毕业作品网站

 首 页 机械毕业设计 电子电气毕业设计 计算机毕业设计 土木工程毕业设计 视觉传达毕业设计 理工论文 文科论文 毕设资料 帮助中心 设计流程 
垫片
您现在所在的位置:首页 >>毕设资料 >> 文章内容
                 
垫片
   我们提供全套毕业设计和毕业论文服务,联系微信号:biyezuopinvvp QQ:1015083682   

基于UHF RFID的室内人群定位系统的设计与实现 开题报告

文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

题  目

基于UHF RFID的室内人群定位系统的设计与实现

学生姓名

性别

专业

学院

年级

2020

学号

毕业设计时间

2023年  6 月 26  日 至    2024 年  4 月  20  日

指导教师

姓名

所在单位

职称

教授

课题的目的、意义和研究现状(含国内外相关研究综述及评价)

一、 课题的研究目的

如今,随着中国的高速发展,人们的生活消费水平日益提高,在商场,超市等室内场所的人流量逐渐增多,当出现紧急状况时,可能无法对室内的人群进行很好的定位,不能够充分掌握人群的分布情况,因此当发生危险却无法精确的定位人群从而错过最佳救援时间,例如,天津南开区高楼发生火灾,消防同志及时进行救援行动,在缺乏室内人员分布信息的情况下,救援行动显得尤为艰难。由此,我的课题基于UHF的RFID的室内定位技术便是为了解决这类问题而存在,本课题通过基于UHF的RFID定位器对人群中端标签(UHF RFID标签)信号的捕获与分析,从而掌握室内人群的分布情况。

二、 课题的研究意义

对许多的室内场所来说,都需要用到UHF的RFID的室内定位技术来提供必要的人员分布情况和其定位信息。

1.首先要解决的室内位置感知问题,在室内环境中,传统的GPS定位无法提供准确的定位服务。而基于UHF的RFID技术可以通过标签的识别和信号传输实现室内高精度的定位,填补了室内位置感知的空白,为用户提供了室内定位的解决方案。

2.优化室内定位:基于UHF的RFID技术可以实现对人员在室内位置的准确追踪,从而优化室内人员位置的追踪。例如,在教室或医院中,可以通过室内定位技术实时跟踪学生或病人的位置,提高管理效率和安全性。

3.改进室内定位的精确度:室内定位是一种重要的服务需求,尤其在商场、教室、医院等建筑物内部。采用UHF的RFID室内定位技术可以提供准确的位置信息,能够方便精确地进行室内定位,提高其室内定位的准确性和效率。

4.提升室内定位服务质量:基于UHF的RFID室内定位技术可用于对人群的定位,对目标人群提供个性化的室内服务,如展示推荐、广告推送、促销信息推送等。通过定位用户的位置,可以根据其所在位置提供相关的服务和信息,提升用户体验和满意度。

通过对UHF的RFID室内定位技术的研究,可以解决室内位置感知难题,人员分布情况,优化室内定位,改进室内定位的精确度,提升室内定位服务质量,甚至可以推动物联网的发展,具有广泛的应用前景和研究价值。

三、 课题的研究现状

基于UHF的RFID技术:

基于UHF的RFID技术是指使用超高频(UHF)频段进行通信和识别的RFID技术。UHF频段通常指的是860-960MHz的频段,相比低频(LF)和高频(HF)RFID技术,UHF RFID技术具有以下特点和优势:

1.长距离通信:UHF RFID技术可以实现较长的通信距离,一般可达到10米以上。这使得UHF RFID技术在物流、供应链管理和库存管理等领域得到广泛应用,可以快速、准确地对大量物品,人群进行识别和追踪。

2.高速数据传输:UHF RFID技术的数据传输速率较高,可以实现快速的数据读写操作。这使得UHF RFID技术在快速移动的场景下具有优势,例如在物流和运输过程中,可以实现对货物的快速扫描和记录。

