进入21世纪以来,物联网（Internet of Things,Io Ts）技术发展迅速,在许多领域得到广泛应用。例如物联网在智能物流、智能交通、智能建筑、环境监测等方面的应用,取得了重大突破,极大的影响了人们的生产和生活方式,提高了生产力,使人类社会更加智能、高效。无线射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术是物联网技术的核心支撑技术,RFID技术的出现极大的促进了物联网的发展。然而,在RFID技术的推广使用中,仍面临许多技术挑战和科学问题,其中面向大规模RFID系统中标签监测问题是主要问题之一。本论文主要研究大规模RFID系统中未知标签的识别问题以及未知标签的数量估计问题。在RFID系统中,没有预先注册的标签被称为未知标签,出现的场景通常为,附着标签的对象被移入或错放在阅读器的询问区域中。因此,针对未知标签识别及数量估计问题的研究对于基于RFID的应用是非常重要的,本文研究内容主要有以下几部分:首先,本文充分研究了现有的未知标签检测与识别协议及标签数量估计协议。在充分学习及研究了现有协议后,总结了现有协议的优缺点。其中部分协议为概率性协议,不能完全检测或识别出未知标签。通常RFID系统中包括已知标签和未知标签,已知标签的存在会干扰未知标签的识别过程,部分协议通过失活已知标签来提高未知标签识别效率。其次,对于未知标签识别问题,本文首先提出了基于采样布隆姆过滤器的基本有效的未知标签识别协议,称为Unknown Tag Identification Protocol based on Sampling Bloom Filter（UTI-SBF）,UTI-SBF协议是由已知标签失活阶段和未知标签识别阶段组成。UTI-SBF协议深层的想法是通过失活已知标签以减小已知标签对未知标签识别的干扰。在UTI-SBF协议的基础上,进一步提出了Enhance Unknown Tag Identification Protocol based on Sampling Bloom Filter（EUTI-SBF）,EUTI-SBF协议剔除了基于UTI-SBF协议中的非同构时隙,进一步提高了时间效率。并且本文从理论上分析了两种协议的参数以最大化效率。然后进行了广泛的模拟以评估所提出的UTI-SBF协议和EUTI-SBF协议的性能,并且仿真结果表明UTI-SBF协议和EUTI-SBF协议优于The Basic Unknown Tag Identification Protocol（BUIP）协议。特别地,与已知标签失活阶段中的BUIP协议相比,EUTI-SBF协议仅消耗大约70%的已知标签失活时间。最后,为节约成本,在某些实际应用中不需要准确的知道所有未知标签的ID,只需知道未知标签数量即可,因此本文研究的另一个重点是未知标签数量估计问题。根据概率论与数理统计原理,本文首先提出了精度可控的未知标签数量估计协议,称为Unknown Tag Counting Protocol（UTC）。UTC协议由两阶段组成,第一阶段为未知标签数量粗粒度估计阶段,第二阶段为未知标签数量精确估计阶段。在UTC协议的基础上,本文进一步提出了Enhance Unknown Tag Counting Protocol（EUTC）,在EUTC协议中通过分段的方法使已知标签不回应阅读器,并剔除了非空时隙,在保证精度的基础上大大提高了时间效率。本文对提出的UTC和EUTC协议进行了广泛的仿真以评估协议性能。实验结果表明利用UTC和EUTC协议得到的未知标签数量估计值的精度远高于指定精度。针对未知标签识别与未知标签数量估计问题,本文分别提出了UTI-SBF协议、EUTI-SBF协议及UTC协议、EUTC协议,并通过广泛的仿真实验,验证了协议的可行性、高效性与准确性。在实际应用中,以上协议可全面监测RFID系统中的未知标签,极大的提高了时间效率与经济效益。