基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，首先根据危化品智能存储柜的参数在电磁仿真软件中建立危化品智能存储柜仿真模型；再在危化品智能存储柜仿真模型内部建立读写天线的仿真模型；然后计算包含读写天线的危化品存储柜内电磁场分布；计算读写天线安装在柜内不同位置时所对应的电场模值的概率密度函数；将电场模值的概率密度函数与标签天线芯片的能量激活阈值进行对比，得到存储柜内读写天线的最佳安装位置，确定存储柜内最优RFID系统布局方案。本发明专利技术通过统计分析法得出了柜内RFID读写天线的最优布局，使柜内的无线通讯得以正常进行，并能对柜内的物体进行自动盘点和记录，即降低了成本又提高了效率与准确率。成本又提高了效率与准确率。成本又提高了效率与准确率。

Layout method of RFID system in hazardous chemicals intelligent storage cabinet based on statistical analysis method

【技术实现步骤摘要】
基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法


[0001]本专利技术涉及无线射频识别
，具体为一种基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法。

技术介绍

[0002]无线射频识别即射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体即标签天线进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。无线射频识别技术通过电磁波非接触快速信息交换和存储技术，通过无线通信结合数据访问技术，并连接数据库系统，以实现非接触式的双向通信，从而达到了识别的目的，用于数据交换。在识别系统中，通过电磁波实现电子标签的读写与通信。
[0003]物联网技术：通过RFID系统、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。
[0004]危化品存储通常采用人工记录方式进行管理，且需要管理员实时现场监控危化品的状态，不仅耗费人力物力，增加了危化品管理的成本，且容易因为人为的疏忽而丢失实验室内的危化品。
[0005]危化品智能存储柜体通常由金属板材构成，该种结构所形成的金属环境会对其内所布置的RFID系统产生影响。同时，RFID系统中的读写天线、标签天线等工作时所辐射电磁场在金属柜内所形成的复杂电磁环境，以及柜内所放置的具有不同物理属性和电磁属性的危化品，都会对读写天线与标签天线之间的通信产生较大干扰，进而对危化品智能存储柜内RFID系统的优化布局产生影响。
[0006]在存储危化品的金属柜体内，由于读写天线所发射的电磁波存在反射、折射等现象，以及柜内危化品对电磁环境分布特征的影响，使得存储柜体内部的电磁环境是十分复杂的。在这种环境下进行无线通讯是十分困难的，很容易出现电磁干扰问题。
[0007]封闭金属柜体内的电磁环境十分复杂，要想在其内进行无线通讯是比较困难的，需要合理的布局读写天线和标签天线，避免柜内的电磁干扰。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，同时，不需要人为的值守，只需输入密码打开柜门，每次关门后会自动的查询柜内还有哪些物品然后上报给系统，当我们去系统看柜内的存取记录时就可以知道某个时间段什么物品被取出了，并且该物品是否在之后被还了回来。技术方案如下：
[0009]一种基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1：根据危化品智能存储柜尺寸参数和柜体材料，在电磁仿真软件中建立危化
品智能存储柜仿真模型；
[0011]步骤2：在所述危化品智能存储柜仿真模型内部建立读写天线的仿真模型；
[0012]步骤3：计算包含单个读写天线的危化品存储柜内电磁场分布；
[0013]步骤4：基于统计分析方法计算读写天线安装在柜内不同位置时所对应的电场模值的概率密度函数；
[0014]步骤5：将所述电场模值的概率密度函数与标签天线芯片的能量激活阈值进行对比；
[0015]步骤6：得到存储柜内读写天线的最佳安装位置，确定存储柜内最优RFID系统布局方案
[0016]进一步的，所述步骤2中建立读写天线的仿真模型时，标签天线的安装位置选取附着于危化品容器的侧壁上，读写天线的安装位置选取不含柜门所在侧面的其它三个侧柜面。
[0017]更进一步的，所述步骤4具体为
