物联网环境下基于对等计算的RFID网络数据处理技术研究

With the networked RFID application systems trends, how to deal with massive RFID data from distributed multiple RFID readers to collect and query data from interested RFID data in these massive data has become the key issue in RFID applications in Internet of Things environment. Here, the urgent requirement is to build complex queries in the discovery service and to handle large-scale RFID data events. However, the existing EPC network is not clear for above mechanism. Integration of RFID and peer-to-peer(P2P) computing network has a unique role in large-scale RFID application scenarios. Take discovery services and middleware in P2P-based RFID network as the research object, this project researches on the following aspects:firstly, study of P2P-based RFID network model; then use multidimensional attribute characteristics of RFID data linearization method to study discovery services ; then introduce the RFID complex event processing mechanism into middleware design and study its security; finally, through the deployment of software simulation and modeling experiments to test the effectiveness of our research results. The project aims to solve the existing discovery services research which can not perform complex queries and to build support for complex event processing in RFID middleware. The findings have important oretical significance to the promotion of new applications and reference value for RFID network application in Internet of Things Environment.

随着RFID系统网络化趋势发展，如何从分布于RFID网络的多个阅读器收集的异构RFID数据中查询感兴趣的RFID数据，是RFID大规模应用迫切需要解决的问题。在此，迫切要求能够进行复杂查询的发现服务和处理分布式的RFID数据事件流，然而现有EPC网络难以有效支持此类需求。融合对等计算的RFID网络在大规模RFID物联网场景具有潜在的优势。本项目以对等RFID网络体系下的发现服务和中间件为研究对象，首先研究对等RFID网络模型；接着探索RFID数据多维属性特征线性化方法，在此基础上研究对等RFID网络的发现服务机制；然后引入复杂事件处理机制到RFID中间件中，并研究其安全机制；最后通过软件仿真和模拟部署实验验证提出的方案有效性。本项目致力于解决现有发现服务研究无法进行复杂查询服务，建立支持复杂事件处理的对等RFID中间件，研究结果对促进大规模RFID网络的应用具有重要的理论意义和应用价值。

RFID技术是物联网技术实现的关键支撑技术。项目针对RFID系统在物联网环境下的大规模应用的数据处理问题，从RFID阅读器冗余剔除、数据清洗、中间件、协议安全和定位应用等方面，提出了一些新的理论、方法和技术。主要研究结果如下：对RFID中间件中存在的漏读数据清洗问题，考虑到标签动态性变化和置信度分析，提出新的滑动窗口清洗算法，通过动态地改变阈值的大小，提高了处理动态标签时结果的准确率，同时对RFID数据流存在的时间冗余问题提出清洗框架。提出一种高密度环境下阅读器冗余消除算法，基于P2P-RFID阅读器网络环境下，利用P2P技术阅读器之间能够互相通信，直接获取邻近阅读器的覆盖域标签的信息，从而大大减少了阅读器的“读标签”操作。设计并实现了基于JAVA的RFID中间件软件，结合Web技术，该中间件系统可以直接运行在各种操作系统上，部署非常灵活，提高了RFID系统的可扩展性和实用性。将物理不可克隆技术和轻量级密码技术相结合，设计了轻量级的RFID标签防伪认证协议，并实现了面向食品安全供应链的RFID防伪溯源系统。在RFID室内定位应用中，对于传统的参考标签的部署方式进行了优化，提出了一种新的参考标签的部署方式，将最近邻算法应用到RFID多天线中，使之更符合实际的应用场景，对于参考标签的权重也给出合理设置，降低了权重对RFID定位结果的误差，提高了室内定位精度。获得了发明专利“一种基于LED的可视化RFID定位系统和方法”，实用新型专利“基于RFID的结账盘点及定位防盗系统”和“一种基于RFID的儿童认知教育系统”等，进行了RFID与WSN融合技术的研究，拓展了RFID技术的应用领域。