在无线传感网络环境下的移动RFID中间件研究与实现

摘要

将RFID与WSN技术进行整合，可以充分发挥RFID的识别能力以及WSN的感知、传输能力，并且弥补各自的不足。随着物联网技术的发展和推广，目前已经有很多项目是基于RFID或者WSN技术进行开发，也有一些项目尝试将两者进行整合，但是现阶段这些整合的技术还不成熟，也不能完全解决在实际应用中遇到的各种困难。由于大部分项目针对特定的硬件设备和应用场景进行开发，因此开发成本高、扩展和维护难度大。本课题围绕这些问题在无线传感网络环境下对移动 RFID中间件展开研究。
　　本文将以移动RFID中间件的研究为主线，贯穿无线传感网、移动计算、中间件以及业务建模与执行技术，结合实际的RFID应用，设计一整套基于无线传感网络的移动RFID中间件解决方案。该解决方案着重于研究以下四个方面：首先是RFID与WSN的集成技术，通过硬件和软件两方面的设计，将RFID与无线传感网络技术有机的整合在一起；其次是基于OSGi的移动RFID中间件架构，该架构将涉及物理设备层、数据处理层、业务集成层以及数据传输层等多方面的设计；再次是扩展 Petri Net的轻量级业务流程引擎执行算法，支持线性、并发、异或等多种流程的并行处理；最后是对流程引擎的分布式扩展技术，通过对模型和执行引擎的扩展使得系统支持跨领域流程协作以及分布式服务调用。
　　本文首先介绍目前RFID中间件与无线传感网以及业务流程执行引擎技术的研究背景与研究现状，提出本文的研究内容与创新之处。其次介绍了当前主流的一些RFID中间件及其业务集成技术，分析其特点及不足之处，提出本文的研究思路，并对本文涉及到的各项技术进行了介绍。接着给出了本文研究的RFID与无线传感网络集成技术，并对移动 RFID中间件架构以及基于移动计算的业务流程引擎进行深入阐述，包括可扩展多读写器与传感器支持框架，自适应场景切换框架以及自组织分布式业务执行引擎算法等各项关键技术。然后描述了系统的各部分具体实现，并将系统应用于五粮液生产、配送及防伪等场景进行演示与验证。最后对全文进行总结，对基于无线传感网络的移动RFID中间件的未来进行展望，并提出了尚待解决的问题。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 研究内容与创新

1.4 论文框架

第二章 在无线传感网络环境下的移动RFID中间件技术分析

2.1 RFID与无线传感网的集成技术

2.2 主流RFID中间件研究综述

2.3现有研究存在的问题

2.4本文的研究思路

2.5相关研究简介

2.6 本章小结

第三章 在无线传感网络环境下的移动RFID中间件关键技术研究与设计

3.1 RFID与WSN集成技术研究

3.2 移动RFID中间件总体设计

3.3 设备接入层研究与设计

3.4 数据处理层研究与设计

3.5 业务处理层研究与设计

3.6 本章小结

第四章 在无线传感网络环境下的移动RFID中间件技术实现

4.1 移动RFID中间件的整体实现

4.2 设备接入层实现

4.3 数据处理层实现

4.4 业务处理层实现

4.5 系统演示

4.6 系统测试

4.7 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

研究生阶段所参与科研项目(附录)

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文