物联网中无线传感器节点和RFID数据融合的方法

    3 性能评价和实例应用

    3．1 性能评价
    
    文献提出的将WSNd和RFID融合的方法，包括两种方式：紧密耦合方式和松散耦合方式，紧密耦合方式是针对价格较高的主动式标签，而且在融合之后也增加了传输的数据量；松散耦合方法是针对被动式标签，但该方式使数据的冗余量更大。本文提出的WSNd和RFID融合的方法，以1个WSNd的数据包和1个EPC-96编码为例计算，表2列出了它们的比较。

    在对食品的存储中要获取的最重要的数据是食品上标签的EPC编码和所处环境温度，因此，本文定义传输数据的有效率=(EPC编码的字节数+所处环境温度字节数)／融合后的总字节数，从上表可以明显地发现，本文提出的WSNd和RFID融合的方法在以下两点作出的改进：1)该方法减少了数据冗余量，融合后的字节数减少，使传输数据的有效率有了明显的提高，同时减少了数据存储量；2)该方法支持被动式标签，降低了产品的生产成本。

    3．2 实例应用

    在感知层融合RFID网络和WSN采集数据的方法是使物品的EPC和所在环境参数建立映射，并将其应用于超市仓储管理系统。因为本文重点研究物联网感知层数据融合，所以在设计仓储管理系统时主要关注数据融合的效果，对于物联网结构中的中间件、ONS和EPCIS不做重点讨论。

    在实验中为每个物品贴上一张电子标签(本实验采用的是96位的无源ISO-18000-6B型标签)，使每个物品获得一个独一无二的EPC，本实验的流程如下：
    1)将EPC所对应物品的详细信息和属性存储在EPCISRepository中；
    2)在物品的存储过程中，读写器获取多个无线传感器网络覆盖区域的环境状态和大量的EPC编码信息，通过融合器处理之后将数据存储到EPCIS Repository中；
    3)当用户要查询某个物品某个时刻的基本信息和环境状态时，就可以把物品的EPC或者名称作为关键字，经过EPCIS的映射便可在EPCIS Repository中找到相关记录和详细信息；
    4)如果用户要求获取即时环境状态，也可以通过发出请求，由读写管理器发出命令，要求读写器读取最新环境状态，再进行一些融合处理，把数据存储到EPCIS Repository之后，转到3)。图6画出了本实验的流程图。

    本实验采用Microsoft Access2003作为存储融合EPC和物品所处环境温度的数据库，在体系结构中起EPCISRepository的作用。当用户要获取物品所处的环境信息或者即时信息时，可以通过仓储管理系统查询，如图7所示。

    4 结论

    本文首先介绍物联网的发展背景和基本原理，再结合感知层的WSN和RFID网络与超市仓储管理系统的实际需要发现存在的问题。本文提出的将无线传感器节点数据和RFID数据融合的方法将物品所处的环境参数和EPC建立映射关系，和已提出的融合方法相比明显地减少了传输的数据量，并且适用于被动式标签。一方面更适应传感器节点携带能量少、通信能力有限、计算和存储能力有限等问题，另一方面也降低了产品的生产成本。在超市仓储管理系统的应用中表明该方法是可行的。