[发明专利]一种基于智能预测的门形RFID多天线部署系统及方法

权利要求书

1.一种基于智能预测的门形RFID系统多天线部署系统，其特征在于，该系统包括门结构(1)、读写器天线(2)、读写器(3)、待识别标签(4)、存储RFID数据的数据库(5)、以及完成控制自动RFID数据采集和实现模型训练的计算机(6)，其中：

门结构(1)包含三个支撑杆：顶端支撑杆和左、右两个支撑杆；

所述门形RFID系统的读写器天线(2)分别部署在门的三个支撑杆上，以识别置于所述顶端支撑杆下方的所述待识别标签(4)；

所述读写器天线(2)为外置型读写器天线，其通过射频馈线与读写器(3)连接；

所述读写器(3)用于实现RFID标签的读取；

所述数据库(5)连接所述读写器(3)，以存储所述读写器(3)读取到的RFID数据；

所述计算机(6)通过有线网络连接所述读写器(3)及所述数据库(5)，以控制读写器读取RFID标签、控制RFID数据的存储及基于所读取的RFID数据预测最优读写器天线部署位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述读写器天线(2)的方向可调。

3.一种基于智能预测的门形RFID系统多天线部署方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

步骤1：在门形RFID系统门结构的三个支撑杆上分别设置多个测试点，该测试点的数目可根据实际应用的需要来选择，在各支撑杆的多个测试点中随机选择一个分别部署一个读写器天线，并随机设置一个读写器天线的方向，用射频馈线连接读写器天线与读写器，用有线连接读写器和计算机，将多个待识别物体摆放在门结构下，并将识别标签贴在待识别物体上或嵌入到待识别物体内；

步骤2：初始化迭代次数i＝1；

步骤3：对于每个支撑杆，在第i次数据采集中，随机抽取多个测试点中的N_i个测试点，其中，N_i为正整数，在每个选择的测试点上分别部署RFID读写器天线，并设置m个RFID读写器天线的方向，打开读写器，在每个测试点的m个方向上分别读取所有待识别物体上的RFID标签，得到N_i*m组RFID数据，其中，一组RFID数据包含k条数据，k为RFID天线在一个天线位置及方向下成功读取到的标签个数，k的取值为[0，K]之间的正整数，K为所有待识别标签的总数；

步骤4：对所述读写器天线获得的RFID数据进行预处理，所述预处理包括根据预测模型进行数据标识及数据的归一化，其中，所述预测模型用于预测RFID系统在不同天线部署下读取不同位置RFID标签的结果，所述天线部署包括天线的位置及方向部署；

步骤5：对于每个支撑杆，从所述N_i个测试点的N_i*m组RFID数据中随机抽取n_i组RFID数据，其中，0＜n_i＜N_i*m，使用n_i组经过预处理后的RFID数据作为学习所述预测模型的训练样本，对所述预测模型进行学习；

步骤6：以剩下的N_i*m-n_i组经过预处理后的RFID数据作为测试样本，来测试已建立的所述预测模型的预测准确度；

步骤7：判断所述预测模型的预测准确度是否大于或等于预先设置的阈值α或者迭代次数i＝T，其中，T为最大迭代次数，若是，则建模结束进入步骤8；若否，则执行i＝i+1，N_i＝N_i+ΔT，其中，ΔT为一正整数，表示测试点的增加量，并返回步骤3，从未执行过读取操作的测试点中抽取ΔT个测试点，并在ΔT个测试点上分别部署RFID天线，在每个测试点的m个方向上分别执行读取操作获得ΔT*m组RFID数据，进行后续的预处理及预测模型学习、测试、判断步骤；

步骤8：基于建立的所述预测模型，采用解决优化目标的方法寻找多个读写器天线的最优部署位置及方向；

步骤9：按照所述步骤8获得的最优部署位置及方向部署三个读写器天线，并且执行读取操作，如果在该最优部署位置及方向下所述RFID系统能够满足所述步骤8中的优化目标的要求，则所述步骤8获得的最优部署位置及方向即为最后的读写器天线部署方案；若否，则返回步骤8，再次执行遗传算法，获得新的多个读写器天线的最优部署位置及方向。