽象总结为线路、工位、标签三种数据,依次对工位和线路的标签布置、标签编码进行设计,完成行驶地图的构建;设计生产线相关数据信息表,将生产线数据储存于数据库中,减少了多次重复规划路径所需的工作量。(3)基于控制系统总体架构和已经设计好的生产线布置情况,提出一种适用于磁导航AGV叉车的运动控制算法,将系统任务分解为出工位、线路行驶、进工位流程的最小子任务,以实现算法的模块化设计及复用性需求;采取将电子标签作为位置识别,动作指令由运动控制算法生成并存储在车载控制系统的方式,使得车辆在执行不同任务的过程中经过同一个电子标签时可以执行不同的动作指令。(4)在实验室搭载试验环境结合实际情况进行验证分析,实现AGV叉车控制系统的任务调度和现场监测功能,分别进行了AGV叉车运动控制实验和生产线变更实验,通过实车试验证明,本文提出的生产线布置原则及运动控制算法,实现了在一个标签处执行多条不同指令的功能,对不同的生产线规划布局具有通用性,并且已经在某电力公司工业现场应用实现,达到了预期的设计要求及效果。
基于RFID技术的邮政物流管理系统设计与实现
这是一篇关于射频识别,物流管理,邮政物流,设计模式,防碰撞算法的论文, 主要内容为物流作为经济运行中的重要环节,物流效率的提高所带来的效益显著。中转站作为物资流通过程中的一个重要环节,随着物流量的不断增加,对中转环节的效率要求越来越高。目前我国的物流中转多处在半自动化管理状态,效率不高。 在网络时代的环境下,针对目前不断发展的信息科技技术,RFID(Radio Frequency Identification)的出现,成为物流行业效率提高的一个重要平台。尤其作为物流中转站,RFID能够实现对静止的或移动中的待识别物品进行自动机器识别,并以其具有小体积、大容量、长寿命、高通用性等特点,可以实现对物流中转站中物品进行快速读取、非可视识别、移动识别以及长期跟踪管理,从而实现对物流中转站的自动化、信息化管理,对于提高企业效益,降低成本有着重要贡献。 本文以中国邮政邮件中转业务为研究对象,针对库存监控业务,以RFID技术为基础,开发出一套适用于广州邮件处理中心的邮件板处理软件,对每块板的实时跟踪处理,同时通过RFID发运管理系统,能够随时查询到每块板所处的状态。对于一个国家一级邮件处理中心来说具有显著的效益,并具有较高推广应用价值。 该系统是Symbol的Win CE4.2环境下,并利用JavaME的CDC做UI编程,一般使用AWT类库。但使用这个类库可重用组件不足,用户体验不好,于是我们重用了Sourceforge的LwVCL组件库,该组件库有大量可重用组件和漂亮的外观,并且完全免费,是替代AWT理想方案。同时由于JavaME编程不像JavaEE有现成的Spring或者Hibernate这样的框架可以套用,开发出的东西往往难以重用。于是我们使用设计模式理论来设计类,使系统容易理解和容易扩展。后台是基于Java的Proxy,通过Socket与前台通信。数据库用MySQL5.1。 最后,文章对系统实现的2个关键技术进行了分析和总结。碰撞将导致标签数据无法正常接收,因此防碰撞算法就是射频识别系统中所必须要解决的一个关键问题。中间件技术隔离了应用层和设备接口,减低了系统开发的难度和复杂度,便于系统的实现。
基于RFID的仓储管理系统设计与开发
这是一篇关于射频识别,电子标签,仓储管理,物流的论文, 主要内容为RFID(射频识别技术)采用无线射频方式对目标物进行非接触式自动识别,并可对多个目标物体同时识别,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷等优点。备受关注,并广泛应用在物流、交通和防伪等领域。运用RFID技术,可以实现数据与信息非接触快速传送；极大地提高物流信息的采集速度与物流作业效率 本文在传统仓储管理和射频识别技术的应用背景下,针对传统仓储管理中日常作业问题,提出了一种基于RFID和条形码相结合的仓储管理方案,在对系统进行需求分析的基础上,划分了系统的功能模块,并设计了系统的软硬件结构。运用Visual Studio.NET2005开发工具,并采用SQL Server2005数据库对数据进行管理,开发了基于RFID的仓储管理信息系统。 该系统将先进的RFID技术和条形码有机结合起来,对仓储操作实行全方位的监控和管理,实现了仓储信息的实时自动化,提高了仓储管理的效率。该系统易于操作,能提高仓管员的效率,降低发错料概率,具有较高的使用价值和广阔的应用前景。
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