3.多标签识别:UHF RFID技术支持同时识别多个标签,可以实现对大量物品的快速识别。这使得UHF RFID技术在物流、仓储和零售等领域的应用更加便捷和高效。

4.抗干扰能力强:UHF RFID技术具有较强的抗干扰能力,可以在电磁干扰较大的环境中正常工作。这使得UHF RFID技术在复杂的工业环境和电磁干扰较大的场景下具有稳定性和可靠性。

5.成本较低:相比低频和高频RFID技术,UHF RFID技术的标签成本较低,适用于大规模应用和大量标签的部署。

基于UHF的RFID技术在过去几年中得到了广泛的研究和应用。

以下是基于UHF的RFID技术研究的一些主要现状:

1.标签设计和制造:研究人员致力于开发新型的UHF RFID标签设计和制造技术,以提高标签的读取范围、抗干扰能力和读写速度。例如,采用新材料、新工艺和新结构设计的UHF RFID标签,可以实现更好的性能。

2.通信协议和算法:研究人员在UHF RFID通信协议和算法方面进行了深入研究,以提高通信的可靠性和效率。例如,研究人员提出了一些新的反向链路调度算法和动态功率控制算法,以优化标签的读取和写入过程。

3.多标签识别和定位:由于UHF RFID技术支持同时读取多个标签,研究人员致力于开发多标签识别和定位技术。例如,研究人员提出了一些基于多路径传播和信号处理的算法,以实现多标签的准确识别和定位。

4.安全和隐私保护:由于UHF RFID技术的广泛应用,安全和隐私保护问题引起了研究人员的关注。他们致力于开发安全的UHF RFID系统和协议,以保护标签和数据的安全性和隐私性。

基于UHF的RFID技术的研究现状涵盖了标签设计和制造、通信协议和算法、多标签识别和定位、安全和隐私保护、应用领域拓展、能量收集和能量管理、多模态融合、云平台和大数据分析、射频天线设计和优化以及标签成本和可靠性等方面。这些研究工作为基于UHF的RFID技术的进一步发展和应用提供了重要的支持和指导。

毕业设计主要内容、方法

一、主要内容、方法

本毕业设计研究与设计一种应用于室内人群定位的系统,通过基于UHF的RFID定位器对人群终端标签(UHF RFID标签)信号的捕获与分析,掌握室内人群分布情况,对人群疏散提供预警;同时可以利用对人群的定位,对目标人群提供商业服务,如广告推送等、进入某区域的视频广告播放等。射频识别(RFID)应用非常广泛。UHF电子标签是RFID电子标签中的一种,是一种无源电子标签,UHF电子标签具有识别距离远、识读率高、防冲突能力强、可扩展性好等特点。

首先是对定位算法的研究,目前较为流行的算法有:

(1)基于到达时间定位算法(TOA)

基于到达时间定位算法的主要思想是通过计算检测基站和待测点这两点的发射时间和到达时间,根据通过公式将其乘以射频信号的传播速度,得到检测基站与待测点之间相离的长度,再通过最小二乘法对待测点进行定位。基于到达时间定位算法的优点在于:计算比较简单,算法复杂度比较低,缺点在于对参考点的同步性要求比较高,该方法比较适合对于定位精度要求不高的情况,如图1所示。

图1 到达时间定位算法

(2)基于接收信号强度定位算法(RSSI)

基于接收信号强度定位算法的主要思想是通过检测基站测量待测点的信号强度值来进行定位。当待测点距离增大时,射频信号会规律性衰减,按照衰减规律可以将接收信号强度值转换成检测基站与待测点之间的距离,通过多组检测基站得到距离后,就可以使用三角定位法计算出待测点的具体位置坐标。射频信号的衰减规律如公式(1)所示:

(1)

