大规模RFID阅读器管理技术及应用研究

摘要

无线射频识别技术（RFID:Radio Frequency Identification）是一种基于无线射频信号进行通信的技术，属于非接触式自动识别技术范畴。随着通信技术的发展以及标签成本的降低，RFID优秀的识别性能和数据处理能力受到广泛重视和关注，应用也越来越广泛。在多阅读器部署环境下，由于阅读器覆盖区域不规则，导致阅读器之间的冲突不可避免，造成了数据的丢失和错误。本文以实际的RFID项目需求为背景，对大规模RFID系统中的阅读器防冲突问题进行了深入的研究，提出了基于阅读器调度的解决冲突方案。并以并行集调度算法为基础，给出了静态阅读器调度策略和动态阅读器调度策略，在动态调度策略的基础上提出了阅读器网络的分布式构架和分布式调度策略。本文的主要工作概括为以下几点：
　　（1）研究和分析了目前主流的阅读器防冲突方法，并对各种方法进行了简单的分类和优缺点分析。
　　（2）提出基于阅读器优先级的并行集调度算法。基于图着色理论并根据实际应用需求，结合阅读器优先级权限，提出了并行集调度算法，并通过实例对算法进行分析，证明了在解决冲突和提高性能上，并行集调度算法是一个好算法。
　　（3）在阅读器的静态调度中，提出了基于并行集调度算法的并行集调度策略，并通过大量的仿真实验将并行集调度策略与传统的调度策略进行了性能的比较，证明并行集调度策略的优越性。
　　（4）创造性的将操作系统的作业调度思想与阅读器调度相结合，在阅读器的动态调度中给出了基于优先级的抢占式调度策略；对动态调度策略进行了扩展，给出了大规模阅读器的分布式构架和调度策略。
　　实验结果表明，本文的研究成果可用于解决大规模RFID系统中的阅读器冲突问题，并行集调度算法对任意的网络调度问题，都有积极的借鉴价值。

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第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要工作

1.4论文章节安排

第二章相关技术研究

2.1 RFID技术

2.2阅读器覆盖相关研究

2.3 RFID冲突及防碰撞

2.4现有的防冲突方法特点及比较

2.5现在有防冲突方法的不足

2.6本章小结

第三章RFID阅读器静态调度策略研究

3.1阅读器调度问题的形式化描述

3.2并行集调度算法

3.3集中式调度策略

3.4本章小结

第四章RFID动态调度策略研究

4.1阅读器动态调度简介

4.2动态并行集调度算法

4.3 FCFS并行集调度策略

4.4基于优先级的抢占式调度策略

4.5分布式调度策略

4.6本章小结

第五章大规模RFID阅读器调度仿真分析

5.1 实验基本情况介绍

5.2随机读取策略性能评估

5.3顺序调度策略性能评估

5.4 PSSA调度策略性能评估

5.5 FCFS动态调度策略性能评估

5.6优先级抢占式动态调度策略性能评估

5.7本章小结

第六章全文总结

6.1工作总结

6.2进一步研究工作

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果