考慮維護成本的物流RFID網絡線路規劃與仿真研究

李軍

惠州城市職業學院 廣東惠州 516000

RFID主要指無線射頻識別技術，是利用射頻信號提取信息的識別技術。該技術在實踐應用的過程中，能夠遠距離、快速、通識地識別多個標簽，能夠為物聯網的推廣與應用提供基礎。然而為降低物流RFID技術的維護成本，需要在網絡線路規劃的過程中進行科學研究與探索，將成本問題轉變為路徑問題，進而幫助人們探尋出科學的優化策略及算法。

1 物流RFID網絡線路規劃的約束規則

通常來講，多設施線路的線路規劃問題屬于常見NP難題。但要相將維護成本問題轉變為網絡線路規劃的路徑問題，就需要明確相應的約束規則。①DCS和RFR應以串口連接的方式結合起來，RFR在DCS上的銜接數量應受串口規模的約束，以此確保RFR與RFR形成無線路銜接的狀態[1]。②DCC與DCS應以傳統銜接的方式連接起來，DCS在DCC上的數量應受串口規模及類別的限制，及Pdcc的約束。③DCS和DCS應以串口相連的方式銜接。④檢測電源應為與之相對應的DCS供電，并且通過DCS中的DCSP，為RFR提供相應的電力支持。⑤DCSP應通過電纜與配電點相銜接。⑥以綜合成本最優化而非微觀成本最優化為基本原則。在本文研究中，筆者是將維護成本最優問題向綜合路徑最優化進行轉化，因此需要將線路維護成本進行集約化處理。根據網絡線路規劃的約束規則，可確定相應的轉化公式：

其中t、r、p、o、j、i屬于設施的節點標號。LDCSj-DCSi代表節點j與節點i在DCS上的最優距離。bdcsp-o代表串口使用標記。

2 RFID線路仿真規劃的算法設計

2.1 Dijkstra算法優化

較為原始的“Dijkstra”算法通常是利用窮舉法的方式，探究兩節點的最優距離。然而當節點規模較大時，運算的速度和質量卻相對有限。因此需要對原始的“Dijkstra”算法進行優化和改進。根據理論研究與實踐探究能夠發現，影響該算法速度的因素是網絡線路系統的存儲方式，究其原因在于原始算法難以使算法的復雜程度超過O（v3），所以其存儲方式的優化質量會相對有限。因此本文在網絡線路規劃設計的過程中，是通過矩陣存圖信息的方式，改進Dijkstra算法的，其運算流程中的END和Start可以是運算矩陣。而鄰接矩陣中的端點與邊應包含在原始運算流程的基本信息[2]。

2.2 仿真規劃的求解設計

在理論研究上，綜合最優路徑通常包括DCS和RFR的最優路徑之和。因此在仿真求解的過程中，應將PDP和DCSP的路徑之和與DCS和DCS的路徑之和相疊加。在仿真規劃的過程中，還應給出線路的優化圖與仿真圖。其仿真算法的步驟如下：①在初始化階段，應輸入位置矩陣DCS和RFR等信息，使DCS計數值為0。②應在調用impDijkstra時，核算RFR矩陣中DCS到RFR矩陣中的信息分站的最優距離。③重復上述操作，并對數據分站的數值進行識別。如果數據分站的數值與串口數量相等，則需要清除該數據分站，并將其數值分配給相鄰或相近的數據分站。④重復步驟②與步驟③，直到所有的RFR在DCS上都得到連接為止，并以此核算出最優的路徑值。⑤隨機計算一個DCS和DCS間的最優路徑，并通過調用impDijkstra的方式，逐級探究最優距離。獲得整體方案的綜合長度。⑥利用impDijksrta探究不同的DCSP到PDP的距離，通過循環計算的方式，確保每個DCSP都與相應的PDP相銜接。⑦輸出所有的綜合最優路徑并繪制相應的線路銜接圖，完成計算。然而在應用impdijkstra，獲得RFR到DCS最優路徑的過程中，需要判斷其是否滿足仿真優化的基本條件，如果滿足，則終止求解。否則，對其進行優化，重新進行運算。

3 仿真實驗

3.1 條件選擇

為驗證該算法的實效性，構建科學合理的網絡線路規劃體系，需要設計與之相對應的實驗算例。最后利用matlab7.0軟件獲得實驗結果。然而在仿真實驗設計與條件選擇的過程中，應將節點數設為33，邊數設為56，RFR設為8，位置矩陣為[1930271521203217]。檢測站DCS=6，矩陣為[242551631].串口數量應取{3.5.6}。并設位置DCS=DCSP。

3.2 結果分析

首先是敏感性分析，根據實驗結果能夠發現，當DCS為5時，DCS被分配到5個RFR上，符合本文所設置的約束條件。而當串口數量為3時，RFR能夠與“最近”及“次近”的DCS連接。由此可論證本文所提出的算法擁有較強的敏感性。并且當布局位置完全相同時，綜合路徑的長度會隨著串口的增加而減少，呈負相關關系。其次是逐級尋優。在逐級尋優的過程中，系統能夠通過算法優化的方式，分別探究“特定節點”到“各個節點”的最優距離，進而明確所有網絡線路的最優“解”[3]。

4 結語

將物流RFID線路仿真規劃的維護成本問題轉變為線路問題，能夠幫助人們更好地控制系統維護成本，提升網絡線路規劃的質量，與此同時也能夠改善傳統線路規劃所造成的資金、物力、人力浪費的問題，使物流RFID得到更廣泛的應用，推動并促進我國物流事業的健康發展。