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內容簡介

　　RFID技術是一項多學科融閤的新興應用技術，已廣泛應用於智能交通、圖書管理、門禁係統、食品安全溯源等諸多領域。《典型物聯網環境下RFID防碰撞及動態測試關鍵技術：理論與實踐》主要針對典型物聯網環境下RFID動態測試技術的理論與實踐進行瞭相關研究。全書共分六部分，分彆介紹RFID防碰撞及動態測試關鍵技術、低信噪比環境下超高頻RFID係統建模與抗乾擾、RFID多標簽防碰撞及分布性能檢測、基於光電傳感的RFID動態檢測係統的設計與實現、物聯網環境下RFID動態檢測的半物理實驗驗證以及基於RFID的矩陣分析方法等內容。《典型物聯網環境下RFID防碰撞及動態測試關鍵技術：理論與實踐》係統闡述瞭物聯網環境下RFID動態測試理論和基本原理，是對典型物聯網環境下RFID動態測量係統設計與實現研究方麵新進展的總結，內容涉及光、機、電、控一體化以及多學科交叉的理論和實踐。
　　《典型物聯網環境下RFID防碰撞及動態測試關鍵技術：理論與實踐》可作為物聯網、電子信息、測試計量等相關專業的學習資料，也可供RFID行業技術人員和應用研究人員、物流領域工作者、物聯網係統集成商以及對自動識彆技術感興趣的大專院校師生等閱讀參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 RFID防碰撞及動態測試關鍵技術研究概述
1．1 RFID技術的起源與發展
1．2 物聯網與RFID技術
1．2．1 物聯網的基本框架
1．2．2 RFID係統的基本結構
1．2．3 RFID係統的基本原理
1．2．4 物聯網與RFID係統的應用
1．3 RFID係統防碰撞技術
1．3．1 信道與信道容量
1．3．2 軟件防碰撞
1．3．3 物理防碰撞
1．4 RFID係統動態測試技術
1．4．1 RFID係統測試的主要內容
1．4．2 RFID測試技術國內外研究進展
1．4．3 RFID係統動態測試的流程
1．4．4 RFID係統動態測試方法與實現
1．5 本章小結

第2章 低信噪比環境下超高頻RFID係統建模與抗乾擾研究
2．1 RFID係統典型信號參數建模和通信係統仿真研究
2．1．1 室內傳播模型
2．1．2 自由空間傳播模型
2．1．3 RFID網絡模型
2．1．4 RFID標簽通信建模
2．1．5 AWGN信道下係統通信性能仿真
2．2 RFID信號在瑞利信道下的仿真
2．2．1 瑞利衰落信道仿真
2．2．2 瑞利衰落信道下係統通信性能仿真
2．2．3 RFID信號在瑞利信道下的仿真
2．3 OFDM係統用於RFID信號的瑞利衰落信道
2．3．1 OFDM係統定義
2．3．2 OFDM係統用於RFID信號瑞利衰落的仿真
2．4 基於CRB的RFID-MIMO係統多標簽分布對識彆性能影響的研究
2．4．1 信道模型
2．4．2 計算機仿真與分析
2．5 本章小結

第3章 RFID多標簽防碰撞及最優分布性能檢測研究
3．1 低信噪比條件下RFID防碰撞評估與檢測研究
3．1．1 RFID係統碰撞的基本概念
3．1．2 RFID係統防碰撞的概率模型
3．1．3 碰撞檢測中的關鍵參數
3．1．4 RFID係統標簽碰撞過程的泊鬆分布模型
3．1．5 RFID係統標簽碰撞過程的二項分布模型
3．2 基於Fisher信息矩陣的多標簽最優分布
3．2．1 多標簽係統識讀原理
3．2．2 最優多標簽幾何拓撲的數學基礎
3，2．3 最優幾何分布理論模型
3．2．4 標簽數目N=2的幾何分布圖形
3．2．5 標簽數目N=3的幾何分布圖形
3．2．6 標簽數目N=5的幾何分布圖形
3．3 多標簽動態幾何模式研究
3．3．1 理論推導
3．3．2 係統仿真與分析
3．3．3 目標沿不同路徑勻速運動
3．3．4 目標沿不同路徑變速運動
3．4 RFID多標簽檢測中有偏估計的不確定度分析
3．4．1 非隨機矢量函數估計的Cramer-Rao界
3．4．2 單標簽識讀距離的有偏估計
3．4．3 多標簽最優化位置的有偏估計
3．5 本章小結

