x
Contents
3 Physical Theory of RFID System Physical Anti-Collision . . . . . . . . . . . 59
3.1 Thermodynamic Analysis of Physical
Anti-Collision—Research on the Effect of Temperature
on Tag Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1.1 Fundamental Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1.2 Design of the Experimentation System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.3 Experimental Method and Result Analysis . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.2 Electromagnetism Analysis of Physical
Anti-Collision—Research on the Effect of Humidity
and Salt Fog on Tag Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.1 Effect of Humidity on the Moving Identifying
Performance of UHF RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.2 Effect of Salt Mist on the Moving Identifying
Performance of UHF RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.3 Kinetic Analysis of Physical Anti-Collision—Fisher
Information Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.3.1 Channel Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.3.2 Computer Simulation and Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.3.3 Antenna Selection Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4 Image Theory of RFID System Physical Anti-Collision . . . . . . . . . . . . . 109
4.1 Tag Distribution Based on Image Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.1.1 Algorithm Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.1.2 Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.2 Image Processing in Multi-tag Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.1 Image Deblur Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.2.2 Estimation of Image Blurred Angle Based on Gabor
Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.2.3 Estimation of Image Blurred Length Based
on Generalized Regression Neural Network (GRNN) . . . . . . 122
4.2.4 De-Motion Blur Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3 RFID Tag Positioning Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3.1 Image Matching Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3.2 Image Threshold Segmentation Technology . . . . . . . . . . . . . . 131
4.3.3 Edge Detection Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4 3D Space RFID Tag Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5 Novel Reverse Design Method of Tag Antenna Based
on Image Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.2 Design of UHF RFID Dipole Tag Antenna . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.5.3 UHF RFID Tag Bend Dipole Antenna Analysis . . . . . . . . . . 146
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Contents
3 Physical Theory of RFID System Physical Anti-Collision . . . . . . . . . . . 59
3.1 Thermodynamic Analysis of Physical
Anti-Collision—Research on the Effect of Temperature
on Tag Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1.1 Fundamental Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1.2 Design of the Experimentation System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.3 Experimental Method and Result Analysis . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.2 Electromagnetism Analysis of Physical
Anti-Collision—Research on the Effect of Humidity
and Salt Fog on Tag Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.1 Effect of Humidity on the Moving Identifying
Performance of UHF RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.2 Effect of Salt Mist on the Moving Identifying
Performance of UHF RFID System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.3 Kinetic Analysis of Physical Anti-Collision—Fisher
Information Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.3.1 Channel Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.3.2 Computer Simulation and Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.3.3 Antenna Selection Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4 Image Theory of RFID System Physical Anti-Collision . . . . . . . . . . . . . 109
4.1 Tag Distribution Based on Image Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.1.1 Algorithm Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.1.2 Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.2 Image Processing in Multi-tag Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.1 Image Deblur Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.2.2 Estimation of Image Blurred Angle Based on Gabor
Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.2.3 Estimation of Image Blurred Length Based
on Generalized Regression Neural Network (GRNN) . . . . . . 122
4.2.4 De-Motion Blur Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3 RFID Tag Positioning Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3.1 Image Matching Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3.2 Image Threshold Segmentation Technology . . . . . . . . . . . . . . 131
4.3.3 Edge Detection Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4 3D Space RFID Tag Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5 Novel Reverse Design Method of Tag Antenna Based
on Image Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
4.5.2 Design of UHF RFID Dipole Tag Antenna . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.5.3 UHF RFID Tag Bend Dipole Antenna Analysis . . . . . . . . . . 146
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156