RFID跨层优化及实验平台研究

As one of the most important enabling technologies of Internet of Things, RFID technology supports accurate item identification and tracking, which can improve the efficiency in various practical applications such as logistics, retailing，information industry, healthcare, and national defense. In large-scale RFID networks, a large number of RFID tags contend for wireless channels and may lead to severe collisions, which calls for systematic optimization to improve the system. Researchers have proposed many novel RFID protocols, probabilistic estimation algorithms, localization methods, as well as their system implementation. Although many advances have been made, such approaches largely overlook physical layer information and merely rely on upper layer information which fundamentally limits their efficiency and optimization opportunity. This proposal aims to systematically study RFID cross-layer optimization to support parallel communication of multiple RFID tags. We aim to fully utilize the RFID physical layer information and design parallel communication protocol, propose novel RFID physical layer probabilistic estimation algorithms, and extract physical layer features to better support upper layer applications. We plan to first build a software defined testbed to conduct cross-layer optimization, collect physical layer samples and study their patterns, and optimize RFID physical layer collision recovery mechanism.

RFID（Radio Frequency Identification）技术可用于精确识别与跟踪大量物品，在物流业、零售业、医疗和国防领域有广泛的应用前景和研究价值。现有大规模RFID网络中，标签间通信冲突非常严重，导致通信效率很低，亟待提高算法及协议的效率。国内外研究人员探索并提出众多RFID算法及协议。但是，这些方法仅利用过滤后的上层信息，无法充分利用RFID物理层信息。本项目将深入研究RFID跨层优化，支持多标签并行通信，提高通信效率。主要研究内容包括：RFID物理层并行传输协议的设计、RFID物理层概率统计协议的设计、以及物理层信号并行提取算法的研究。拟采取以下研究方案：首先开发用于RFID物理层研究的软件无线电实验及测试平台以开展RFID跨层优化的研究，利用该平台收集RFID物理层数据并提取物理层特征信息，结合RFID网络特性优化RFID物理层冲突恢复机制。

RFID（Radio Frequency Identification）技术可用于精确识别与跟踪大量物品，在物流业、零售业、医疗和国防领域有广泛的应用前景和研究价值。现有大规模RFID网络中，标签间通信冲突非常严重，导致通信效率很低，亟待提高算法及协议的效率。国内外研究人员探索并提出众多RFID算法及协议。但是，这些方法仅利用过滤后的上层信息，无法充分利用RFID物理层信息。本项目深入研究了RFID跨层优化，支持多标签并行通信，提高通信效率。主要研究内容包括：RFID物理层并行传输协议的设计、RFID物理层概率统计协议的设计、以及物理层信号并行提取算法的研究。本项目首先开发了用于RFID物理层研究的软件无线电实验及测试平台以开展RFID跨层优化的研究，利用该平台收集RFID物理层数据并提取物理层特征信息，结合RFID网络特性优化RFID物理层冲突恢复机制。主要理论成果包括CCF A 类期刊 7 篇 、CCF A 类会议 6 篇、CCF B 类会议 2 篇 、中科院1 区 2 篇，总计17 篇。培养博士生1人。