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1、本科毕业设计(论文)学院(部)计算机科学与技术学院题目基于RFID的车辆定位与电子地图显示系统年级2010专业计算机科学与技术班级物联网工程学号1029401074姓名孙琪指导教师纪其进职称教授论文提交日期2014-05-16苏州大学本科生毕业设计(论文）目 录第1章绪论11.1研究背景及意义11.1.1研究背景11.1.2研究意义11.2国内外现状及发展趋势11.3本文的主要任务与创新之处3第2章RFID技术42.1RFID简介42.1.1RFID技术起源42.1.2RFID发展历程及趋势42.1.3RFID主要应用52.2RFID技术原理52.2.1RFID标签62.2.2阅读器72.3R
2、FID定位技术82.4小结10第3章车辆运行轨迹113.1地图构建113.2地图显示123.3路径显示133.3.1历史路径回放133.3.2显示正在运动中的对象153.4RFID在交通运输管理中的其他一些应用15第4章总结与展望174.1总结174.2展望17参考文献19致 谢21摘 要随着现代社会的发展汽车数量与日俱增，随之也带来了问题也越来越严重，加快完成对重要车辆的实时监控很有必要。近年来掀起的物联网研究热潮进一步推动了RFID(Radio Frequency Identification)的应用，RFID以其可快速识别、抗污染、穿透性强以及安全等优势适应了物联网的发展要求，为解决与汽
3、车相关的难题提供了一个有效的解决方法。同时借助成熟的数据库技术与电子地图系统，提供一个良好的GUI(Graphical User Interface)并实现在电子地图上对目标车辆的位置以及运动路径进行显示。关键词：RFID ；车辆定位 ；电子地图 ；路径显示AbstractThe number of cars grows in a rocket rate with the development of modern society, it also brings along more and more problems that are very serious in some respect
4、s.Now，it is necessary for our society to speed up the project development which monitors the target vehicles in real-time. In recent years, craze for researches about Internet of Things further promotes the RFID (Radio Frequency Identification) applications. RFID adapts to the requirements of the de
5、velopment of IoT with its unique advantages such as quick identification, anti-pollution, strong penetration, security and so on , which provide a valid solution for solving the problems concerning cars. This article takes advance of the sophisticated database technology and electronic map system pr
6、ovides a comfortable GUI (Graphical User Interface) for users , and achieve the function that shows the target vehicles location and moving path on an electronic map at the same time.Keywords : RFID ; vehicle location ; electronic map ; path display21第1章 绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景纵观历史我们可以看出，我们所生活的城市的规模
7、越来越大，增长速度在19、20世纪尤其突出，究其原因必然是跟社会发展水平跟社会生产力相关的，贡献最大重要性最高的就是交通工具1。城市规模在很大程度上与人们从一个地点到另一个地点所需要的时间有关，也就是跟交通工具有关。原始社会的步行方式，没有交通工具可言，城市只有一个小村庄这么大，各个城市之间也近乎无往来。后来出现了牛车马车，城市规模扩大到一个乡镇的大小，各个城市之间的交流往来日益频繁起来。再到后来出现了船，进一步拓宽了人们的出行方式，运输能力也有了很大的提高。到火车汽车的出现之后，城市规模迅速膨胀，生活生的各方各面都因此而发生了巨大的改变2。现在的汽车已经遍布每个角落的每一部分的人，人们的生活
8、节奏也越来越快，交通问题也接踵而来3。1.1.2 研究意义说到交通问题，最重要的就是安全问题。对高速移动中的车辆进行测速监控，用传统的雷达或者超声波进行测速的方法具有较大的限制性，必须在测速区间内才能进行测速，而且成本较高。只要不在测速区间之内，就无法对目标车辆进行实时速度监控。另外还有车辆的失窃问题也时有发生，财产损失就不用多说，更严重的是盗车罪犯往往用盗窃来的车辆进行下一步更严重的犯罪活动，或者本身就对车主的安全造成威胁。除此之外，危险化工原料运输车行驶安全等问题也不能忽视。这些问题一旦发生，后果情节都比较严重，一定要在第一时间内获得相关信息，进行处理。所以采用RFID技术保证监控车辆的安
