基于群体智能算法的RFID系统防冲突算法设计

摘要

近年来，无线射频识别(Radio Frequency Identification---RFID)技术应用日益广泛，而在RFID技术应中存在的一些急需要解决的问题。在这些问题当中，读写器之间的冲突问题很少有人去研究，而读写器之间发生冲突对整个系统是很不利的，它影响系统稳定性，影响工作效率。因此，为了解决读写器之间发生冲突的问题，提出了用改进布谷鸟算法来进行RFID系统优化的方法。
　　在解决读写器冲突的问题过程中，分析了读写器的网络构成原理，采用图论的方法构建了读写器防冲突问题的数学模型，该数学模型是个包含多个变量的函数表达式。这样，所要解决的问题变成对数学模型进行优化的问题。而解决此类函数优化问题可以利用群体智能算法，例如蚁群算法、遗传算法、布谷鸟算法等。本文选用了布谷鸟算法。
　　在对基本布谷鸟算法进行分析后，又借鉴了其他的群体智能算法的改进方法，本文提出了一种对基本布谷鸟算法的改进算法，称之为群体共生布谷鸟算法。该算法利用在自然晃中多种群更容易存活的原则，对基本布谷鸟算法的初始种群分成若干个子种群，改进算法在运行过程中，通过各个子种群之间互相传递优势信息，使得各种群的优秀个体共享优势信息，更有利于发现函数的最优解。
　　实验结果表明:改进算法在测试函数上表现较好;具有收敛速度快，求解精度高，运行时间短的特点。所以，该算法对RFID系统读写器防冲突模型优化结果较好，能够得到比较理想的实验数据。该算法对其他工程应用中的优化问题的有一定的借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 课题研究的意义

1．2 国内外研究应用现状

1．3 本文的研究内容及论文结构

1．3．1 本文的主要研究内容

1．3．2 论文结构

第2章 RFID系统及防冲突概述

2．1 RFID系统的组成

2．1．1 RFID标签

2．1．2 RFID读写器

2．2 RFID系统的工作原理

2．3 RFID系统的数据完整性

2．4 RFID系统的数据安全性

2．5 RFID防冲突问题的产生

2．6 RFID防冲突常用的解决方案

2．6．1 空分多址法

2．6．2 频分多址法

2．6．3 码分多址法

2．6．4 时分多址法

2．7 防冲突问题的数学模型描述

2．8 本章小结

第3章 基于布谷鸟算法的读写器防冲突设计

3．1 布谷鸟算法简介

3．2 布谷鸟算法原理介绍

3．3 布谷鸟算法实现防冲突

3．3．1 算法参数选择

3．3．2 算法防冲突流程

3．3．3 程序流程图

3．4 布谷鸟算法的改进

3．4．1 改进算法概述

3．4．2 改进算法描述

3．4．3 改进算法流程

3．5 算法的特点

3．6 本章小结

第4章 实验仿真及数据分析

4．1 实验环境

4．2 算法实验仿真

4．2．1 典型测试函数

4．2．2 典型测试函数实验及数据分析

4．2．3 基本算法实验

4．2．4 改进算法实验

4．3 实验数据与分析

4．3．1 基本算法实验数据分析

4．3．2 改进算法实验数据分析

4．4 实验结果分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历