一種提高RFID識(shí)別率的方法

彭國(guó)慶

（湖南創(chuàng)博龍智信息科技股份有限公司，長(zhǎng)沙 410205）

1 引言

目前，通過(guò)優(yōu)化配置的RFID系統(tǒng)硬件設(shè)施基本可以滿足數(shù)據(jù)讀取率的需要，但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，因天線重疊造成沖突或天線盲區(qū)等引起的識(shí)別率過(guò)低問(wèn)題及非識(shí)別對(duì)象被意外識(shí)別問(wèn)題隨之而來(lái)。本文介紹了一種提高RFID識(shí)別率的方法，通過(guò)調(diào)整RFID天線的安裝方法，設(shè)計(jì)應(yīng)用一種數(shù)據(jù)歸納合并算法，過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)，整定實(shí)測(cè)結(jié)果，解決了因天線重疊造成沖突或天線盲區(qū)等引起的識(shí)別率過(guò)低問(wèn)題，提高了RFID識(shí)別率。該方法適用于采用電子標(biāo)簽的物流運(yùn)輸、汽車收費(fèi)站等行業(yè)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

2 技術(shù)原理

RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)在無(wú)須人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽及高速運(yùn)動(dòng)物體。但伴隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不同，如何提高RFID的識(shí)別率就成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。本文提出的一種提高RFID識(shí)別率的方法主要包括設(shè)備的定位安裝、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)過(guò)程，其技術(shù)流程見(jiàn)圖1所示。

圖1 流程圖

3 主要技術(shù)流程

3.1 第一個(gè)過(guò)程是設(shè)備定位安裝、初始化

本方法要求安裝2個(gè)以上的天線，安裝要求在不同的空間方位（比如在坐標(biāo)X、Y、Z軸上分別設(shè)置A、B、C三個(gè)天線）標(biāo)定照射角度，將2個(gè)以上天線的射線覆蓋區(qū)域定位在規(guī)定范圍內(nèi)，最終形成一個(gè)近似三角形區(qū)域（⊿EFG）射線覆蓋區(qū)域，完成設(shè)備的定位安裝和初始化并等待數(shù)據(jù)采集。安裝圖如圖2所示。

3.2 第二個(gè)過(guò)程是采集數(shù)據(jù)過(guò)程

本方法的采集數(shù)據(jù)近程依靠地感線圈、紅外對(duì)射等方式實(shí)現(xiàn)RFID信號(hào)的啟動(dòng)，啟用所有天線掃描標(biāo)簽，實(shí)時(shí)讀取和存儲(chǔ)掃描到的所有標(biāo)簽，完成數(shù)據(jù)采集的過(guò)程。

3.3 第三個(gè)過(guò)程是數(shù)據(jù)分析過(guò)程

數(shù)據(jù)分析過(guò)程采用自主設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)歸納合并算法，過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)，整定實(shí)測(cè)結(jié)果。將所有掃描到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)定規(guī)則進(jìn)行歸納，將歸納后的數(shù)據(jù)集內(nèi)相同標(biāo)簽碼的最大交集集合找出來(lái)，該標(biāo)簽碼即為最終需要的數(shù)據(jù)，其余的多余數(shù)據(jù)則丟棄。

圖2 天線安裝圖

數(shù)據(jù)歸納合并算法原理：將所有天線掃描到的數(shù)據(jù)用三維數(shù)組根據(jù)天線號(hào)、標(biāo)簽碼、讀取次數(shù)（三個(gè)數(shù)組下標(biāo)）存儲(chǔ)起來(lái)，然后分析三維數(shù)組里面的每個(gè)所讀取到的標(biāo)簽碼，根據(jù)天線和讀取次數(shù)判斷該數(shù)據(jù)是否有效，比如天線1、天線2 天線n都同時(shí)讀取到了80次以上，則該數(shù)據(jù)認(rèn)為是有效的電子標(biāo)簽，在天線的覆蓋區(qū)域范圍內(nèi)，如果其中某根天線的讀取次數(shù)達(dá)不到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為該標(biāo)簽不在天線覆蓋范圍內(nèi)（可能在天線覆蓋的邊緣），則該電子標(biāo)簽我們將丟棄。如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)歸納合并算法的原理

4 應(yīng)用領(lǐng)域

RFID的應(yīng)用技術(shù)方案已經(jīng)涉及包括物流、零售、制造業(yè)、服裝業(yè)、醫(yī)療、身份識(shí)別、防偽、資產(chǎn)管理、交通、食品、動(dòng)物識(shí)別、圖書館、汽車等行業(yè)。本方法的應(yīng)用主要適用于采用電子標(biāo)簽的物流運(yùn)輸、汽車收費(fèi)站等行業(yè)，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于鞍鋼、湘鋼、陽(yáng)鋼等大型企業(yè)。圖3是鞍鋼的遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景示例，所有的物資運(yùn)送車輛通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)人值守計(jì)量站進(jìn)行自主計(jì)量，車輛及號(hào)牌信息通過(guò)RFID自動(dòng)識(shí)別，物資的計(jì)量通過(guò)計(jì)量衡器自主計(jì)量。通過(guò)實(shí)際操作驗(yàn)證，證實(shí)RFID識(shí)別率提高到了99.9%以上。

圖3 鞍鋼遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

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