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RFID技术作为一种非接触式识别技术,近年来得到了非常快速的发展并被应用到多个领域。在通信方面RFID技术和无线传感器网络技术既有区别,又有联系,在很多方面可以优势互补,正基于此RFID技术与无线传感器网络技术的结合将是未来研究与应用的一个重点。
但是由RFID阅读器组成无线网络系统,目前还存在着许多的问题需要解决,这些问题正是阻碍RFID阅读器网络系统获得广泛应用的绊脚石。本论文正是从这些问题着手,深入研究了基于无线传感器网络的RFID阅读器系统中的关键技术。主要工作如下：
首先,考虑目前广泛获得应用的RFID系统,深入研究了其电磁学和通信学基础,揭示了RFID技术的本质。深入研究了无线传感器网络的组网特点,并且如何和RFID系统相结合。分析了两者结合后带来的各种便利以及要解决的的一些关键问题。
其次分析了RFID系统和无线传感器网络的硬件结构。以及两者通信协议的具体内容,并在综合这些协议的基础上阐述了一种应用于阅读器网络的通信协议。该协议包括阅读器对标签的通信协议和阅读器之间的通信协议两部分。
然后研究了RFID阅读器识别标签的过程,解决好标签之间的冲撞就是本文研究的一个重点。本论文介绍了一种增强型动态二进制搜索算法,和其他确定性标签防冲突算法相比,该算法减少了重复次数,能够使得标签在更短的时间内被阅读器识别出来。
接着重点研究了RFID阅读器和阅读器之间的通信实现过程,以及作为无线传感器网络的关键技术－时间同步。在重点分析已有的几种同步算法的基础上,提出一种适合本文构建的阅读器网络的时间同步算法。该算法实现简单,并且可以达到要求的时间同步精度。
最后,对于RFID阅读器网络系统,另外一个亟待解决的问题是阅读器之间的冲突问题。本论文详细研究了该问题,给出了阅读器冲突问题的各种已有的防冲突算法。在研究已有的阅读器防冲突算法的基础上,本论文提出了一种新型的阅读器防冲突算法。该算法在不限制阅读器网络拓扑结构的情况下,能够有效地避免阅读器之间的冲突问题。因此,该算法特别适用于动态拓扑的RFID阅读器网络系统中。