基于射频信号多特征融合的错置标签识别技术研究

In many practical applications, although the introduction of RFID technology can greatly optimize the management processes, improve management efficiency, but due to various uncontrollable reasons, misplaced-tag phenomenon is very common, and will bring great negative impact to the enterprises, so it is very necessary to identify the misplaced-tags efficiently and accurately, and correct the misplacement promptly. On the problem of the misplaced-tags identification, the existing methods have the problems of the coarse granularity, a large number of pre-deployment, high cost of deployment and maintenance, low identification efficiency, high complexity and difficulty in implementation. In recognition of the fact that close tag position, same signal propagation environment and then similar RF signal characteristics, this project will try to identify all the misplaced-tags by extracting and modeling the RF signal characteristics, constructing a multi-feature fusion model of RF signal characteristics, finding the mapping relation between RF fusion features and the position of misplaced-tags, and determine the position of the misplaced-tags on the basis of the RF signal feature similarity matching method, the ultimate objective is a misplaced-tags identification method without prior deployment, low cost, high efficiency, easy realization and can be applied to large-scale RFID tag scene.

在众多管理应用中，RFID技术的引入能够极大地优化管理运作流程，提升管理效率和水平，但由于各种不可控的原因及人为因素，标签（物品）错置现象极为常见，并且会带来不必要的经济损失和极大的负面影响，需要对错置标签进行高效准确的识别并及时加以修正。在错置标签识别问题上，现有的方法普遍存在信息粒度过粗、需要大量事先部署、部署维护成本高、识别效率低、算法复杂性高、实现困难等不足。本项目拟基于“标签位置相近-信号传播环境相近-射频信号特征相近”的基本认识，通过射频信号特征提取与建模，建立射频信号多特征融合模型，找到射频信号融合特征与标签位置间的映射关系，实现对错置标签高效准确的识别，并在此基础上通过射频信号特征相似度匹配的方式确定错置标签的位置，最终实现一个无需事先部署、成本低廉、高效、易实现、能适用于大规模标签场景的RFID错置标签识别方法。

在错置标签识别问题上，现有的方法普遍存在信息粒度过粗、需要大量事先部署、部署维护成本高、识别效率低、算法复杂性高、实现困难等不足。本项目拟基于“标签位置相近-信号传播环境相近-射频信号特征相近”的基本认识,项目围绕预定的研究内容和关键科学问题开展技术攻关和创新研究，在复杂环境下的射频信号特征、多标签射频信号特征抽象与融合、大规模标签错置识别等方面做出了深入的研究，取得了预期的研究成果(1)提出了一种有效的大规模RFID标签批量信息收集及认证方法，保证了大规模RFID系统的信息处理效率和安全性；（2）提出了多种射频信号多特征抽象与融合方法，分析了标签周边不同动作对射频信号的影响；（3）提出了一种基于无源感知的顾客行为细粒度信息提取方法；（4）提出了两种不同方案的错置标签识别方法，分别采用移动干扰源、随机晃动天线两种方法，采用视频信号相似度度量和聚类的方法识别错置标签。截止目前，共在国内外期刊发表论文7篇，其中包括中国计算机学会(CCF)推荐的B期刊1篇、SCI一区TOP期刊1篇，SCI二区3篇，SCI三区3篇，培养毕业博士生1名、硕士生5名，搭建RFID综合实验平台1套，撰写发明专利申请(尚未授权)2项，圆满地完成了研究计划预定的研究目标和任务。