本文關鍵詞：基于紅黑樹的RFID標簽文件系統(tǒng)的設計與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與RFID標準的制定,使得RFID技術得到普及與發(fā)展,推動了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,也促進了日常生活的智能化和便捷化。在RFID技術發(fā)展的過程中,出現(xiàn)了各種特色電子標簽,由于無源電子標簽識別距離短、安全性較差等缺點,使得有源電子標簽在未來具有更多的潛力。2012年國家相關部門頒布了2.45GHz有源RFID空中接口協(xié)議國家標準-GB/T 28925-2012,其中文件系統(tǒng)作為空中接口協(xié)議標準的重要組成部分,它的設計與實現(xiàn)影響著整個電子標簽的性能。本文通過對RFID技術和嵌入式文件系統(tǒng)的分析,按照標準中規(guī)定的文件系統(tǒng)功能要求,設計和實現(xiàn)了RFID標簽文件系統(tǒng)。為了進一步提高讀寫文件數(shù)據(jù)的實時性,結(jié)合紅黑樹算法的高效搜索特性,對標簽文件系統(tǒng)進行了實時性優(yōu)化。首先,本文對RFID技術和當前流行的各種文件系統(tǒng)進行了深入研究,選擇技術較為成熟的FAT文件系統(tǒng)作為設計模型,按照空中接口協(xié)議標準中對文件系統(tǒng)的功能要求,設計和實現(xiàn)了精簡的RFID標簽文件系統(tǒng)。其次,為了實現(xiàn)RFID標簽文件系統(tǒng)中讀寫速度進一步提高的目標,通過總結(jié)現(xiàn)有的嵌入式文件系統(tǒng)提高讀寫速度的方法,本文提出了一種利用紅黑樹對標簽文件系統(tǒng)進行實時性優(yōu)化的方案。該方案在分析FAT表發(fā)現(xiàn)有大量連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)塊和連續(xù)的已占用數(shù)據(jù)塊的事實基礎上,建立了表示連續(xù)數(shù)據(jù)塊的結(jié)點模型,結(jié)合紅黑樹這種高效的索引結(jié)構(gòu),通過將連續(xù)數(shù)據(jù)塊作為紅黑樹結(jié)點信息的方法,設計出了空閑區(qū)紅黑樹和占有區(qū)紅黑樹。上述優(yōu)化方法使得文件操作需要的數(shù)據(jù)塊信息在已建立的紅黑樹上進行查找即可,很好的提高了數(shù)據(jù)讀寫的速度,實現(xiàn)了RFID標簽文件系統(tǒng)實時性優(yōu)化目標。最后,搭建實際應用系統(tǒng),在閱讀器和標簽實現(xiàn)通信的前提下,本文對文件系統(tǒng)的基本操作功能進行了驗證。在此基礎上對經(jīng)過紅黑樹、B樹優(yōu)化的標簽文件系統(tǒng)和優(yōu)化之前的標簽文件系統(tǒng)三者進行了實驗對比分析,測試實時性的提高。
【關鍵詞】：RFID標準 標簽文件系統(tǒng) 紅黑樹 實時性
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 自動識別技術研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 RFID標準現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 嵌入式文件系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標與主要工作14
• 1.4 整體結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排14-16
• 第2章 RFID系統(tǒng)簡介與文件系統(tǒng)原理及紅黑樹算法研究16-35
• 2.1 RFID系統(tǒng)簡介16-20
• 2.1.1 RFID系統(tǒng)組成16-18
• 2.1.2 RFID系統(tǒng)的工作原理18-20
• 2.2 文件系統(tǒng)原理研究20-28
• 2.2.1 文件系統(tǒng)基礎20-21
• 2.2.2 文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型21-22
• 2.2.3 Linux文件系統(tǒng)22-25
• 2.2.4 Windows文件系統(tǒng)25-27
• 2.2.5 常見的嵌入式文件系統(tǒng)27-28
• 2.3 紅黑樹綜述28-34
• 2.3.1 紅黑樹的定義28-29
• 2.3.2 紅黑樹的插入和刪除操作29-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 RFID標簽文件系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)35-45
• 3.1 FAT32文件系統(tǒng)簡析35-36
• 3.2 RFID標簽存儲區(qū)邏輯架構(gòu)36-37
• 3.3 標簽文件系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)37-44
• 3.3.1 用戶區(qū)數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)37-38
• 3.3.2 文件系統(tǒng)的整體架構(gòu)38-39
• 3.3.3 文件系統(tǒng)的目錄項與屬性39-42
• 3.3.4 文件系統(tǒng)操作流程42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于紅黑樹的RFID標簽文件系統(tǒng)的實時性優(yōu)化45-55
• 4.1 紅黑樹性能分析45-49
• 4.1.1 紅黑樹的查找效率45-46
• 4.1.2 紅黑樹的優(yōu)點分析46-49
• 4.2 RFID標簽文件系統(tǒng)的實時性優(yōu)化49-54
• 4.2.1 文件系統(tǒng)的實時性49-50
• 4.2.2 RFID標簽文件系統(tǒng)的實時性問題50-51
• 4.2.3 運用紅黑樹對標簽文件系統(tǒng)進行實時性優(yōu)化51-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 性能測試和結(jié)果分析55-66
• 5.1 概述55-56
• 5.2 測試環(huán)境56
• 5.3 測試流程及結(jié)果56-64
• 5.3.1 文件基本操作測試56-60
• 5.3.2 基于紅黑樹的RFID標簽文件系統(tǒng)的實時性優(yōu)化測試60-64
• 5.4 實驗結(jié)果分析64-65
• 5.5 本章總結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與工作展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 工作展望67-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學位期間從事的科學研究工作及取得的成果73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 薛世帥;劉丹;徐展;李建紅;;有源RFID標簽安全文件系統(tǒng)的設計[J];計算機工程與應用;2014年24期

2 段衛(wèi)國;趙佳;;基于C++的數(shù)據(jù)采集器的設計與實現(xiàn)[J];電子設計工程;2013年05期

3 張海洋;;紅黑樹在Linux虛擬內(nèi)存區(qū)域管理中的應用[J];宿州學院學報;2010年08期

4 葉新棟;唐志強;涂時亮;;AVL樹在FAT文件系統(tǒng)中的應用與研究[J];計算機應用與軟件;2010年08期

5 周在龍;計算機文件格式解析[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2005年03期

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  本文關鍵詞：基于紅黑樹的RFID標簽文件系統(tǒng)的設計與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：303421