RFID中间件关键模块的研究与实现

RFID（无线射频识别）中间件是介于前端读写器与后端数据库和应用软件之间的重要环节。该文对RFID中间件的相关概念做了介绍,研究和设计了RFID中间件的关键模块,实现了RFID中间件的数据读取和分发、数据过滤和聚合、读写器控制等功能。     

RFID中间件关键模块的研究与实现

RFID(无线射频识别)中间件是介于前端读写器与后端数据库和应用软件之间的重要环节。该文对RFID中间件的相关概念做了介绍,研究和设计了RFID中间件的关键模块,实现了RFID中间件的数据读取和分发、数据过滤和聚合、读写器控制等功能。     

基于PRF的RFID轻量级认证协议研究

无线射频识别(radio frequency identification,RFID)认证协议可实现读写器和标签之间的身份识别,保证只有合法的读写器才能访问标签的数据.由于标签的成本限制,设计最轻量级的RFID认证协议是面临的主要挑战.为了达到不可预测性隐私,标签至少需要具有伪随机函数PRF的能力.首先提出了一种基于PRF的RFID轻量级认证协议的基本框架,给出了抽象描述.基于对消息认证函数Fi的实例化,提出了一种新的RFID轻量级认证协议ELAP.与现有协议相比,该协议可以实现读写器和标签之间的双向认证,并能抵抗已知的所有攻击方式.在效率方面,标签只需要进行2次消息摘要运算,让标签的计算代价达到了最小.     

RFID中间件的标准化与实现方法

介绍RFID中间件的概念;基于系列高频读写器的企业级局域网的串口和TCP/IP两种通信接口协议格式,通过建立底层数据通信接口组件、设备网络接口组件、设备参数接口组件、对标签读写操作接口组件和数据库接口组件5个接口组件,提出一种对RFID中间件进行标准化的思路;并实现了对RFID中间件的标准化,为RFID中间件应用系统的开发打下了基础。     

基于RFID和ZigBee的快递管理系统

随着电子商务的不断发展,校园快递业务量迅速增长,传统快递取件模式货物出入库效率低,物流环节的人工成本高.据此,本文提出了一种基于RFID和ZigBee的快递管理系统,利用ZigBee网络来进行组网,利用RFID技术来实现自动化管理快递,将RFID标签贴在每个货物的包装,在驿站货架上设置固定式读写器,来获取货物位置、编号等信息,用户根据手机收到的二维码自主寻找货物,在出口闸机通道扫描快递标签及手机上的二维码来进行匹配,完成自主取货,提高快递出入库效率.     

RFID快速隐私保护认证协议

基于对称密码体系的RFID隐私保护认证协议的构造是学术界和工业界研究的热点问题.具有完整性隐私保护协议的效率不够高效,需要对系统中所有的标签进行穷尽搜索,难以应用于物联网海量终端的环境.给出了一种高效的RFID隐私保护认证协议的构造方法.构造的协议采用了单比特输出的伪随机函数,将协议的认证过程分解为多个步骤,与传统的基于对称密码体系的RFID认证协议相比,构造的协议显著提高了读写器对标签的搜索效率.构造的协议具有隐私性,并且计算开销小,读写器端对标签的搜索效率高,能够很好地应用于海量终端的物联网环境.     

基于RFID技术的系统方案设计

介绍了RFID(射频识别)技术的原理和趋势,以及存在的应用障碍.对此系统涉及的模块进行了详细的说明,具体包括:系统登录、系统管理、入库、供应商、综合管理、配送管理等.RFID中间件是用来加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件,通过RFID中间件对数据进行过滤、分组和计数.能够减少发往信息网络系统的数据量并防止错误识读、多读信息.对系统所涉及的软件与硬件知识分别介绍,以达到认识系统主要框架的目的.为我国物流产业提供了一个可供参弩的范例.     

改进的RFID标签识别防冲突算法

针对射频识别（RFID）系统中多个标签同时与读写器进行数据交换时引起的冲突问题,提出了一种改进型的基于堆栈的RFID二进制树防冲突算法（IBSTS）。该算法利用位冲突检测机制,有效地降低了冲突的概率;并采用堆栈方法避免了识别过程中每次从树根部进行请求的不足,进一步降低了请求次数,提高了识别效率;利用该算法可以准确地判断出每位冲突位,故而在标签响应时仅需要发送冲突位上的数据,从而降低了标签传输的数据量。仿真结果表明,相对于传统的二进制树防冲突算法而言,提出的算法在读写器请求次数和标签传输数据量方面均有很大降低,尤其在标签数量较多时,其降低的程度更为显著。     