9、全问题是重中之重，具有重要研究意义4。1.2 国内外现状及发展趋势国外已经有了许多RFID5研究的产品，也有许多大型组织为了有效地运作而需要跟踪设备或者定位人的位置的例子。在小范围内这是一个很容易由人解决的问题，但大规模上只有用自动化才能效地解决。比如，考虑跟踪的货物，可能会正等待从工厂装货，或在运输过程中，或者刚刚到达经销商，或在零售商店的架子上，有许多可能的位置。这些问题可以通过使用自动识别、计算机网络和可快速查询和搜索来提供答案的计算机数据库来缓解。大型零售商、卫生组织和军事行动，都能受益于RFID自动跟踪67。(1) 供应链和库存控制在以RFID为基础的超高频被广泛采用的背后的驱动力是
10、供应链管理。潜在的能降低供应链的运营成本是促使沃尔玛、乐购、Target和其他主要零售商在他们的工作实践中采用超高频RFID的原因。即使在一个仓库，库存也可能会丢失或错放，RFID系统很适合找到它的位置。这是由于标签的阅读范围广和它的顺应力，和它读取无需对视线有要求的能力。后者的属性的必然结果是可以连续扫描射频识别标签，支撑系统因此可以持续跟踪库存货物的来去路径而无需人工干预。射频识别系统很适合在仓库环境中减少人为错误，那种是动态的有时是忙碌的环境，形成更高效的操作89。(2) 人在动物皮肤下放标签比在人的皮肤下面放标签更能为社会所接受，然而，已经有把RFID标签植入于人的例子。凯文沃里克，英
11、国雷丁大学控制论教授，在2000年进行了RFID实验。在他自己的皮肤下放置一个标签并且使用它作为一个进入他的房子的独特的钥匙。他在连线杂志描述了他的经历。在90年代末，应用数据公司生产了专门为标记人的植入皮层下的玻璃胶囊质认证标签；还有英国的特洛芬有限公司也生产可植入人体的标签。这项技术已经发现许多有利润空间的应用。在世界上的一些地方，比如墨西哥，绑架比美国更普遍，用标签标记儿童可以帮助父母在多年以后与他们相认，也可对绑架形成一种威慑。RFID应用在医疗行业标记病人以确保医疗记录正确地与他们相描述的人相关联，并确保药物的正当管理。这些记录也可以提供病人的过敏信息，因此对作出正确的关联是至关重要
12、的。然而,目前许多医院使用条形码手腕带也能解决这一问题，目前还不清楚RFID是否能改善这一工作实践。图1.1 植入手臂中的RFID标签(3) 运动员从90年代后期之后，美国大型马拉松比赛的主办单位开始为运动员提供能内置在运动鞋里面的RFID标签。处理好众多不同起跑线上的时间记录问题的方案很必要，因为运动员可能要花至少1小时才能穿过起跑线开始比赛。该系统在起点和终点还有比赛场地其他关键检查点放置了RFID阅读器。当运动员路过RFID标签阅读站，每个ID的时间就会记录下来。在结束的时候，每个参赛者的时间就会随着他们完成这项比赛自动的计算出来。更重要的是，途中的检查点的设置，可以为主办方在比赛进行的
13、时候提供关于优秀运动员是怎样破纪录的新闻。这些信息在赛后对运动员也非常有趣，因为那些分割的时间段能帮助分析他们在比赛中的发挥和在什么样的平台上能推进他们未来的发展。(4) 航空行李在人们对恐怖活动担忧加大的时代，追踪航空行李和同这架飞机一起飞行的它的主人分很重要。如果包裹能在移动到一架飞机的同时被识别，我们就很有信心保证这个过程不会出错。同样，如果一个乘客在检票了之后没有登机，RFID就能在飞机起飞之前帮着定位这个包裹在货仓中的位置。下图展示了传统标签是如何与允许同现有条形码系统向后兼容的RFID结合的。将来的好处是它可以减少有关归还乘客丢失的行李并把它发到正确的地址的花费。美国运输局宣称在2
14、004年运输的行李检测到超过10亿件，如果只有0.5%的弄错航线，那将有500万丢失的行李。这些失误的累积花费应该对航空公司的运作花费产生非常大的负担，而RFID的自动追踪可以帮助人们消除会导致这种问题的错误10。(5)车联网项目2009年11月，在上海召开的第四届无线射频识别技术发展国际研讨会对RFID技术在只能交通方面的应用做出了研究探讨，旨在实现一个由车载RFID标签形成的互联网络。利用了无线射频实现在一个网络平台上对车辆的状态属性进行有效的监管并提供一些服务11。1.3 本文的主要任务与创新之处本文主要对RFID以及电子地图显示系统进行介绍，对由RFID记录的车辆运动信息在电子地图平台
15、上进行显示，同时做到实时定位装有RFID 标签的目标车辆。本文的创新之处是采用信号强度函数处理识别距离，对RFID定位技术进行了一些优化。第2章 RFID技术RFID技术，中文名无线射频识别技术，是Radio Frequency Identification Technology的简称。2.1 RFID简介2.1.1 RFID技术起源RFID技术原理并不是一个新的概，它早在二战时期就已经产生。二战时期，盟军采用无线电数据技术对双方单位进行识别，主要是对飞机还有军舰这些重要单位进行自动识别。但是由于成本很高，这一技术只在军事领域有较好的应用，很遗憾在民用领域没有什么发挥。然而上世纪八九十年代芯片和电子技术得到了发展，并迅速在民用领域普及，RFID技术也由此在民用领域得到了应用，欧洲国家最先开始将RFID技术应用在收费公路方面。之后直到21世纪，世界上的其他国家才开始关注RFID技术在民用领域的应用价值，在防伪票证，生产自动化，访问控制，公路收费，停车场管理，识别，货物和其他民用领域，RFID已大量应用并且还在不断的的不断扩大之中，迎来了属于RFID的崭新时代12。
