普適計(jì)算環(huán)境中的RFID應(yīng)用性能研究.pdf

1、RFID(射頻識(shí)別)作為信息技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)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(jià)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(yùn)動(dòng)、環(huán)境的干擾以及天線的方向敏感性,使得實(shí)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(shí)應(yīng)用,同時(shí)創(chuàng)造出極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。各種理論分析和實(shí)驗(yàn)研究方法為我們對(duì)

2、此問(wèn)題的深入理解提供了途徑,而綜合的運(yùn)用它們,發(fā)揮各自所長(zhǎng),往往能夠得出更有見(jiàn)解的結(jié)論。本文主要采用機(jī)器輔助實(shí)驗(yàn)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(chǎng)景是普適計(jì)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(jì)出一系列RFID應(yīng)用性能的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn);提出了優(yōu)于傳統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法的多標(biāo)簽移動(dòng)性能指標(biāo);深入認(rèn)識(shí)了移動(dòng)對(duì)于RFID系統(tǒng)的沖擊;定量的實(shí)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(jìn)入效應(yīng)以及分離效應(yīng)這三種影響實(shí)際RFID性能的現(xiàn)象,并相應(yīng)提出了讀寫器設(shè)計(jì)的改良建議和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)性指南。研究的成果可以指導(dǎo)RFID應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)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(cè)試、參數(shù)分析、數(shù)理建模和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法學(xué)。然后,以典型應(yīng)用場(chǎng)景的RFID特性需求和技術(shù)難點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),得到R

4、FID應(yīng)用性能的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)啟發(fā);接下來(lái),本文分析了RFID應(yīng)用性能評(píng)價(jià)體系,并集中討論了運(yùn)動(dòng)速度和標(biāo)簽集合對(duì)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(wèn)題;之后,提出一個(gè)綜合性的問(wèn)題-讀寫器模式與應(yīng)用情境的匹配,并給予因子設(shè)計(jì)。本文最后的部分是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論,其中前者的關(guān)鍵是一個(gè)環(huán)形輸送帶系統(tǒng)以及對(duì)讀寫器接口的編程。而移動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,延遲時(shí)間是制約多標(biāo)簽移動(dòng)性能的主要原因,多徑效應(yīng)影響