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无线射频识别(RFID)技术的应用越来越广泛,目前已成为国内外研究的热点。但目前绝大多数RFID应用仅限于企业内部的闭环应用,尚未走向跨地区、跨行业乃至全社会的规模化应用。其关键原因之一在于,缺乏一套可靠高效的RFID公共服务体系和信息共享机制。RFID公共服务体系的核心服务包括:RFID编码解析服务(对物品信息进行定位)、RFID发现服务(提供物品在整个生命周期中的动态信息)和基础的RFID信息服务。近年来,在以上方面已经取得了一些有价值的研究成果,但RFID公共服务体系在标准、系统构造、应用方面尚有一系列需要完善之处。
针对上述问题,本文在分析现有研究成果的基础上,结合多项工程实践,对RFID编码解析服务、RFID发现服务这两个RFID公共服务体系的关键技术,进行了比较深入的研究和实践工作。主要包括以下内容:
1.针对我国社会的特定应用环境,研究RFID公共服务体系的结构,即RFID公共服务体系的组成元素以及元素与元素之间的组织规则。提出了RFID公共服务体系的两种结构,一种是区域层次式结构,一种是分布式结构。
2.在RFID编码解析服务方面提出了区域层次式和分布式两种结构:针对我国区域概念突出、纵向行政层次明显的特点,提出了基于区域对等解析模式的区域多层次RFID编码解析服务;为解决解析网络路由线路单一、根节点过载、单点失效问题,结合P2P技术和多级解析的优点又提出了分级P2P-RFID编码解析服务,并加入了安全通信机制。这两种结构均采用TIOA形式化的定义问题,形式化的对系统的结构进行规约,用模拟关系对系统进行形式化验证。
3.在RFID发现服务方面,目前尚无相关标准,本文提出了区域层次式和分布式两种方案:针对大规模应用环境和解决海量RFID事件的存储、负载均衡、数据安全问题,提出了一种基于Pub/Sub的区域RFID发现服务;为了脱离集中控制模式、提高数据安全性和查询效率,基于分布式和并行处理技术提出了一种分布式RFID发现服务。这两种结构均采用TIOA形式化的定义问题,形式化的对系统的结构进行规约,用模拟关系对系统进行形式化验证。
4.在以上研究工作的基础上,设计和实现了RFID公共服务平台原型,主要包括RFID编码解析服务系统、RFID发现服务系统以及平台的管理工具集,最后基于RFID公共服务平台开发了一个应用系统(志愿者卡管理系统),从而验证了平台的可用性和有效性。