主動(dòng)式RFID在集裝箱應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著世界貿(mào)易的全球化發(fā)展，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)之間的貨物運(yùn)輸越來(lái)越頻繁。集裝箱貨運(yùn)輸是一種能夠提供快速、安全、低成本的運(yùn)輸手段，國(guó)際間貨運(yùn)的90％由集裝箱完成，可見(jiàn)集裝箱貨運(yùn)在全球貨運(yùn)中起著十分重要的作用。近年來(lái)集裝箱總吞吐量以40％速度在增長(zhǎng)，05年已經(jīng)達(dá)到3億標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的數(shù)量。中國(guó)已經(jīng)成為世界的制造中心，港口集裝箱吞吐量在06年達(dá)到9300萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，連續(xù)四年排名全球第一。此外，現(xiàn)在每年全球90％以上的集裝箱在中國(guó)制造。以上數(shù)據(jù)，說(shuō)明了

2、集裝箱物流管理在世界和中國(guó)范圍有著廣闊的前景。 射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification）和傳統(tǒng)的自動(dòng)化識(shí)別的技術(shù)相比有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，它有速度快、效率高、可全天候工作、不怕灰塵污染、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到集裝箱管理中，將極大的提高管理的水平和效率。目前，國(guó)外僅有幾家公司專門(mén)在針對(duì)集裝箱行業(yè)設(shè)計(jì)射頻識(shí)別系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)的從事這方面設(shè)計(jì)的公司更少。 本文主要做了以下的理論分析和

3、設(shè)計(jì)驗(yàn)證工作。 針對(duì)集裝箱的信息需求，搭建了由電子標(biāo)簽、路標(biāo)、讀頭和后臺(tái)數(shù)據(jù)管理四部分構(gòu)成的集裝箱射頻識(shí)別系統(tǒng)。根據(jù)射頻識(shí)別技術(shù)的基本原理，選擇了主動(dòng)式電子標(biāo)簽作為集裝箱信息載體，同時(shí)采用2.45GHz作為標(biāo)簽遠(yuǎn)距離通信頻段和125KHz作為標(biāo)簽低頻喚醒頻段。 介紹了為達(dá)到節(jié)省功耗目的而引入的低頻喚醒和定時(shí)喚醒相結(jié)合的雙喚醒機(jī)制。分析了天線線圈的電感耦合原理，在此基礎(chǔ)上自制了天線線圈并設(shè)計(jì)了驗(yàn)證電路。通過(guò)實(shí)際測(cè)量路標(biāo)和電

4、子標(biāo)簽作用距離的結(jié)果對(duì)理論上的分析進(jìn)行了比較。 介紹了衡量高頻天線工作性能的參數(shù)指標(biāo)，對(duì)標(biāo)簽小天線的設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論分析。通過(guò)CST仿真軟件對(duì)小天線的理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證和優(yōu)化。同樣，通過(guò)仿真，模擬了集裝箱標(biāo)簽小天線在被安裝到金屬表面時(shí)受到的影響。 討論了電子標(biāo)簽的防碰撞機(jī)制。比較了目前常用的電子標(biāo)簽常用的防碰撞方法。在Aloha算法和時(shí)間片Aloha算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，可自動(dòng)獲取讀頭讀取范圍的標(biāo)簽ID清單并動(dòng)態(tài)分配時(shí)