RFeel:一种RFID数据管理中间件

由于存在漏读、交叉读以及语义简单的原子事件,RFID系统产生的海量原始数据无法直接融合到企业现有的管理系统中.RFID中间件作为原始数据和上层应用之间的桥梁,有着非常重要的作用.开发了一种RFID数据管理中间件原型系统RFeel.该中间件可以屏蔽异构读写器平台差异、以统一数据格式向上层提供通用接口,包含了交叉读数据仲裁、不确定性数据推导、分布式复杂事件的检测、复杂事件处理优化和聚集查询等核心技术.最后通过一个典型的零售场景演示了RFeel的工作过程.     

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.     

RFID读写器网络的跟踪算法研究

针对读写器密集分布且位置固定,标签在其读写范围内移动的RFID系统需要对标签进行识别和跟踪的问题,提出一种改进的虚拟路由跟踪算法,对移动的标签进行跟踪,分析当标签同时被多个读写器读取或被读写器漏读时数据出现异常的处理方法。结果证明该算法可减少误差引入的来源,并且在处理异常情况时不受读写器个数的限制,保证当标签被多个读写器同时读取或被读写器漏读时,仍能够对标签进行跟踪,使得RFID读写器网络有较好的鲁棒性。     

基于LZM-WKPSO算法的RFID网络优化部署

针对RFID网络防碰撞优化部署问题,提出一种基于Lozi映射的带有收缩因子和惯性权重的粒子群改进算法。在存在读写器交叉覆盖和标签干扰等影响因素的复杂传播环境中,寻找读写器的最佳位置,收缩因子和惯性权重保证了算法前期搜索的快速性和后期搜索的精确性。利用Lozi映射的遍历性、随机性等特点,对粒子群算法全局最优位置进行重新映射,摆脱了传统粒子群算法后期易陷入局部极值点的缺点。使用Matlab软件模拟搭建车间环境RFID网络部署环境。仿真结果表明,在保证覆盖率最大和交叉干扰水平最小约束条件下,该算法较基本PSO算法以及基于Logistic映射的PSO算法迭代次数更少,适应度更佳,更具优越性。     

基于计数机制的多状态二进制搜索防碰撞算法

针对目前二进制搜索防碰撞算法存在查询搜索次数多、数据传输量大、识别时间长等问题,提出一种基于计数机制的多状态二进制搜索防碰撞算法.经过预处理得到标签的冲突信息,在多状态二进制搜索中引入最高冲突位计数机制.仿真结果表明,与传统的二进制搜索防碰撞算法相比,该算法减少了读写器的查询搜索次数、读写器发送命令和标签每次响应命令的数据长度,以及识别读写器读写范围内标签的时间.     

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。     

基于共生粒子群优化的RFID网络调度

为了提高PSO算法性能以及避免其在求解复杂工程时的早熟收敛问题,本文提出了一种新型改进PSO算法——Parasitism PSO.Parasitism PSO算法将生物共生机制中的寄生进化机制嵌入到PSO算法中,从而在寻优过程中有效地保持了算法的种群多样性.在4个测试函数的仿真实验中,Parasitism PSO与基本PSO算法相比,能够取得更好的搜索性能.然后,本文基于Parasitism PSO进行RFID读写器网络调度模型的求解,根据读写器冲突关系的变化在线进行读写器的时隙分配求解与控制.仿真实验表明,基于Parasitism PSO的RFID 网络调度结果相比于基本PSO具有更高效率和实用性.     

一种超高频RFID读写器设计

本文提出了一种超高频RFID读写器的实现方案,介绍了读写器的系统硬件结构,分析了ISO/IEC 18000-6 Type B协议标准,在此基础上重点阐述了RFID读写器的软件设计流程以及防冲突算法的实现.     

基于恶意读写器发现的RFID空口入侵检测技术

随着RFID技术的不断发展,其在物流管理,货物监控,会议安全保障等领域的应用越来越广泛,但随之而来的安全威胁是我们不得不考虑的隐患因素。在无线通信技术中,空中接口定义了终端设备与网络设备之间的电磁连接技术规范。目前大部分RFID设备采用公开的标准通信协议进行数据传输,使得RFID系统容易遭到恶意设备的空口入侵,从而导致RFID系统面临严重的安全威胁与数据隐私保护问题。本研究基于恶意读写器的实时发现,完成空口入侵的检测,避免空口数据遭到窃取,保证数据传输安全。本文主要利用无源感知技术对RFID信号无线信道状态信息进行分析与计算,综合运用接收信号强度、相位、吞吐量等信息,提取并建立可以描述无线信道状态信息的参数。利用提取的参数建立基于有限状态机的RFID信号感知数据推断模型,结合自适应算法得出稳态作为依据,分析判断RFID信号的具体变化,实现基于恶意读写器的RFID空口入侵检测。     

一种基于堆栈存储的RFID防冲突算法

针对现有几种基于二进制搜索法的RFID防冲突算法没有同时考虑识别次数和传输位数这两方面性能,通过改进读写器识别电子标签过程中的步骤和减少读写器发送指令的位数,提出了基于堆栈的RFID动态减位防冲突算法。该算法利用堆栈记忆存储功能避免每次从树型根部识别,从而减少识别次数;并采用适当协议进一步缩减必需的指令信息位。仿真结果表明该算法在识别次数和传输位数方面相比其它几种二进制搜索法都有很大降低,在次数效率和位数效率性能上亦有较大提高,故该算法在识别完成时间和能量消耗方面相应得到较大改善。