物聯(lián)網(wǎng)中無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和RFID數(shù)據(jù)融合的方法

將WSNd數(shù)據(jù)包和EPC編碼融合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖5所示，通過(guò)主控制器發(fā)出指令，將EPC-96編碼寫到WSNd數(shù)據(jù)包的第6～17個(gè)字節(jié)中，即將EPC-96編碼寫到WSNd第6～17這12個(gè)未使用的字節(jié)中，這樣即達(dá)到了將兩種數(shù)據(jù)融合的目的，又可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行省?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/融合">融合后的數(shù)據(jù)可以在WSN中通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳輸，最終到達(dá)基站，就達(dá)到了同時(shí)獲取物品的基本信息和環(huán)境參數(shù)。

3 性能評(píng)價(jià)和實(shí)例應(yīng)用
3．1 性能評(píng)價(jià)
文獻(xiàn)提出的將WSNd和RFID融合的方法，包括兩種方式：緊密耦合方式和松散耦合方式，緊密耦合方式是針對(duì)價(jià)格較高的主動(dòng)式標(biāo)簽，而且在融合之后也增加了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量；松散耦合方法是針對(duì)被動(dòng)式標(biāo)簽，但該方式使數(shù)據(jù)的冗余量更大。本文提出的WSNd和RFID融合的方法，以1個(gè)WSNd的數(shù)據(jù)包和1個(gè)EPC-96編碼為例計(jì)算，表2列出了它們的比較。

在對(duì)食品的存儲(chǔ)中要獲取的最重要的數(shù)據(jù)是食品上標(biāo)簽的EPC編碼和所處環(huán)境溫度，因此，本文定義傳輸數(shù)據(jù)的有效率=(EPC編碼的字節(jié)數(shù)+所處環(huán)境溫度字節(jié)數(shù))／融合后的總字節(jié)數(shù)，從上表可以明顯地發(fā)現(xiàn)，本文提出的WSNd和RFID融合的方法在以下兩點(diǎn)作出的改進(jìn)：1)該方法減少了數(shù)據(jù)冗余量，融合后的字節(jié)數(shù)減少，使傳輸數(shù)據(jù)的有效率有了明顯的提高，同時(shí)減少了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量；2)該方法支持被動(dòng)式標(biāo)簽，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
3．2 實(shí)例應(yīng)用
在感知層融合RFID網(wǎng)絡(luò)和WSN采集數(shù)據(jù)的方法是使物品的EPC和所在環(huán)境參數(shù)建立映射，并將其應(yīng)用于超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。因?yàn)楸疚闹攸c(diǎn)研究物聯(lián)網(wǎng)感知層數(shù)據(jù)融合，所以在設(shè)計(jì)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)時(shí)主要關(guān)注數(shù)據(jù)融合的效果，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的中間件、ONS和EPCIS不做重點(diǎn)討論。
在實(shí)驗(yàn)中為每個(gè)物品貼上一張電子標(biāo)簽(本實(shí)驗(yàn)采用的是96位的無(wú)源ISO-18000-6B型標(biāo)簽)，使每個(gè)物品獲得一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的EPC，本實(shí)驗(yàn)的流程如下：
1)將EPC所對(duì)應(yīng)物品的詳細(xì)信息和屬性存儲(chǔ)在EPCISRepository中；
2)在物品的存儲(chǔ)過(guò)程中，讀寫器獲取多個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)和大量的EPC編碼信息，通過(guò)融合器處理之后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EPCIS Repository中；
3)當(dāng)用戶要查詢某個(gè)物品某個(gè)時(shí)刻的基本信息和環(huán)境狀態(tài)時(shí)，就可以把物品的EPC或者名稱作為關(guān)鍵字，經(jīng)過(guò)EPCIS的映射便可在EPCIS Repository中找到相關(guān)記錄和詳細(xì)信息；
4)如果用戶要求獲取即時(shí)環(huán)境狀態(tài)，也可以通過(guò)發(fā)出請(qǐng)求，由讀寫管理器發(fā)出命令，要求讀寫器讀取最新環(huán)境狀態(tài)，再進(jìn)行一些融合處理，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EPCIS Repository之后，轉(zhuǎn)到3)。圖6畫出了本實(shí)驗(yàn)的流程圖。

本實(shí)驗(yàn)采用Microsoft Access2003作為存儲(chǔ)融合EPC和物品所處環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)庫(kù)，在體系結(jié)構(gòu)中起EPCISRepository的作用。當(dāng)用戶要獲取物品所處的環(huán)境信息或者即時(shí)信息時(shí)，可以通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)查詢，如圖7所示。

4 結(jié)論
本文首先介紹物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景和基本原理，再結(jié)合感知層的WSN和RFID網(wǎng)絡(luò)與超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的實(shí)際需要發(fā)現(xiàn)存在的問題。本文提出的將無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和RFID數(shù)據(jù)融合的方法將物品所處的環(huán)境參數(shù)和EPC建立映射關(guān)系，和已提出的融合方法相比明顯地減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并且適用于被動(dòng)式標(biāo)簽。一方面更適應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)攜帶能量少、通信能力有限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限等問題，另一方面也降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。在超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的應(yīng)用中表明該方法是可行的。