[發(fā)明專利]模擬冰壺運(yùn)動(dòng)的RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610247877.X
• 申請(qǐng)日: 2016-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN105956504B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉靜;焦李成;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K7/10
• 分類號(hào): G06K7/10
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 程曉霞,王品華

1.一種模擬冰壺運(yùn)動(dòng)的RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其特征在于，所述模擬冰壺運(yùn)動(dòng)的RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，包括有如下步驟：

步驟一，模擬冰壺運(yùn)動(dòng)構(gòu)建閱讀器模型，模擬冰壺運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)閱讀器的移動(dòng)操作與碰撞操作；

1.1構(gòu)建閱讀器模型，將要優(yōu)化的RFID網(wǎng)絡(luò)工作區(qū)域定義為冰壺運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，工作區(qū)域光滑平坦有邊界，工程中待被覆蓋的標(biāo)簽散布在工作區(qū)域之中，閱讀器在工作區(qū)域中通過移動(dòng)進(jìn)行搜索，構(gòu)建閱讀器模型具體包括：

定義一個(gè)閱讀器模型R(x,y,v,θ,R)，包括閱讀器的位置坐標(biāo)(x,y,)，閱讀器的速度大小v，閱讀器速度的方向θ，以及閱讀器的功率半徑R；

1.2設(shè)計(jì)閱讀器的移動(dòng)操作，閱讀器移動(dòng)操作具有如下特征，有標(biāo)簽的區(qū)域表面摩擦系數(shù)較大，沒標(biāo)簽的區(qū)域表面摩擦系數(shù)為零，閱讀器在工作區(qū)域中移動(dòng)遇到標(biāo)簽時(shí)會(huì)受到摩擦力的作用，閱讀器之間彼此無作用；

1.3設(shè)計(jì)閱讀器的碰撞操作，閱讀器碰撞操作具有如下特征，閱讀器遇到工作區(qū)域邊界時(shí)會(huì)被彈回，閱讀器彼此之間無碰撞作用，閱讀器與標(biāo)簽之間也無碰撞作用，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，碰撞次數(shù)忽略不計(jì)；

步驟二，根據(jù)閱讀器模型構(gòu)建一個(gè)閱讀器，具體包括：

按照該閱讀器模型并使用隨機(jī)算法構(gòu)建閱讀器，在工作區(qū)域中隨機(jī)初始化(x,y)，作為閱讀器的位置坐標(biāo)，在速度范圍內(nèi)隨機(jī)初始化v和θ，作為閱讀器的初始速度大小和初始速度方向，在功率半徑范圍內(nèi)隨機(jī)初始化R，作為閱讀器的功率半徑，初始化后的R(x,y,v,θ,R)代表一個(gè)閱讀器，完成閱讀器的構(gòu)建；

步驟三，閱讀器在工作區(qū)域中的移動(dòng)操作，閱讀器在工作區(qū)域的當(dāng)前位置為(x₀,y₀),在給定的一次移動(dòng)時(shí)間Δt內(nèi)，計(jì)算閱讀器的移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)位置(x₁,y₁)，如果(x₁,y₁)位于工作區(qū)域內(nèi)部，則用移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)位置(x₁,y₁)更新閱讀器當(dāng)前位置(x₀,y₀)，并對(duì)該閱讀器移動(dòng)次數(shù)加1，閱讀器在工作區(qū)域內(nèi)繼續(xù)搜索；如果在給定的一次移動(dòng)時(shí)間Δt內(nèi)，閱讀器移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)位置不在工作區(qū)域內(nèi)部，則定義閱讀器未做移動(dòng)操作，不用(x₁,y₁)修改閱讀器當(dāng)前的位置(x₀,y₀)；

步驟四，閱讀器在工作區(qū)域中的碰撞操作，在給定的一次移動(dòng)時(shí)間Δt內(nèi)，若閱讀器移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)不在工作區(qū)域內(nèi)部，則認(rèn)定閱讀器進(jìn)行了碰撞操作，閱讀器是在工作區(qū)域邊緣某一位置發(fā)生碰撞，該碰撞點(diǎn)位置為(x`,y`)，碰撞后閱讀器速度的大小不變，方向發(fā)生改變，依據(jù)彈性碰撞計(jì)算并獲得發(fā)生碰撞的閱讀器速度v`和閱讀器速度方向θ`，并修正下一次移動(dòng)操作的一次移動(dòng)時(shí)間Δt，閱讀器在工作區(qū)域內(nèi)繼續(xù)搜索；

步驟五，重復(fù)執(zhí)行步驟三至步驟四，閱讀器在工作區(qū)域中一直進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索，直至該閱讀器的閱讀器移動(dòng)次數(shù)大于預(yù)設(shè)最大移動(dòng)次數(shù)閾值時(shí)，完成對(duì)該閱讀器的操作，此時(shí)，定義閱讀器位置處功率半徑范圍內(nèi)的標(biāo)簽被該閱讀器所覆蓋；

步驟六，重復(fù)步驟二至步驟五，構(gòu)建新的閱讀器，閱讀器的個(gè)數(shù)加1，并將被覆蓋標(biāo)簽的比率作為覆蓋率COV，直至覆蓋率大于預(yù)設(shè)最小覆蓋率閾值；

步驟七，完成RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，對(duì)所述工作區(qū)域中的全部閱讀器進(jìn)行閱讀器消除操作，完成對(duì)工作區(qū)域中所有閱讀器的操作，并輸出RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬冰壺運(yùn)動(dòng)的RFID網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其特征在于，步驟三中所述閱讀器在工作區(qū)域中的移動(dòng)操作，包括有如下步驟：

3.1掃描當(dāng)前閱讀器功率半徑范圍內(nèi)的標(biāo)簽，分別統(tǒng)計(jì)這些標(biāo)簽被覆蓋的次數(shù)，這些標(biāo)簽都會(huì)分別對(duì)該閱讀器提供一部分摩擦力，每個(gè)標(biāo)簽提供的摩擦力與標(biāo)簽被覆蓋的次數(shù)相關(guān)，閱讀器受到的摩擦力為功率半徑中所有標(biāo)簽提供的摩擦力總和f；

3.2由閱讀器受到的摩擦力計(jì)算閱讀器的加速度a，規(guī)定在一次移動(dòng)時(shí)間Δt內(nèi)閱讀器受到的摩擦力大小不變，由閱讀器當(dāng)前位置(x₀,y₀)，閱讀器當(dāng)前的速度v，閱讀器的速度方向θ，閱讀器的加速度a以及Δt計(jì)算閱讀器移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)的位置(x₁,y₁)，如果該移動(dòng)結(jié)束點(diǎn)在工作區(qū)域中，則完成了一次移動(dòng)過程。