一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的rfid標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及RFID技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及RFID多標(biāo)簽分布配置技術(shù)，特別是引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)RFID標(biāo)簽分布進(jìn)行優(yōu)選配置，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別(Rad1 Frequency Identificat1n，RFID)作為一種新穎的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，已在現(xiàn)代物流、智能交通、生產(chǎn)自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，特別在人們密切關(guān)注的智慧物流中貨物的出入庫(kù)信息采集與貨物盤(pán)點(diǎn)應(yīng)用尤為突出。但由于物聯(lián)網(wǎng)與RFID技術(shù)的快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)部缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際性能缺乏有效的評(píng)估方式和檢測(cè)手段。
[0003]RFID技術(shù)的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)就是多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別，但要實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別，就要面臨如何提高標(biāo)簽識(shí)讀性能的問(wèn)題。RFID系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的一個(gè)重要指標(biāo)是識(shí)讀距離。在實(shí)際的測(cè)量中，RFID系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能受到RFID標(biāo)簽位置的影響很大。如果RFID標(biāo)簽的分布不好，會(huì)產(chǎn)生漏讀或誤讀等現(xiàn)象，那么RFID多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別的優(yōu)勢(shì)將不再存在。因此，優(yōu)化RFID標(biāo)簽分布位置，從而提高RFID標(biāo)簽讀取率，對(duì)于RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用至關(guān)重要。
[0004]本發(fā)明提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RFID多標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)RFID標(biāo)簽分布下的識(shí)讀距離進(jìn)行訓(xùn)練，進(jìn)一步在RFID標(biāo)簽識(shí)讀距離下對(duì)RFID多標(biāo)簽分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而找出RFID多標(biāo)簽的最優(yōu)分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，包括以下步驟:
[0006]第一步驟:搭建測(cè)試平臺(tái)步驟，測(cè)試平臺(tái)由1-RFID讀寫(xiě)器、2-RFID讀寫(xiě)器天線、
3-激光測(cè)距傳感器、4-光學(xué)升降臺(tái)、5-反射板、6-RFID標(biāo)簽、7-透明塑料箱、8-相機(jī)、9-相機(jī)支架、10-托盤(pán)、11-控制計(jì)算機(jī)、12-導(dǎo)軌、13-電機(jī)構(gòu)成，ι-RFID讀寫(xiě)器及3-激光測(cè)距傳感器與11-控制計(jì)算機(jī)相連，8-相機(jī)安置在9-相機(jī)支架上并正對(duì)貼有6-RFID標(biāo)簽的7-透明塑料箱，2-RFID讀寫(xiě)器天線和3-激光測(cè)距傳感器分別安置在4-光學(xué)升降臺(tái)兩側(cè)，調(diào)整
4-光學(xué)升降臺(tái)，使3-激光測(cè)距傳感器的光束正對(duì)5-反射板，同時(shí)，2-RFID讀寫(xiě)器天線的輻射方向正對(duì)6-RFID標(biāo)簽，如圖1所示；
[0007]第二步驟:采集圖像步驟，托盤(pán)上放置多個(gè)透明塑料箱，將RFID標(biāo)簽隨機(jī)粘貼在透明塑料箱上，托盤(pán)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，相機(jī)對(duì)托盤(pán)上的RFID標(biāo)簽快速掃描，再拼接獲得立體圖像；
[0008]第三步驟:RFID標(biāo)簽位置提取步驟，對(duì)第二步驟中獲得的立體圖像進(jìn)行特征提取和模板匹配，獲得一組RFID標(biāo)簽的三維坐標(biāo)，每一個(gè)RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，得到一組節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
