RFID網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、這些年來,RFID作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都有突飛猛進的發(fā)展,RFID技術(shù)在各領(lǐng)域應(yīng)用的深度和廣度不斷拓展,推動了RFID系統(tǒng)發(fā)展到了一個全新的階段:不再是只著眼于小規(guī)模、“孤島式”的獨立應(yīng)用,而是順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的浪潮,越來越趨向于大規(guī)模、開放式、多樣性和智能化,更多地考慮網(wǎng)絡(luò)化所帶來的機遇和挑戰(zhàn)。順應(yīng)這種發(fā)展趨勢,RFID網(wǎng)絡(luò)化逐步引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。但目前,學(xué)術(shù)界關(guān)于RFID網(wǎng)絡(luò)化的研究基本停留在理論研究層次,缺乏實

2、用性和性能方面的考慮,產(chǎn)業(yè)界雖然提出了一些RFID網(wǎng)絡(luò)化解決方案,但這些方案總體上說缺乏系統(tǒng)性,在通用性和擴展性上還有很大差距。
　　本文以RFID網(wǎng)絡(luò)化研究為主線,旨在設(shè)計一個新型RFID網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),并對架構(gòu)中分布式數(shù)據(jù)處理、分布式存儲查詢、負(fù)載均衡算法三個關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究。在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)研究中,采用了集中式管理調(diào)度和分布式處理存儲查詢相結(jié)合的方式,來保證大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下的性能和伸縮性;把RFID網(wǎng)絡(luò)中的感知信息、業(yè)務(wù)領(lǐng)域相關(guān)

3、信息、硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行節(jié)點等都抽象成資源,把上層應(yīng)用需求都統(tǒng)一抽象成服務(wù),進行統(tǒng)一監(jiān)管和調(diào)度,提升了RFID網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的普適性;通過業(yè)務(wù)建模、場景建模和物理建模的三階段建模技術(shù),完成從業(yè)務(wù)邏輯層設(shè)計到物理實現(xiàn)層部署的映射,使RFID網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有面向領(lǐng)域應(yīng)用的針對性。在分布式數(shù)據(jù)處理方面,采用調(diào)度層和執(zhí)行層分離以達(dá)到更好的響應(yīng)時間和吞吐率,采用管道式的數(shù)據(jù)流控制流模式,可以方便地裝配出適合不同應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)處理流程,也可二次開發(fā)相關(guān)的處理

4、規(guī)則和策略。在分布式數(shù)據(jù)存儲查詢方面,針對不同的資源類型,采取不同的存儲和尋址方式,資源尋址在EPCGlobal的ONS,DS規(guī)范上進行了改進,在原有名稱映射的基礎(chǔ)上,加入了硬件資源到IRS的映射,各種分類標(biāo)簽到 IRS的映射,映射中還可以包含時間等維度,以便支持各種高級查詢。在分布式負(fù)載均衡算法方面,采用遺傳算法和動態(tài)自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)相結(jié)合,實時動態(tài)部署和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞植?確保RFID網(wǎng)絡(luò)的性能最大化。
　　本文首先介紹目前RFI

5、D網(wǎng)絡(luò)化及相關(guān)技術(shù)的研究背景與研究現(xiàn)狀,提出本文的研究內(nèi)容與創(chuàng)新之處。其次介紹了當(dāng)前主流的一些RFID網(wǎng)絡(luò)化解決方案,分析其特點及不足之處,提出本文的研究思路,并對本文涉及到的各項技術(shù)進行了介紹。然后本文針對RFID網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn),提出了一系列的設(shè)計思想,進而將其映射到模塊實現(xiàn),從而形成RFID網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)。接著對分布式數(shù)據(jù)處理、存儲和查詢,分布式負(fù)載均衡算法等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)的具體實現(xiàn),性能測試與分析結(jié)