研究设计并实现了一种基于U型谐振单元的无芯片射频识别(radio frequency identification,RFID)技术湿度传感器,该传感器结合Vivaldi宽频段天线,构建了一套无线无源的湿度传感系统,可实现对环境湿度的实时监测。无芯片RFID湿度传感器由8...研究设计并实现了一种基于U型谐振单元的无芯片射频识别(radio frequency identification,RFID)技术湿度传感器,该传感器结合Vivaldi宽频段天线,构建了一套无线无源的湿度传感系统,可实现对环境湿度的实时监测。无芯片RFID湿度传感器由8个U型谐振单元和1条与之耦合的微带线构成。在该设计中,两侧对称的谐振单元用于校准环境温度对湿度传感器的影响,其中1个单元由聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)湿敏材料覆盖;中间6个U型单元用于RFID湿度传感器的ID信息编码。此外,本工作采用矩形环开槽技术优化了宽频带Vivaldi天线,并结合传感器实现了无线无源湿度传感。有线实验数据显示,在57%RH~71%RH的相对湿度范围内,产生了118 MHz的频率偏移,平均灵敏度为8.4 MHz/%RH。无线实验结果显示,在49%RH~70%RH的相对湿度范围内,产生了103 MHz的频率偏移,平均灵敏度为4.9 MHz/%RH。实验结果表明该无线无源湿度传感装置具有较高的检测灵敏度,可为无线无源湿度检测提供重要的解决方案。展开更多
生鲜农产品易发生品质劣变,其中氨气是反映其品质变化的重要检测指标。针对传统有芯片氨气传感器电路设计复杂、寿命有限问题,设计了一种无芯片射频识别(Radio frequency identification,RFID)氨气传感器,用于生鲜农产品挥发性氨气检测...生鲜农产品易发生品质劣变,其中氨气是反映其品质变化的重要检测指标。针对传统有芯片氨气传感器电路设计复杂、寿命有限问题,设计了一种无芯片射频识别(Radio frequency identification,RFID)氨气传感器,用于生鲜农产品挥发性氨气检测。首先,基于高频电磁仿真软件(High frequency structure simulator,HFSS)设计了微带贴片天线结构,研究了传感器天线的电磁场分布、回波损耗S11和极化特性,通过在微带天线上加载金属短路和寄生单元优化了传感器结构;采用激光雕刻技术制备传感器标签,并选择了在室温下对氨气具有良好选择性的ZnO/TiO_(2)纳米复合材料,将其喷涂在微带天线表面辐射单元上;其次,结合氨气射频检测原理,搭建了基于无芯片RFID的生鲜农产品挥发性氨气测试系统,分析了传感器的交叉敏感性和低温高湿环境下的稳定性,最后,对实际测试结果进行了主成分分析和Pearson相关分析。试验结果表明,该无芯片RFID传感器中心谐振频率为2.25 GHz,加载金属短路后增益提升0.13 dB,在实验室氨气质量浓度0~100 mg/L环境下灵敏度达到0.11 dB·L/mg,实际测试过程中,鸡肉氨气传感响应值较高,为9.0 dB;虾肉氨传感响应值较低,为4.5 dB。此外,传感器检测响应能有效区分干扰气体(H_(2)S、CO_(2)、CH_(4)、C2H5OH),相关系数绝对均值均小于0.5;在低温高湿环境下,传感器能够有效完成氨气检测,且稳定性良好。展开更多
杆塔是输电线路体系中的关键组成部分,其稳定可靠性是整个输电线路运行安全的重要保障。提出一种融合无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)和射频识别(radio frequency identification,RFID)技术的输电线路杆塔状态监测网络,具...杆塔是输电线路体系中的关键组成部分,其稳定可靠性是整个输电线路运行安全的重要保障。提出一种融合无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)和射频识别(radio frequency identification,RFID)技术的输电线路杆塔状态监测网络,具有监测成本低、故障定位迅速和适合长期监测的优点。中继节点设置是所提出监测网络性能研究的关键,建立了中继节点传输延时模型,有利于分析不同条件下的监测网络延时性能。针对RFID冗余数据导致的融合监测网络延时,提出一种适用于输电线路杆塔状态监测RFID冗余数据处理方法,能有效削减阅读器端采集的冗余数据,具有算法简单、实时性强等特点。展开更多