在该公式(1)中,P 是待测点的 RSSI 值,P0 是检测基站的功率,d 是检测基站到待测点之间的距离,d0 是参考距离, x是信号传输的损耗因子。基于接收信号强度定位算法与其他几种算法相比,其优点在于:受多径效应产生的影响比较小,并且该方法不需要额外的设备,在一定程度上降低了定位成本。然而,射频信号的衰减受环境因素影响会导致定位误差增大,因此该方法对室内环境的要求比较高,比较适合没有障碍物干扰的定位场景.在本课题中主要采用RSSI参考测距法实现目标的测距[1],结合三角定位、多边定位等算法实现目标定位

其次要建立UHF RFID的定位场景,本课题所使用的为捷通-RFID UHF即JT-8290读写器来搭建定位仿真场景,主要利用读写器对于标签的信号来进行定位实现。

最后进行基于算法和模拟环境对软件的功能进行实现。

对于系统的总体设计,如图2所示。

图2 系统总体设计

对于软件的结构首先是用户的登陆模块,如图3所示。

图3 登录模块

对RFID标签的管理模块,如图4所示。

图4标签管理模块

对于定位系统的预警模块,如图5所示。

图5预警模块

毕业设计的进度安排(以周为单位

2022-2023第2学期第19周:确定毕业设计选题,收到毕业设计任务书,整理项目所需具备的功能需求。

2022-2023-第2学期第20周:查找最新的相关资料,阅读与RFID设计相关的文献,确定研究思路方法和写作框架。

2022-2023第2学期暑假:根据课题要求,补充学习RFID等相关技术,查阅C相关的RFID人群定位相关文献,分析当前发展现状进行需求分析,总结出相关内容。根据前期市场调研,分析当前发展现状进行需求分析,确定要使用的技术细节。进行概要设计,完成系统的总体设计,搭建基础平台,完成代码。

2023-2024第1学期第1-2周:完成管控功能页面的实现,能基本实现人员、工装、设备的管控功能,并根据指导老师意见做出调整和完善。

2023-2024第1学期第3-4周:准备开题答辩,完成开题报告并反复修改打磨,修改报告内容,准备好答辩PPT,进行开题答辩,根据开题答辩的情况继续完成毕业设计。

2023-2024第1学期第5-7周:完成读写器的功能测试。

2023-2024第1学期第8-10周:根据流程图和功能图,完成定位模块功能。

2023-2024第1学期第11-13周:完成系统RFID读写器连接管理功能

2023-2024第1学期第14-16:完成人员数据统计、预警功能功能。

2023-2024第1学期第17-18周:完成毕业设计作品,完善毕业设计所有数据,准备好中期汇报表和答辩PPT,进行毕业论文(设计)中期答辩。

2023-2024第1学期第19-20周及学期寒假:修改完善毕业设计作品,查阅关于UHF、RFID相关的论文,撰写毕业论文。

2023-2024第2学期第1-2周:提交毕业论文初稿。

2023-2024第2学期第3-5周:提交毕业论文二稿、三稿。

2023-2024第2学期第6-7周:毕业论文图书馆查重。

2023-2024第2学期第8周:提交毕业论文终稿,完善各项资料,准备毕业论文(设计)答辩。

2023-2024第2学期第9-10周:进行毕业论文(设计)答辩。

指导教师意见:

签    名:            年   月   日

教研室意见:

签    名:            年   月   日

  全套毕业设计论文现成成品资料请咨询微信号:biyezuopinvvp QQ:1015083682     返回首页 如转载请注明来源于www.biyezuopin.vip  

                 

打印本页 | 关闭窗口
本类最新文章
手部康复指板屈伸按摩装置的机构设 智能电表控制电路设计 论文指导记 家用光伏发电系统逆变电源设计 开
家用光伏发电系统逆变电源设计 任 家用光伏发电系统逆变电源设计 选 钢筋调直机机械结构设计 开题报告
| 关于我们 | 友情链接 | 毕业设计招聘 |

Email:biyeshejiba@163.com 微信号:biyezuopinvvp QQ:1015083682  
本站毕业设计毕业论文资料均属原创者所有,仅供学习交流之用,请勿转载并做其他非法用途.如有侵犯您的版权有损您的利益,请联系我们会立即改正或删除有关内容!