[发明专利]一种用于监控可预测移动物体的射频识别读写器布置方法

说明书

本发明公开了一种用于监控可预测移动物体的射频识别读写器布置方法，该方法包括以下步骤：1)确定监控的区域大小，区域内存在N个标签和M个读写器；2)以读写器的位置和数量为变量，随机生成若干个读写器集合，称作种群；3)选取一种读写器开关策略，然后对种群进行一定次数的迭代；4)迭代结束后，选择适应度值最优的个体作为读写器部署待选方案；5)在步骤3)中分别使用两个读写器开关策略各计算10次，重复步骤3)和4)，最后在所有读写器部署待选方案中选择最优物体监控准确率即适应度值最优的方案作为最后的读写器部署方案。

技术领域

本发明涉及仓储管理技术，尤其涉及一种用于监控可预测移动物体的射频识别读写器布置方法。

背景技术

在公共安全、物流、运输控制等众多领域中，对于运动物体的监视是十分重要的问题。例如监视工厂生产线上的货物和机场传送带上的行李。新兴的无线射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)非常适合用来解决这个问题。RFID系统包括标签和读写器，具有无线通信、通信距离长、体积小、存储容量大、传输速度快等优点。将标签附在运动物体上，就可以通过读写器以无线通信的方式读取该物品标识信息。由于读写器识别范围具有局限性，在大型超市或商场等领域，需要多个读写器协调工作进行标签识别，因此合适的读写器布置方法对于物体的监视至关重要。读写器布置包括读写器数量和每个读写器的位置。最优的读写器布置应该覆盖尽可能多的标签且尽可能地减少碰撞的发生。现有的读写器布置算法大都是为监视静态标签设计的。对于监视可预测运动物体，读写器的布置方法和传统算法有所不同，因为标签处在运动状态且需要在所有时刻都被监视。现有的读写器布置算法没有考虑到物体的移动性，因此无法得到理想的结果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种用于监控可预测移动物体的射频识别读写器布置方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于监控可预测移动物体的射频识别读写器布置方法，包括以下步骤：

1)确定监控的区域大小，设区域为长为L、宽为W的区域，区域内存在N个标签和M个读写器；其中，每个读写器的识别半径为r_i，干扰半径为r_f；

2)以读写器的位置和数量为变量，随机生成若干个读写器集合，称作种群；

3)选取一种读写器开关策略，然后对种群进行一定次数的迭代；每轮迭代过程中，先对种群中的每个个体使用该策略计算出适应度值，然后对种群使用选择、交叉、变异操作产生新的种群；直至种群中的读写器部署适应度值不再变化；

所述读写器开关策略为两种，包括：在每个时间片使用贪心算法打开部分读写器和在所有时刻始终打开所有读写器；

所述适应度值的计算方法如下：设需要监测的时间段为s个时间片，对每个时间片内的所有标签进行遍历，得到在该时间片内被读写器以无读写器-读写器碰撞和读写器-标签碰撞的形式识别的标签数目，累加所有时间片可识别标签的数量，除以N*s，即可得到读写器部署适应度值；

4)迭代结束后，选择适应度值最优的个体作为读写器部署待选方案；

5)在步骤3)中分别使用两个读写器开关策略各计算10次，重复步骤3)和4)，最后在所有读写器部署待选方案中选择最优物体监控准确率即适应度值最优的方案作为最后的读写器部署方案。

按上述方案，所述步骤3)中，

选取第一种策略是在每个时间片使用贪心算法打开一部分读写器；具体为在每个时间片，先计算所有读写器识别区域内的标签数量，然后打开识别区域内标签数最多的读写器，关闭和它距离max(2*r_i，r_f)内的所有读写器；重复这个步骤直到所有读写器均被打开或关闭；