继互联网和移动互联之后,人们已经开始向万物互联的物联网时代迈进。作为物联网关键技术之一的射频识别（Radio Frequency IDentification,RFID）技术,在信息采集和物理世界感知等方面发挥着重要作用。由于其识别距离长、读写速度快、非光学识别等优势,RFID技术已被广泛应用于库存管理、仓储管理、供应链管理、智能交通等各种与人们生活息息相关的领域;并大有可能在制造、物流、零售等领域取代现有的自动识别技术。随着RFID技术的日益成熟以及RFID标签成本的日益下降,RFID系统的部署规模也日益增长。在大规模RFID系统中,许多实际应用仅对系统中一部分特定的标签信息感兴趣,这种标签被称为目标标签。通常所有的标签在收到阅读器询问后都会选择随机时间进行回复,如果实际应用仅仅需要其中一部分信息（目标标签信息）,那么大部分时间阅读器在收集以及处理的信息是无用信息（非目标标签信息）。因此,相比于收集全部的标签信息,如何高效的收集少量的目标标签信息更具有挑战性。本文关注高效的目标标签信息采集技术的研究,旨在避免目标标签信息收集过程中以下两种情况的时间浪费来提高时效:1)避免收集到无用的非目标标签信息。显然,无差别的收集系统所有标签的信息会因为收集到过多不需要的信息而导致时间浪费;2)避免目标标签信号发生冲突。标签因为硬件过于简单彼此无法直接通信,因此随机传输的信号往往容易相互冲突而使得信号失效,导致信息必须重传而浪费时间。根据实际应用对数据需求的不同,本文考虑三种不同类型的目标标签信息:a)标签存储信息,即存储于标签存储区的数据、b)标签存在信息,即标签是否存在于系统中的布尔信息,以及c)标签类别信息,即标签所属类别的类别ID信息。针对这三种不同信息类型采集问题进行研究,分别提出了三种信息采集方法来满足不同管理应用的需求,最大化系统管理效率。具体的研究内容和主要贡献如下。（1）针对目标标签存储信息采集问题,本文提出了基于时隙类型细粒度划分的信息收集协议。目标标签存储信息采集的最大挑战在于非目标标签信号会严重干扰目标标签的信号传输,使得时隙利用率低。本文基于时隙所选的标签类型信息把时隙细分为不同的类型,并执行不同的操作;这一方面可以排除非目标标签防止其信号干扰,另一方面可以有序安排目标标签报告信息,从而提高了时隙利用率。此外,本文还使用多哈希的方式来协调冲突时隙并生成更多的单时隙,使得每轮可以采集更多的目标标签信息,加快了信息采集过程。本文对所提出的协议进行了严格的理论分析和广泛的实验评估。结果表明,与最先进的解决方案相比,所提出的方法可节约76%的执行时间。（2）针对目标标签存在信息采集问题,本文提出了基于目标标签紧凑验证的标签搜索协议。标签存在信息采集的最大挑战在于系统干扰标签的响应会掩盖目标标签的不在场信息,且由于干扰标签响应无法预测使得时隙利用率极低。本文通过把目标标签和时隙安排成一一对应的关系来避免目标标签之间的信号冲突,同时基于标签与时隙的关系开发一种新型的标签过滤技术来完全过滤无关干扰标签,使得在验证目标标签存在时不存在任何信号干扰。所提出的方法实现了100%的时隙利用率,大大提高了时间效率。此外,本文逐步增强所提出的方法以使其对大部分采集标签都不存在于系统的情况具有良好的稳健性。理论分析和实验结果表明,所提出的协议明显降低标签搜索的时间开销。与现有最先进的标签搜索协议相比,所提出的算法可提升约81%的效率。（3）针对标签类别信息采集,本文提出了基于时隙信号叠加的类别识别协议。由于同类别的标签拥有相同信息且高度冗余,因此类别信息采集的最大挑战在于如何避免接收相同的类别信息。本文通过让同类别的标签在同一个时隙中响应,并从叠加信号中识别该类别信息,从而紧凑了标签的回复时隙并避免重复接收相同的类别信息。此外,本文进一步提出复合型指导向量来指导标签时隙选择过程,避免了标签之间的信号冲突以及冗余数据的传输。理论分析和仿真实验结果表明,所提出的协议可节省67%的执行时间。