物聯(lián)網(wǎng)中無線傳感器節(jié)點和RFID數(shù)據(jù)融合的方法
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2 無線傳感器節(jié)點(WSNd)和RFID數(shù)據(jù)融合
本節(jié)以無線溫度傳感器節(jié)點和RFID作為研究對象進行分析，提出將兩種數(shù)據(jù)結(jié)構融合的方法(該方法同樣適用于濕度傳感器或光照傳感器)，并和已提出的方法進行對比分析。
2．1 WSNd的數(shù)據(jù)結(jié)構
WSN是由大量傳感器節(jié)點組成，通過無線通信技術形成的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)。因為WSN由無線傳感器節(jié)點組成，這也形成了自身的限制和特點，如傳感器節(jié)點攜帶能量少、通信能力有限、計算和存儲能力有限等問題。以無線溫度傳感器節(jié)點為研究對象，其數(shù)據(jù)結(jié)構如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/155974.htm
溫度傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)包有20個字節(jié)，但其中15個暫時未被使用。第1個字節(jié)存放節(jié)點ID；第2個字節(jié)存放不同應用程序的類型；第3個字節(jié)標記從某個節(jié)點發(fā)出包的次序號；第4～5字節(jié)存放環(huán)境的溫度；第6～20個暫時未被使用。
2．2 RFID的數(shù)據(jù)結(jié)構
RFID是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物品的自動識別。RFID系統(tǒng)一般由電子標簽(tag)和閱讀器(reader)2個部分組成?；赗HD系統(tǒng)能夠識別物體這一特性，RHD在物聯(lián)網(wǎng)的研究中得到了足夠的重視，在物聯(lián)網(wǎng)的應用中，電子標簽由生產(chǎn)商生產(chǎn)產(chǎn)品時附著在被識別產(chǎn)品的表面或者嵌入到產(chǎn)品內(nèi)部，電子標簽內(nèi)的識別信息通過某種編碼結(jié)構編碼成電子產(chǎn)品編碼(EPC)。目前最常見的EPC有64位、96位2種，表1列出了編碼方式，當帶有電子標簽的被識別物品處于閱讀器可識別范圍內(nèi)時，閱讀器自動以無接觸的方式將電子標簽中的EPC讀取出來，從而實現(xiàn)自動識別物品的功能。
表1為EPC-64和EPC-96兩種編碼結(jié)構列表，表中分別列出了兩種編碼結(jié)構將EPC編碼分成四段的名稱、所占位數(shù)和取值范圍。
2．3 WSNd和RFID數(shù)據(jù)結(jié)構融合方法
將WSN和RHD技術融合的目的就是實現(xiàn)用戶能同時準確地獲取物品的基本信息和所處的環(huán)境狀態(tài)的需求，顯然，怎么建立物品所處的環(huán)境狀態(tài)和EPC編碼的映射關系成了關鍵，文獻提出了緊密耦合方式和松散耦合方式，但是這兩種方式都會增加WSN傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，增加WSN的傳輸負擔，本文提出的融合方法實現(xiàn)了融合之后減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
將WSN和RHD技術融合，本文的思路是建立一種屏蔽底層差異的機制結(jié)構——數(shù)據(jù)融合器，如圖3所示，WSN負責采集RHD的EPC編碼，然后將EPC編碼寫到WSNd數(shù)據(jù)包中進行融合。
傳感器節(jié)點的邏輯結(jié)構如圖4，它通過RHD天線發(fā)射射頻信號，當貼有電子標簽的貨物存儲到倉庫并且在WSNd作用范圍內(nèi)時產(chǎn)生感應電流，并將自身編碼信息通過卡內(nèi)置天線傳輸出去，RFID天線接收到載波信號并傳輸?shù)絉FID閱讀器，閱讀器對接收到的信息按照相應的編碼標準進行編碼(本文以EPC-96標準為例)，然后通過RS-232接口將EPC編碼傳輸?shù)絺鞲衅鞴?jié)點的數(shù)據(jù)存儲芯片中，和傳感器節(jié)點進行數(shù)據(jù)融合。
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