解读RFID标准

从GS1(电子商务、物品标识、数据同步交换方面的全球标准化组织)、EPC Global及ISO到国家与地方的众多组织(如日本UID等)以及US IEEE和AIMGlobal等都已参与到RFID相关标准的研制当中. 业界专家分析指出,RFID与标准的关系可以从处理几个问题入手.首先,技术--如接口和转送技术.比如,中间件技术--RFID中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供一组通用的应用程序接口(API),即能连到RFID读写器,读取RFID标签数据.RFID中间件采用程序逻辑及存储再转送(Sto re-and-Forward)的功能来提供顺序的消息流,具有数据流设计与管理的能力.其次,是一致性.     

RFID中间件读写器管理与协调研究

由于大规模RFID应用,需要把大量的、不同标准及不同协议RFID读写器连接起来形成网络,同时收集RFID数据的任务由网络中的多个读写器共同完成,造成RFID系统对读写器网络进行管理和监控变得复杂的现状。通过分析层次化的RFID中间件系统架构,给出多标准多协议RFID读写器适配器和读写器的协调设计,来改善上述情况。最后研究了基于RFID中间件的仓库管理系统。     

A Reprocessing Model for Complete Execution of RFID Access Operations on Tag Memory

This paper investigates the problem of inconsistent states of radio frequency identification (RFID) tag data caused by incomplete execution of read/write operations during access to RFID tag memory. Passive RFID tags require RF communication to access memory data. This study is motivated by the volatility of RF communication, where instability is caused by intermittent connections and uncertain communication. If a given tag disappears from the communication area of the reader during the reading or writing of tag data, the operation is incomplete, resulting in an inconsistent state of tag data. To avoid this inconsistency, it is necessary to ensure that any operations on tag memory are completed. In this paper, we propose an asynchronous reprocessing model for finalizing any incomplete execution of read/write operations to remove inconsistent states. The basic idea is to resume incomplete operations autonomously by detecting a tag’s reobservation from any reader. To achieve this, we present a concurrency control mechanism based on continuous query processing that enables the suspended tag operations to be re-executed. The performance study shows that our model improves the number of successful operations considerably in addition to suppressing inconsistent data access completely.     

基于增加数据宽度的方法提高访存速度

低效率的访存操作是限制微处理器性能提高的一个关键因素。因此提高访存速度可以有效改善微处理器的性能。提出了一种基于增加数据宽度的方式来提高访存速度的方法。通过使用多字宽存储器来增加数据带宽,降低失效开销的时钟周期,从而达到提高访存效率的目的。     

基于粗精二次估计的RFID标签数目估算方法

为了解决航空物联网信息采集领域RFID标签估算方法存在的估算精度和运算量之间的矛盾,以及标签读取过程随机性所导致的估算方法性能不稳定的问题,结合粗估计的快速、精估计的准确和二次估计算法性能的稳定性,提出一种基于粗精二次估计的RFID标签数目估算方法。首先,对帧时隙ALOHA算法标签读取过程进行建模,分析得出碰撞时隙中的平均标签数目和碰撞时隙所占比例之间的数学模型;然后,基于上述数学模型进行标签数目粗估计,评估粗估计值是否需要进行二次精估计。在二次精估计中,将粗估计值作为先验知识,采用基于先验知识的最大后验概率（MAP）估计算法提高估算准确度,相比原始后验概率估计算法的搜索范围可减少90%。仿真实验表明,基于粗精估计的RFID标签数目估算平均误差为3.8%,估算方法性能稳定性显著提高,运算量大幅下降,可有效地应用于航空物联网信息采集过程。     

An integrated framework for the development of radio frequency identification technology in the logistics and supply chain management

Radio Frequency Identification (RFID) features high storage capacity, remote access, excellent data security, and multiple-tag reading. Hence, RFID technology attracts attention from various industries, especially the logistics and retail industries. Due to the swift development of technology and the trend of globalization, the logistics managers are assigned the task to integrate the supply chain via information technology such as RFID. The goal is to achieve information sharing and reduction of total cost, thus the operation efficiency can be improved and competitive advantage can be enhanced. Thus, this research would first identify the key factors of RFID technology development in the logistics and supply chain management. A complete set of five dimensions and 24 factors with a hierarchy structure is presented. The Fuzzy Delphi and Fuzzy Analytic Hierarchy Process methods are adopted for analysis. A structural procedure of RFID system establishment is also constructed based on the key dimensions and factors, with the expectation of establishing the RFID system in an effective and efficient manner. Then, based on the experience of Taiwanese government and industry, the sequence of companies for adopting the RFID technology is discussed. Thus, an integrated framework for the development of RFID technology, which includes the hierarchy of factors, structural procedure, and sequence of adoption, is presented in this research; and it can be applied in other scenarios after the users make some modifications according to their specific needs.     

