[00377708]分布式RFID数据处理机制、框架及其应用

RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）作为一种非接触的自动识别技术，通过附着在物理实体上的RFID标签，为每个物理实体赋予一个唯一的标识，实现多个物体的快速识别和追踪，并能和信息系统互连，成为连接物理实体世界和数字虚拟空间的桥梁。目前，RFID技术正在替代条形码系统，成为新一代的物体标识和识别标准技术，已在诸多领域得到广泛应用，如物流和供应链管理、工业过程控制管理、医院病人和工作人员及器械跟踪管理、商品防伪等领域。然而在实际应用中RFID系统普遍存在标签快速识别过程中的冲突问题、数据处理机制中数据流与应用系统需求的语义失配问题、中间件的开发过程中中间件系统的高效性问题、数据共享机制中数据的安全、可靠性问题。因此课题围绕着这些问题及RFID系统应用中的一些关键技术进行研究，主要内容包括：(1)多RFID标签冲突消解协议的研究，在分析常用的基于时隙ALOHA标签冲突消解协议的基础上，建立了标签冲突消解的概率模型及标签识别的马尔可夫转移过程，分析了影响识别协议效率和性能的关键因素；提出了QTDFS-ALOHA协议；提出了一种基于渐进式标签数量估计的查询树冲突消解协议。（2）RFID数据处理和事件转换机制的研究：针对RFID原始数据和应用系统需求之间的语义失配，提出了一种针对原始RFID数据流进行处理，过滤原始数据中的错误为和冗余信息，并在保持语义完整的基础上，转换成为良序的离散RFID数据元组序列。（3）基于Web服务的RFID中间件框架开发：使用微软公司的Visual Studio.NET开发平台，基于WEB服务技术，设计和开发了基于SOA（Service Oriented Architecture）的RFID应用中间件系统框架原型ALE.NET。（4）RFID系统实际应用的研究：把RFID系统分别应用于第一拖拉机股份有限公司第三装配厂、河北省南水北调建设管理中心、平煤（集团）中南汽车贸易服务有限公司，并取得较好的经济效益和显著的社会效益。通过本项目的研究取得了以下四方面成果：（1）在主要技术性能指标方面：提高了电子标签的识别效率，使时隙ALOHA协议的吞吐率达到34.2%，使二叉树协议的吞吐率提高到45%；实现了电子标签识别数据的有效整理，通过数据整理，使数据中的错误率降低80%。（2）在论文发表方面：共在国际国内知名期刊及著名国际学术会议上发表学术论文12篇，其中2篇期刊论文被SCI收录、10篇论文被EI收录。（3）在软件著作权方面：获得4项计算机软件著作权。（4）在项目推广应用方面：本项目的研究成果分别推广应用于第一拖拉机股份有限公司第三装配厂、河北省南水北调建设管理中心、平煤（集团）中南汽车贸易服务有限公司，并取得了较好的经济效益和显著的社会效益。