[0018]步骤4.1：在存储柜内部沿直角坐标系的三个方向上，以RFID系统工作频率对应波长的十分之一为步长进行等间距采样，获取存储柜内部所有采样点上的电场模值
[0019]步骤4.2：根据下式计算出存储柜内电场模值的概率密度函数：
[0020][0021]其中，N为采样个数，h为窗宽，X
i
为各个采样点上的电场模值，K()为核函数；x为待计算概率密度函数所对应的电场模值。
[0022]更进一步的，当存储柜内安装多个读写天线时，考虑读写天线之间的相对位置对存储柜内电磁场分布特征的影响，在步骤3中需计算包含多个读写天线的危化品存储柜内的电磁场分布；在步骤6确定存储柜内最优RFID系统布局方案前，确定安装读写天线的数量及位置。
[0023]更进一步的，所述步骤1中在建立危化品智能存储柜仿真模型时，考虑危化品本身及其所存放容器的物理属性及危化品的电磁属性；
[0024]在步骤3中则计算包含危化品和读写天线的储存柜内电场分布；
[0025]在步骤5中则将电场模值的概率密度函数与标签天线芯片的能量激活阈值、以及危化品的安全阈值对比。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过统计分析法得出了柜内RFID读写天线的最优布局，使柜内的无线通讯得以正常进行。
[0027]以人工记录的方式管理物品，很容易因为人为的疏忽导致物品丢失，在清点物品的环节也容易出现差错。本专利技术能够自动的盘点柜内的物体，能够自动记录柜内物品的使用记录，即降低了成本又提高了效率与准确率。
附图说明
[0028]图1为基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方案流程图
[0029]图2为智能存储柜业务流程图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术基于统计分析方法以解决危化品智能存储柜内RFID系统的优化布局问题，具体方案流程图如图1所示。
[0031]1、危化品智能存储柜分析：
[0032]根据危化品智能存储柜尺寸参数(包含存储柜长、宽、高、柜体厚度等)，以及柜体材料(通常为金属铝板)，在电磁仿真软件中建立相同危化品智能存储柜仿真模型。
[0033]2、读写天线分析：
[0034]在对危化品智能存储柜内的RFID系统进行布局时，通常可以根据实际情况选择读写天线。在进行优化布局过程中，不仅需要考虑不同读写天线的辐射特性对危化品智能存储柜内电磁环境的影响，同时读写天线的数量、及其柜内安装位置也十分重要。本专利技术主要从读写天线数量，柜内安装位置两个方面，根据存储柜内电场模值的概率密度函数分布情况，对危化品智能存储柜内RFID系统布局的优化过程进行分析。
[0035]3、针对危化品智能存储柜内安装单个读写天线情况：
[0036]在完成危化品智能存储柜仿真模型建立的基础上，在其内部建立读写天线的仿真模型。在选取读写天线安装位置时，一方面考虑到标签天线通常附着在危化品容器的侧壁上，另一方面考虑到读写天线安装的稳固性，选取不含柜门所在侧面的其它三个侧柜面作为读写天线的安装位置。
[0037]在完成存储柜模型和读写天线模型的建立之后，通过仿真计算得到存储柜内部区域，且在RFID系统(包含读写天线、标签天线)工作频率的电场模值的分布情况。获取存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据危化品智能存储柜尺寸参数和柜体材料，在电磁仿真软件中建立危化品智能存储柜仿真模型；步骤2：在所述危化品智能存储柜仿真模型内部建立读写天线的仿真模型；步骤3：计算包含单个读写天线的危化品存储柜内电磁场分布；步骤4：基于统计分析方法计算读写天线安装在柜内不同位置时所对应的电场模值的概率密度函数；步骤5：将所述电场模值的概率密度函数与标签天线芯片的能量激活阈值进行对比；步骤6：得到存储柜内读写天线的最佳安装位置，确定存储柜内最优RFID系统布局方案。2.根据权利要求1所述的基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，其特征在于，所述步骤2中建立读写天线的仿真模型时，标签天线的安装位置选取附着于危化品容器的侧壁上，读写天线的安装位置选取不含柜门所在侧面的其它三个侧柜面。3.根据权利要求1所述的基于统计分析方法的危化品智能存储柜内RFID系统布局方法，其特征在于，所述步骤4具体为步骤4.1：在存储柜内部沿直角坐标系的三个方向上，以RFID系统工...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远，唐顺，孙筱枫，杜国宏，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：