基于Pub-Sub系統(tǒng)的RFID網(wǎng)絡(luò)及其路由研究.pdf

1、RFID網(wǎng)絡(luò)已成為RFID應(yīng)用的研究熱點(diǎn)，研究人員提出了以中間件為基礎(chǔ)的應(yīng)用框架，并在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如物流、供應(yīng)鏈、零售業(yè)、食品以及鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等。 早期的RFID應(yīng)用，由于應(yīng)用的簡單性，研究人員對(duì)應(yīng)用架構(gòu)的研究較少，側(cè)重關(guān)注RFID數(shù)據(jù)獲取以及制造成本等問題，包括：廉價(jià)的標(biāo)簽和閱讀器的研究與設(shè)計(jì)、標(biāo)簽及閱讀器沖突、特定應(yīng)用環(huán)境下的標(biāo)簽、以及數(shù)據(jù)讀取的可靠性等問題。 傳統(tǒng)的RFID應(yīng)用主要是針對(duì)特定領(lǐng)域

2、的應(yīng)用，大都采用基于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方式，即由閱讀設(shè)備獲取標(biāo)簽對(duì)象數(shù)據(jù)，并集中進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。重點(diǎn)關(guān)注如何將RFID數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，因而，中間件技術(shù)被認(rèn)為是解決RFID網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵手段和技術(shù)方法。 近年來，隨著RFID的普及，RFID應(yīng)用正在經(jīng)歷由簡單應(yīng)用向復(fù)雜應(yīng)用的轉(zhuǎn)變；從簡單的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)向面向事件的處理；從局部應(yīng)用走向全球化應(yīng)用；從RFID與后臺(tái)單一應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诋悩?gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等。這些轉(zhuǎn)變給RFID

3、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)架構(gòu)帶來了新的挑戰(zhàn)，要求新一代的RFID應(yīng)用架構(gòu)能處理具有以下特征的數(shù)據(jù)事件：RFID數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)性、動(dòng)態(tài)性和關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)的流特性和海量數(shù)據(jù)，冗余和差錯(cuò)，以及在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等特征。 為滿足新一代RFID網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的要求，本文提出了面向復(fù)雜事件處理的普適應(yīng)用環(huán)境下的RFID網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中的關(guān)鍵理論和方法進(jìn)行了深入的研究。 本文的主要工作包括： （1）將Pub/Sub系統(tǒng)與RFID復(fù)雜事件處

4、理相結(jié)合，提出了RFID分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，給出了RFID網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵描述及定義，包括RFID網(wǎng)絡(luò)的形式化描述、匹配、路由等，研究并討論了RFID網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵組成部分-代理的結(jié)構(gòu)和主要功能。 （2）考慮到海量數(shù)據(jù)條件下RFID網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和可擴(kuò)展性，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化P2P，提出了分層RFID網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模型。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)著名的基于內(nèi)容的CBCB路由，通過考慮代理鄰居間關(guān)系，提出了簇首代理網(wǎng)絡(luò)中的代理遍歷路由算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：考慮代理

5、鄰居間關(guān)系的代理遍歷算法，可有效地減少簇首代理網(wǎng)絡(luò)由于遍歷而帶來的通信開銷。 （3）為限制簇首代理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部開銷，考慮到客戶訂閱間的相關(guān)性，提出了帶有源地址的基于邊的覆蓋合并精確路由算法，并進(jìn)一步給出了Chord環(huán)簇首與簇內(nèi)代理的基本算法，算法可以減少傳統(tǒng)的Chord環(huán)覆蓋路由中的訂閱重復(fù)傳播的問題。同時(shí)，為適應(yīng)Chord環(huán)的動(dòng)態(tài)變化，采用數(shù)據(jù)代理的方法，對(duì)Chord環(huán)進(jìn)行維護(hù)。研究表明：利用上述方法一方面可有效地減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)訂閱的