本文關(guān)鍵詞：RFID數(shù)據(jù)傳輸與空間感知技術(shù)的研究

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【摘要】：射頻識別技術(shù)(Radio Frequency IDentification, RFID)是一種利用電磁耦合與后向散射進(jìn)行通信的非接觸式自動識別技術(shù)。作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一.RFID已在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,其中包括供應(yīng)鏈管理、倉儲盤點、電子支付、安全訪問控制、目標(biāo)監(jiān)測、物體追蹤等。目前,盡管圍繞RFID的研究與應(yīng)用已大量開展,但RFID領(lǐng)域仍存在一些關(guān)鍵技術(shù)尚未得到很好解決。一方面,隨著RFID系統(tǒng)規(guī)模的與日俱增,迫切需要閱讀器在有限時間內(nèi)與大量標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,從而為上層應(yīng)用爭取時間,提高應(yīng)用管理的效率。另一方面,隨著傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,室內(nèi)空間感知技術(shù)(定位與測向)越來越受到人們的關(guān)注。然而,現(xiàn)有RFID空間感知技術(shù)大都集中于定位研究,鮮有工作能夠?qū)崿F(xiàn)對物體方向的度量,因此無法為室內(nèi)導(dǎo)航等應(yīng)用提供充分的空間感知信息。為解決上述問題,本文針對RFID系統(tǒng)中高效數(shù)據(jù)傳輸與精確空間感知技術(shù)進(jìn)行研究。一方面旨在提高RFID系統(tǒng)中閱讀器與標(biāo)簽信息交互的速度,加快上層應(yīng)用的管理進(jìn)程；另一方面意在實現(xiàn)高精度RFID定位的同時,挖掘物體方向信息,為基于空間感知的應(yīng)用提供更加全面的底層信息支撐。本文主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下：1)針對標(biāo)簽信息的快速收集問題,我們立足于傳統(tǒng)輪詢協(xié)議,提出通過縮短輪詢向量長度來加速查詢過程的設(shè)計思路。通過構(gòu)建基于哈希索引以及輪詢樹的高效輪詢協(xié)議,我們將輪詢向量長度從96比特縮短為3比特,大幅提高輪詢效率,加速標(biāo)簽信息的收集。2)針對閱讀器數(shù)據(jù)的高效分發(fā)問題,我們首次提出RFID動態(tài)分組問題。通過設(shè)計基于過濾器的串行分組協(xié)議與基于ALOHA的并行分組協(xié)議,我們實現(xiàn)了對標(biāo)簽集合的高效分組,為RFID組播技術(shù)奠定了基礎(chǔ),也為以組為單位的聚合查詢帶來便利。3)針對RFID空間感知問題,我們通過解析物理層信號以及探索電磁波極化特性,首次設(shè)計了一套基于RFID的“定位-測向”系統(tǒng)：Tag-Compass。它不儀能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的定位,而且能夠利用單個標(biāo)簽完成精確的方向度量,為全面的空間感知提供保障。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44

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本文編號：1264679