寻找RFIDWMS*佳读取策略需要对各种因素进行优选,通常采用单因子改变法及正交试验法。单因子改变法由于改变单个因素水平值时,其他因素均固定在一个水平值上,使该法有较大的局限性,即使不考虑因素间的交互影响,其结果也未必是*佳的。正交试验优化了试验设计,不仅研究了单因素的影响,还研究了相互间的交互作用,得到反映全面情况的试验结果;但为了保证正交表的整齐可比和搭配均衡,试验点不能过少,特别是因素数和水平数较多时需要的试验次数仍然较多。通常RFIDWMS的读取需考察多个组成,且各组分有多种水平的取值,要用正交试验来选择*佳结果的工作量仍然很大。
均匀设计试验法是根据数论提出的新方法,该方法在全面试验点中挑出部分试验点,这些试验点在试验范围内充分均衡分散且能反映体系的主要特征试验次数比正交试验大为减少。对因素个数为m的试验,若各因素与响应值的关系均为线性,不考虑交互影响时,只需m+1次试验;考虑交互影响时,试验次数为m+1+交互影响个数。由于均匀设计试验的结果没有整齐可比性,对试验结果的处理较为复杂,但现在通过计算机技术则不难解决。
基于以上研究,本文将均匀设计试验法用于RFIDWMS读取策略的优化试验,并在计算机上用逐步回归分析法对结果进行处理,得到RFIDWMS读取策略组成诸因素间的回归方程,再用约束条件优化法对回归方程寻优,求解出RFIDWMS读取策略因素的*佳组成,并根据计算出的标准回归系数分析各因素对WMS整体读取效果的影响。
2.均匀设计试验法在优化RFID读取中的应用
2.1试验装置采用简易试验装置。一对天线板放置天线中心离地面1m的位置上,同时RFID标签粘贴在物料的侧边(一个物料粘贴一个标签),且朝向天线板方向。试验装置图RFID系统试验设备型号为SYMBOL公司的无源型XR400读写器。该读写器主要产品标准和性能为:采用EPC第二代(Gen2)行业标准,工作频率为UHF波段(902~928MHz),*大功率不大于4W,读写速度快,可同时操作多个标签,自动跳频读取和抗干扰能力强等。配以SYMBOL公司的高性能RFID天线AN400,提供广范围的读取领域和高速RF信号转换,可以和EPC兼容的无源数据实现快速,优质的通信。
RFID标签有Intermec的UHF长标签LRT(3.2cm14.27cm)和UHF短标签SRT(3.10cm7.90cm)。
2.2均匀设计试验中因素与水平的选择
将标签的摆放位置(与天线水平方向的夹角),标签的数量,天线板之间的水平距离,物料的种类和标签:浅谈均匀设计法优选RFID仓储管理系统读取策略大小作为均匀设计试验的5个影响RFIDWMS读取率的考察因素。它们的变化范围为:标签的摆放位置(X1):0~90;物料的数量(X2):1~10个;天线板之间的水平距离(X3):100~260cm;物料的种类(X4):塑料和木块2种;标签大小(X5):长标签和短标签2种。由此可得本试验的因素水平表。
由此可知,物料的种类(X4)对RFID整体读取效果的影响是*大的,其次分别是:物料的数量(X2),标签的摆放位置(X1),标签的数量与标签的摆放位置的交互作用(X2X3),标签的数量与天线板之间的水平距离的交互作用(X2X3)。其中,标签大小因素被剔除,即在选定的试验中其对RFID整体读取效果没有影响。
使用Matlab语言编程,对回归方程进行寻优。得出的*优的组合策略是:物料的种类为塑料;标签的数量为1个;标签的摆放位置(与天线水平方向的夹角)
为0;天线板之间的水平距离为100cm.即在本文实验装置环境下,塑料物料比木块物料的读取效果更好,物料标签数量越少(标签之间的相互干扰越小),标签越接近天线水平方向(标签正表面切割天线发射接收的电磁场波),天线板之间的水平距离越短(接收的标签信号强度越大),系统RFID标签读取效果更好,在该*优条件下重复实验,得到RFIDWMS的读取率为100%,与理论预测值符合。
3.结语
在RFIDWMS读取策略的优化试验中,对RFIDWMS的整体读取效果的影响因素较多,且每个因素的变化范围也较大,同时也含有定性影响因素,因此采用均匀设计试验法。同时利用SPSS的Stepwise逐步回归分析,根据变量之间的相关性作用剔除了标签大小因素,*后得出的回归方程能够很好地拟合数据,是比较理想的模型。而使用Matlab程序处理寻优条件,可方便迅速地分析并得到*优条件的结果,从而优化的RFIDWMS的读取策略的科学性强,信度高,重现性好,而且在实际应用中不会有太大的偏离。
相对其他试验方法,均匀设计试验法以*少的试验次数和试验成本获得了很好的实验效果,为此它可作为一个新的RFID读取策略优化试验方法,为学生实验教学研究提供一种理论依据,提高学生动手能力,工程实践能力和创新能力。