发明名称 基于遗传算法的无线射频识别系统
摘要 本发明公开了一种物流、仓储、生产装配等场合所使用的智能无线射频识别(RFID)系统。能显著解决传统的网络优化设计中存在的低效率、质量难以保证等问题,不仅使网络设计自动化,简单方便,还大幅提高了网络的覆盖率、降低成本。将读写器节点坐标信息以及功率信息编码入遗传算法的染色体中,同时加入了冗余节点删除机制,从而动态改变读写器的数目,以最小化读写器的使用数量。在染色体的评估方案中,采用了分级优先的方式,以实现最大化电子标签的覆盖率、最小化读写器的数目、最小化信号干扰和最小化总发射功率。从而实现一个智能优化的无线射频识别系统。
申请公布号 CN103246924A 申请公布日期 2013.08.14
申请号 CN201310171938.5 申请日期 2013.04.25
申请人 中山大学 发明人 张军;龚月姣;马蕴杨
分类号 G06N3/12(2006.01)I 主分类号 G06N3/12(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种优化物流、仓储、生产装配等场合所使用的无线射频识别系统的方法,其特征是:基于遗传算法,将读写器位置坐标以及功率大小作为编码,同时加入冗余节点消除机制以减少读写器的使用数量,以达到优化无线射频识别系统的目的,本发明算法包括如下步骤: (1)染色体编码:染色体的编码是一个3Nmax维的实数向量,其中Nmax是所在空间中所有读写器的最大总数,编码的其中2Nmax维代表空间坐标,另外Nmax维代表读写器的功率; (2)初始化:每个读写器位置坐标是工作空间的随机点,而功率则是读写器所允许发射功率范围的随机值,初始种群规模为NUM; (3)适应值评估:对每条染色体进行评价时,其适应值计算包括:a.电子标 签的覆盖率R,b.信号干扰大小V,c.读写器的数目Nr,d.总发射功率P, 对于不同场合,以上4个指标具有不同优先级,一般标签覆盖率为首要考虑,对于特定场合先对上述4指标权重进行排序,比较两条染色体时,按优先次序比较,直至其中一条染色体在某项指标比较中较优为止; (4)选择算子:染色体的选择操作使用线性排名选择算法,重复N次选择; (5)交叉算子:对于每条染色体,随机产生一个(0,1)之间的数,如果该数小于交配概率PC,则进行交配,否则直接复制到新种群中; 对于交配的染色体,随机产生一个在(1.5M,2.5M)之间的一个数rand,作为交叉点个数;产生rand个在(1,3M‑1)之间的随机数,作为交叉点的位置; (6)变异算子:对于交配后新种群中染色体的每一位基因,产生一随机数rand,如果rand<ρ=0.05,则进行变异操作,产生一个随机数替换原来的数值,该随机数必须满足空间或者功率的限制; (7)节点临时删除与恢复机制:如果当前标签覆盖率R达到100%,则删除标签数目最小的读写器i,在下一个MaxK代进化过程中,标签覆盖率r如果重新达到100%,在下次进行临时删除与恢复时,确定永久删除 读写器i,否则恢复该读写器。
地址 510275 广东省广州市新港西路135号
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