射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、...射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、包装材料、货架材质等因素影响。为了进一步提升室内定位精度,该研究提出了一种基于接收信号强度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和测量相位融合的无源RFID定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement,RP-RaP)。首先,使用MATLAB软件进行仿真模拟,在已知测量相位统计学分布的前提下,采用最大似然估计法对标签进行水平定位,同时基于双天线阅读器所测得的RSSI差值对标签进行垂直定位,实现了无源超高频RFID标签的水平和垂直定位仿真。其次,以农产品包装场景为例,在仓库中搭建射频定位测试系统,通过滑轨搭载射频阅读器及天线,对货架物品上的贴附标签进行水平和垂直定位分析,最后将无源标签分别贴附于金属盒、油桶、纸箱、面粉袋和大米袋,并以未贴附标签的测量结果作为对比。试验结果表明,与传统的室内定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明显提升,平均水平和垂直定位精度分别达到94.6%和94.3%,基于接收信号强度指示器和测量相位融合的定位方法有效提升了农产品包装定位精度。研究结果可为大型农产品仓储智能化管理与应用提供参考。展开更多
目的确保物品包装上的超高频射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签一致性关键指标符合相关标准,解决现有文献对一致性关键指标阐述不全面的问题,基于ISO/IEC 18000-63和ISO/IEC 18047-63对一致性关键指标的测试方法展开...目的确保物品包装上的超高频射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签一致性关键指标符合相关标准,解决现有文献对一致性关键指标阐述不全面的问题,基于ISO/IEC 18000-63和ISO/IEC 18047-63对一致性关键指标的测试方法展开研究。方法在对现有一致性测试方法进行研究阐述的基础上,改进了状态跳转和截断响应的测试方法,提升了测试准确性;设计了一种时隙计数器测试方法,该方法通过改变Q值和重复发送QueryRep命令,验证时隙计数器在非0到0的变化过程中,标签有且仅有一次响应,从而避免出现多个标签同时应答的现象。结果应用改进及新设计的测试方法对指定标签进行测试,结果符合标准。结论较为全面地实现了对RFID标签的客观验证和有效评估,对提升RFID标签在实际应用中的可靠性具有重要意义。展开更多
文摘杆塔是输电线路体系中的关键组成部分,其稳定可靠性是整个输电线路运行安全的重要保障。提出一种融合无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)和射频识别(radio frequency identification,RFID)技术的输电线路杆塔状态监测网络,具有监测成本低、故障定位迅速和适合长期监测的优点。中继节点设置是所提出监测网络性能研究的关键,建立了中继节点传输延时模型,有利于分析不同条件下的监测网络延时性能。针对RFID冗余数据导致的融合监测网络延时,提出一种适用于输电线路杆塔状态监测RFID冗余数据处理方法,能有效削减阅读器端采集的冗余数据,具有算法简单、实时性强等特点。
文摘射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、包装材料、货架材质等因素影响。为了进一步提升室内定位精度,该研究提出了一种基于接收信号强度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和测量相位融合的无源RFID定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement,RP-RaP)。首先,使用MATLAB软件进行仿真模拟,在已知测量相位统计学分布的前提下,采用最大似然估计法对标签进行水平定位,同时基于双天线阅读器所测得的RSSI差值对标签进行垂直定位,实现了无源超高频RFID标签的水平和垂直定位仿真。其次,以农产品包装场景为例,在仓库中搭建射频定位测试系统,通过滑轨搭载射频阅读器及天线,对货架物品上的贴附标签进行水平和垂直定位分析,最后将无源标签分别贴附于金属盒、油桶、纸箱、面粉袋和大米袋,并以未贴附标签的测量结果作为对比。试验结果表明,与传统的室内定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明显提升,平均水平和垂直定位精度分别达到94.6%和94.3%,基于接收信号强度指示器和测量相位融合的定位方法有效提升了农产品包装定位精度。研究结果可为大型农产品仓储智能化管理与应用提供参考。
文摘目的确保物品包装上的超高频射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签一致性关键指标符合相关标准,解决现有文献对一致性关键指标阐述不全面的问题,基于ISO/IEC 18000-63和ISO/IEC 18047-63对一致性关键指标的测试方法展开研究。方法在对现有一致性测试方法进行研究阐述的基础上,改进了状态跳转和截断响应的测试方法,提升了测试准确性;设计了一种时隙计数器测试方法,该方法通过改变Q值和重复发送QueryRep命令,验证时隙计数器在非0到0的变化过程中,标签有且仅有一次响应,从而避免出现多个标签同时应答的现象。结果应用改进及新设计的测试方法对指定标签进行测试,结果符合标准。结论较为全面地实现了对RFID标签的客观验证和有效评估,对提升RFID标签在实际应用中的可靠性具有重要意义。