第4章 基於光電傳感的RFID動態檢測係統的設計與實現
4．1 RFID係統測試標準與比較分析
4．1．1 ISO／IEC18000係列標準
4．1．2 EPCglobal係列標準
4．1．3 國內RFID測試標準
4．2 單品級RFID測試係統
4．2．1 係統總體框圖
4．2．2 激光測距模塊
4．2．3 紅外綫計數傳感器模塊
4．2．4 射頻識彆模塊
4．2．5 綜閤功能軟件設計
4．2．6 實驗平颱搭建
4．3 托盤級RFID測試係統
4．3．1 托盤級RFID檢測係統結構
4．3．2 測試流程
4．3．3 軟件部分架構
4．3．4 軟件係統實現流程
4．4 包裝級RFID測試係統
4．4．1 標簽應用性能動態測試係統設計原理
4．4．2 標簽應用性能動態測試方法
4．4．3 讀寫器操作
4．4．4 RFID在綫檢測係統總體結構
4．4．5 RFID係統在綫檢測平颱控製子係統部分
4．4．6 量值溯源
4．4．7 RFID識讀距離間接測距算法設計
4．5 多材質RFID動態檢測係統
4．5．1 RFID標簽多參數動態檢測係統結構
4．5．2 測試流程
4，5．3 係統實現流程
4．5．4 單標簽性能測試實驗
4．5．5 多標簽性能測試實驗
4．6 特殊非標RFID標簽空中識彆距離檢測
4．6．1 SAWRFID標簽
4．6．2 SAWRFID係統原理及相應檢測方案設計
4．6．3 信號處理
4．6．4 檢測結果分析
4．7 基於識讀距離測量的RFID標簽方嚮圖測試係統
4．7．1 測試方案
4．7．2 驗證結果分析
4．8 用於RFID標簽測試的溫度控製係統
4．8．1 係統結構
4．8．2 測試流程
4．9 本章小結

第5章 物聯網環境下RFID動態檢測的半物理實驗驗證研究
5．1 金屬對RFID識讀性能影響的研究
5．1．1 理論分析
5．1．2 金屬與標簽距離對RSSI和RFID讀取次數的影響
5．1．3 金屬與標簽距離對RFID識讀距離的影響
5．1．4 結果討論與分析
5．2 液體對RFID識讀性能影響的研究
5．2．1 理論分析
5．2．2 實驗步驟
5．2．3 結果分析
5．3 標簽運動速度對RFID識讀性能影響的研究
5．3．1 理論分析
5．3．2 實驗測試及應用
5．3．3 實驗測試速度對讀取次數的影響
5．4 天綫對RFID識讀性能影響的研究
5．4．1 天綫的極化
5．4．2 天綫的輸入阻抗
5．4．3 天綫彎麯對RFID識讀性能的影響
5．4．4 實驗測試標簽位置對讀取次數和RSSI的影響
5．5 RFID係統識彆距離的影響因素
5．5．1 標簽天綫及芯片接收功率
5．5．2 RCS與識彆距離的關係
5．5．3 品質因數Q與識彆距離的關係
5．5．4 工作頻率與識彆距離的關係
5．6 RFID多標簽係統最優幾何分布圖形仿真計算與實驗驗證
5．6．1 Fisher信息矩陣分布分析
5．6．2 實驗驗證
5．7 本章小結

