面向遠距離RFID系統的混合智慧型規劃方法研究

《面向遠距離RFID系統的混合智慧型規劃方法研究》是依託華南農業大學，由呂石磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向遠距離RFID系統的混合智慧型規劃方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：呂石磊
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

射頻識別技術（Radio Frequency Identification, RFID）被列為實現物聯網的關鍵技術之一，系統規劃、冗餘數據和衝突干擾是遠距離（通信）RFID系統套用性能最佳化的重要研究方向。本項目將基於智慧型計算的研究方法，圍繞閱讀器部署規劃問題和閱讀器去冗餘規劃問題展開研究，以最佳化包括系統覆蓋、系統功耗、衝突干擾、冗餘數據、負載均衡等在內的系統性能為目標，通過引入閱讀器定向/全向天線參數來完善系統規劃模型，並且通過分析冬蟲夏草生長機制的內在規律來設計適於求解系統規劃問題的混合群體智慧型最佳化算法，從而實現智慧型的遠距離RFID系統性能最佳化機制。本項目的研究成果可以進一步完善RFID系統套用理論，並且對擴展群體智慧型最佳化算法的套用領域有積極推動作用。

結題摘要

本研究基於智慧型計算的研究方法，圍繞遠距離RFID系統套用性能最佳化問題展開研究。首先，研究了遠距離RFID系統參數與RSSI數據的映射規律，對影響RFID無線信號傳播的系統參數進行定量分析，構建了超高頻RFID系統無線信號傳播模型；其次，通過最佳化RFID閱讀器天線位置與工作狀態等系統參數來最佳化遠距離RFID系統性能，構建了閱讀器部署規劃模型和閱讀器調度模型，提出了閱讀器去冗餘規劃機制；第三，通過分析遠距離RFID通信特徵，設計了雙天線雙標籤對照的果園單軌運輸機定位方法，構建了能量傳輸定位模型和路徑損耗定位模型，通過現場試驗驗證了定位方法的有效性；第四，提出新型群體智慧型最佳化算法（SABA算法），該算法增加了與脈衝響度、脈衝發射頻率和尋優過程自適應的步長控制機制和變異機制，能夠根據求解問題的可行解域和當前疊代進度調整蝙蝠移動步長，提高了算法求解精度；第五，以管網投資費用最低為目標，構建了改進的自壓樹狀灌溉管網規劃模型，套用SABA算法最佳化管網節點參數。綜上所述，本研究從基於智慧型計算方法最佳化RFID系統性能的角度出發，實現了遠距離RFID系統性能智慧型最佳化機制，並分別探索了RFID系統與BA算法在農業工程領域的套用理論，從而進一步擴展了遠距離RFID系統和群體智慧型最佳化算法的套用範疇。