[0009]第四步驟:RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離測(cè)量步驟，貼有RFID標(biāo)簽的透明塑料箱在導(dǎo)軌上由電機(jī)帶動(dòng)向RFID讀寫(xiě)器天線方向運(yùn)動(dòng)，隨著透明塑料箱靠近RFID讀寫(xiě)器天線，當(dāng)全部的RFID標(biāo)簽被RFID讀寫(xiě)器天線讀到時(shí)，激光測(cè)距傳感器測(cè)量RFID讀寫(xiě)器天線到RFID標(biāo)簽的距離值，作為RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離，存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中；
[0010]第五步驟:不同分布下RFID標(biāo)簽識(shí)讀距離測(cè)量步驟，重新隨機(jī)布置RFID標(biāo)簽的位置，重復(fù)以上第二、三、四步驟，獲得不同分布下節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離，存儲(chǔ)于控制計(jì)算機(jī)中；
[0011 ] 第六步驟:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練步驟，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)第五步驟獲得的節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)和RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離進(jìn)行訓(xùn)練，得到一組連接權(quán)值，構(gòu)建出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；
[0012]第七步驟:預(yù)測(cè)RFID標(biāo)簽分布步驟，輸入任意RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離，根據(jù)第六步驟訓(xùn)練的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲得RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽的識(shí)讀距離對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)；
[0013]以上第三步驟所述的特征提取是指獲得一組權(quán)利要求1第二步驟立體圖像中的RFID標(biāo)簽外形形狀；
[0014]以上第三步驟所述的模板匹配是指先由單個(gè)標(biāo)簽的外形形狀構(gòu)成模板，再通過(guò)對(duì)特征提取到的一組RFID標(biāo)簽的外形形狀依次與模板進(jìn)行匹配。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1:測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖
[0016]圖2:RFID標(biāo)簽立體圖像
[0017]圖3:節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)圖
[0018]圖4:不同分布下的RFID讀寫(xiě)器天線對(duì)RFID標(biāo)簽識(shí)讀距離
[0019]圖5:RFID標(biāo)簽的外形形狀
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RFID標(biāo)簽分布優(yōu)選配置方法，包括以下步驟:
[0021]第一步驟:搭建測(cè)試平臺(tái)步驟，測(cè)試平臺(tái)由1-RFID讀寫(xiě)器、2-RFID讀寫(xiě)器天線、
3-激光測(cè)距傳感器、4-光學(xué)升降臺(tái)、5-反射板、6-RFID標(biāo)簽、7-透明塑料箱、8-相機(jī)、9-相機(jī)支架、10-托盤(pán)、11-控制計(jì)算機(jī)、12-導(dǎo)軌、13-電機(jī)構(gòu)成，ι-RFID讀寫(xiě)器及3-激光測(cè)距傳感器與11控制計(jì)算機(jī)相連，8-相機(jī)安置在9-相機(jī)支架上并對(duì)準(zhǔn)貼有6-RFID標(biāo)簽的7-透明塑料箱，2-RFID讀寫(xiě)器天線和3-激光測(cè)距傳感器分別安置在4-光學(xué)升降臺(tái)兩側(cè)，調(diào)整
4-光學(xué)升降臺(tái)，使3-激光測(cè)距傳感器的光束正對(duì)5-反射板，同時(shí)，2-RFID讀寫(xiě)器天線的輻射方向正對(duì)6-RFID標(biāo)簽，如圖1所示，RFID標(biāo)簽采用超高頻電子標(biāo)簽——Impinj H47，RFID讀寫(xiě)器采用Impinj Speedway Revolut1n R420讀寫(xiě)器，最大射頻輸出功率為30dBm，RFID讀寫(xiě)器天線采用LAIRD S9028R30NF超高頻天線，增益9.0dBi，頻率915MHz，工作波長(zhǎng)λ =c/f = 3.0X 108/9.15X 108= 0.328m ；
[0022]第二步驟:采集圖像步驟，托盤(pán)上放置多個(gè)透明塑料箱，將RFID標(biāo)簽隨機(jī)粘貼在透明塑料箱上，托盤(pán)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，相機(jī)對(duì)托盤(pán)上的RFID標(biāo)簽快速掃描，再拼接獲得立體圖像，如圖2所示；
[0023]第三步驟:RFI