普適計算環(huán)境中的RFID應(yīng)用性能研究.pdf

1、RFID(射頻識別)作為信息技術(shù)領(lǐng)域的一項新興技術(shù),在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的共同努力下,技術(shù)上已日臻完善,應(yīng)用價值也與日俱增。然而,由于電磁波在空間中傳播的各種衰落特性,加之介質(zhì)、運動、環(huán)境的干擾以及天線的方向敏感性,使得實際應(yīng)用中的RFID性能變得不可靠和難以捉摸。因而,RFID應(yīng)用性能研究課題被提上了重要日程,倘若我們能夠掌握影響RFID系統(tǒng)性能的客觀規(guī)律,必將指導(dǎo)現(xiàn)實應(yīng)用,同時創(chuàng)造出極大的社會經(jīng)濟效應(yīng)。各種理論分析和實驗研究方法為我們對

2、此問題的深入理解提供了途徑,而綜合的運用它們,發(fā)揮各自所長,往往能夠得出更有見解的結(jié)論。本文主要采用機器輔助實驗和協(xié)議參數(shù)分析的方法,探討超高頻RFID系統(tǒng)性能的內(nèi)部和外部影響因素,設(shè)定的應(yīng)用場景是普適計算環(huán)境。本文得到了RFID應(yīng)用的核心特性需求,并依此設(shè)計出一系列RFID應(yīng)用性能的基礎(chǔ)性實驗;提出了優(yōu)于傳統(tǒng)性能評價方法的多標(biāo)簽移動性能指標(biāo);深入認(rèn)識了移動對于RFID系統(tǒng)的沖擊;定量的實現(xiàn)了RFID讀寫器模式與應(yīng)用情境的匹配;發(fā)現(xiàn)了所

3、謂停頓效應(yīng)、進入效應(yīng)以及分離效應(yīng)這三種影響實際RFID性能的現(xiàn)象,并相應(yīng)提出了讀寫器設(shè)計的改良建議和應(yīng)用經(jīng)驗性指南。研究的成果可以指導(dǎo)RFID應(yīng)用系統(tǒng)的實際部署,大幅提高其有效性和可靠性。首先,本文全面分析了現(xiàn)有RFID應(yīng)用性能研究方法和技術(shù)手段,歸納總結(jié)出基準(zhǔn)測試、參數(shù)分析、數(shù)理建模和現(xiàn)場實驗四大主流的方法學(xué),并介紹了后續(xù)討論中用到的C1G2空中接口協(xié)議和實驗設(shè)計方法學(xué)。然后,以典型應(yīng)用場景的RFID特性需求和技術(shù)難點為出發(fā)點,得到R

4、FID應(yīng)用性能的實驗設(shè)計啟發(fā);接下來,本文分析了RFID應(yīng)用性能評價體系,并集中討論了運動速度和標(biāo)簽集合對系統(tǒng)性能的影響,介質(zhì)環(huán)境干擾,標(biāo)簽寫入性能等一系列RFID應(yīng)用性能研究的基礎(chǔ)性問題;之后,提出一個綜合性的問題-讀寫器模式與應(yīng)用情境的匹配,并給予因子設(shè)計。本文最后的部分是實驗平臺的搭建和實驗結(jié)果的討論,其中前者的關(guān)鍵是一個環(huán)形輸送帶系統(tǒng)以及對讀寫器接口的編程。而移動實驗結(jié)果表明,延遲時間是制約多標(biāo)簽移動性能的主要原因,多徑效應(yīng)影響