RFID技术在物流自动化管理系统中的应用

本文综合应用RFID技术、网络通信、COM接口、OPC通信、MD5加密算法和VS.NETC#编程等技术设计实现了一个仓储物流自动化管理系统。该系统通过RFID读写器实现了对电子标签的读写;采用OPC技术与组态软件WinCC进行通信,通过对PLC的控制实现了对物流系统的控制;对数据库SQLServer访问,完成了物品信息、仓库信息、客户信息、操作记录、登录信息的自动存储、查询删除等功能。本文为电子标签技术、物流控制及物流管理的结合提供了应用基础。     

基于电子标签的仓储物流控制及管理系统

给出了基于电子标签的仓储物流控制及管理系统的硬软件组成,阐述了系统方案的设计思路及实现方法.该系统通过电子标签读写器实现了对电子标签的读写;采用OPC技术与组态软件WinCC进行通信,通过PLC实现了对物流的控制;通过对数据库SQL Server访问,完成了物品信息、仓库信息等的自动存储、查询和删除多项功能.系统综合实现了物品单件/批量入库、出库及库内移动等操作.为电子标签技术、物流控制及物流管理的结合提供了应用实例.     

Extending STL with Efficient Data Structures

The Standard Template Library(STL)is a C library that provides a set of well structured generic C components that work together.Based on its well-structured design,STL can be extended by adding new generic algorithms or new generic containers.In this paper,the work on extending STY by adding several efficient container classes for threaded binary search trees is discussed.It is shown that the addition of threads significantly increases the efficiency of some important access operations on the binary tree containers.In general,significant gain in efficiency can be expected in situations where the data structures ar relatively stable,that is,the data structures are looked up often but modified little.     

嵌入式无线频率识别设备的设计与实现

为了降低RFID系统标签的冲突几率,优化RFTD系统的效率,设计并实现了一个基于XScale处理器的嵌入式无线频率识别设备(radio frequency identification device)的读写器系统.该系统的RFID阅读器封装了底层的硬件驱动,功能模块扩展方便,实现了对电子标签的识别功能.该系统优化了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法,有效地避免了电子标签数据冲突,降低了RFID系统中数据碰撞的概率,提高了电子标签系统的识别效率和稳定性.实验数据表明了基于动态帧时隙ALOHA防冲突算法的有效性.     

国产SW26010-Pro处理器上3级BLAS函数众核并行优化

BLAS (basic linear algebra subprograms)是最基本、最重要的底层数学库之一.在一个标准的BLAS库中,BLAS 3级函数涵盖的矩阵-矩阵运算尤为重要,在许多大规模科学与工程计算应用中被广泛调用.另外, BLAS 3级属于计算密集型函数,对充分发挥处理器的计算性能有至关重要的作用.针对国产SW26010-Pro处理器研究BLAS 3级函数的众核并行优化技术.具体而言,根据SW26010-Pro的存储层次结构,设计多级分块算法,挖掘矩阵运算的并行性.在此基础上,基于远程内存访问(remote memory access, RMA)机制设计数据共享策略,提高从核间的数据传输效率.进一步地,采用三缓冲、参数调优等方法对算法进行全面优化,隐藏直接内存访问(direct memory access, DMA)访存开销和RMA通信开销.此外,利用SW26010-Pro的两条硬件流水线和若干向量化计算/访存指令,还对BLAS 3级函数的矩阵-矩阵乘法、矩阵方程组求解、矩阵转置操作等若干运算进行手工汇编优化,提高了函数的浮点计算效率.实验结果显示,所提出的并行优化技术...     

超高频RFID标签可重用仓储管理系统的设计

超高频RFID标签感应距离远、读取速度快和抗干扰能力强,应用于仓储管理系统可以提高其管理效率。针对中小型仓储应用提出物品入库关联RFID标签,出库解除关联,RFID标签可重复使用。采用静态字典编码和时间压缩算法对单一仓储物品信息压缩编码至128比特,通过对RFID标签顺序增计数编号,二维表被简化为线性表并存储在RFID阅读器中,RFID阅读器将仓储数据同步更新管理数据库。讨论了仓储管理系统RFID阅读器的硬件及软件设计架构。仓储物品信息压缩编码和数据顺序存储降低了系统对RFID阅读器硬件和存储资源的需求。