第6章 基於RFID的矩陣分析方法研究
6．1 基於RFID檢測工業危險區域的矩陣分析方法研究
6．1．1 工業安全的重要性
6．1．2 利用矩陣分析方法測試工業危險區域
6．1．3 實驗結果
6．1．4 實驗結論
6．2 基於矩陣分析的RFID標簽分布優選配置方法
6．2．1 標簽信號強度檢測流程
6．2．2 實驗結果分析
6．3 本章小結
參考文獻

前言/序言

　　物聯網（internetofthings，IOT）是近年來形成並迅速發展的新概念，是新一代信息係統的重要組成部分。物聯網的産生是繼計算機、互聯網和移動通信之後的又一次信息技術革命。作為物聯網感知領域的核心技術之一，射頻識彆（radiofrequencyidentification，RFID）技術是20世紀90年代興起並迅速發展的非接觸式自動識彆技術，它利用無綫電波、微波，通過感應或電磁波輻射進行非接觸雙嚮通信，達到自動識彆目標對象、獲取相關數據及數據交換的目的。
　　當RFID技術在典型物聯網環境中應用時，電磁場、溫度、噪聲、物理介質等對RFID係統識讀性能的影響以及所引起的RFID讀寫設備故障，很大程度上影響瞭RFID技術的大規模應用，這也成為RFID技術推廣應用的瓶頸問題。因此，本書針對實際應用環境下的RFID産品研發和應用實施過程中的問題，重點針對典型物聯網環境下RFID動態測試技術的理論與實踐進行瞭相關研究。本書對RFID産品和係統檢測具有重要的參考意義和實用價值，已取得的具有自主知識産權的創新性成果能夠直接投入産品檢測應用，可有效減少相關企業在RFID標簽研發、生産和應用等環節的投入成本，有效提高標簽的質量，並對標簽動態性能有效評價和控製提供可靠的第三方檢測手段。同時，本書內容對相關企業自主研發RFID産品和係統並參與國際競爭具有一定的技術支撐作用，將進一步提升企業的核心競爭力並帶動中國RFID相關特色産業的發展。
　　本書反映瞭當今物聯網和RFID領域一個前沿創新的研究方嚮，同時也介紹瞭著者科研團隊在RFID動態檢測技術研究方嚮的新成果。本書共分6章，第1章主要針對物聯網係統、RFID技術及其在應用過程中遇到的碰撞和動態測試問題，提齣瞭軟件防碰撞和物理防碰撞兩種解決方案，對提高RFID的識讀性能具有重要的意義。第2章圍繞多徑乾擾環境下超高頻RFID標簽信號在瑞利衰落信道中的傳輸進行係統建模，將OFDM係統引入以提高瑞利信號對信噪比的敏感度，同時引入RFID-MIMO技術以提高RFID係統的多標簽識讀性能，該研究有助於讀者對超高頻RFID係統在多徑環境下的係統性能進行研究。第3章通過構建RFID標簽碰撞過程的概率模型，給齣用於檢測低信噪比條件下RFID防碰撞算法性能的定量評價參數和方法，可以定量、係統地評估不確定性防碰撞算法的優缺點，從而為實際應用中選擇閤適的防碰撞算法提供一條新思路；同時，針對RFID多標簽的幾何分布判斷和標簽測量過程中的有偏估計問題，將Fisher信息矩陣引入RFID單標簽與多標簽位置優化測量，對得到有效的標簽測量參數以及不確定度分析具有重要的意義。第4章麵嚮幾種典型物聯網應用環境，設計瞭三種RFID動態測量方法與係統，對標簽在實際動態環境中的測量有重要的參考價值。第5章圍繞物聯網環境下RFID動態檢測開展半物理實驗驗證研究，應用RFID動態測量係統進行瞭一係列測試與實驗驗證，為讀者開展相關實驗研究提供瞭相應的方法指導及結果參考。第6章基於RFID的矩陣分析方法研究，將矩陣分析方法引入RFID測試中，用於檢測工業危險區域及RFID標簽分布優選配置，對RFID技術在工業生産安全領域的推廣應用和研究具有重要的理論和應用價值。
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