《面向複雜RFID數據採集任務的分散式協同方法研究》是依託武漢大學，由朱衛平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向複雜RFID數據採集任務的分散式協同方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱衛平
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在眾多RFID系統中，讀寫器需要協同工作來完成多個可能衝突的複雜數據採集任務。數據採集任務的複雜性既體現在需要將不同的讀寫器子集按基於同步時鐘/異步時鐘的複雜時序關係進行操作，也體現在要考慮RFID系統固有的讀寫器之間碰撞和讀寫器與標籤碰撞。在此類系統中，傳統的集中式控制方式由於延遲大、難擴展、安全性和商業考慮不再可行。為解決此問題，本項目對面向複雜RFID數據採集任務的分散式協同方法進行研究。我們將設計一種邏輯語言對複雜數據採集任務進行統一描述，然後設計完全分散式的多讀寫器協調算法，保證既嚴格遵守各種限制條件，又以最少的時間完成所有的數據採集任務。該方法將支持分散式系統中基於同步時鐘/異步時鐘和時間點/時間區間的各種時間模式。混合式仿真系統將用於對提出的算法進行測試和驗證。預計項目將對複雜RFID數據採集的系統建模和分散式算法理論方面有較大貢獻，同時能促進大規模RFID系統部署和套用。
結題摘要
隨著RFID技術的廣泛套用，許多RFID套用需要多個讀寫器協同工作來完成多個可能衝突的複雜數據採集任務。數據採集任務的複雜性既體現在需要將不同的讀寫器子集按複雜時序關係進行操作，也體現在要考慮RFID系統多種碰撞關係。現有的系統或方法主要關注單個套用和獨立數據採集任務的執行，在此場景下性能有所不足。同時，在此類系統中，傳統的集中式控制方式由於延遲大、難擴展、安全性和商業考慮不再可行。為解決此問題，本項目對面向複雜RFID數據採集任務的分散式協同方法進行了研究。我們設計了一種邏輯語言對複雜數據採集任務進行統一描述，該語言使用關係子句和約束子句對任務的複雜性進行描述，尤其支持在同步/異步時鐘下的時間間隔時序關係。通過對高層時序關係的定義和狀態機檢測機制的最佳化，我們的方法在描述性和運行效率上明顯優於現有方法。在此基礎上，我們設計了分散式的多讀寫器協調算法，該方法不僅在標籤-標籤衝突上將原本2個標籤/時間單位的性能提高到3.7個標籤/時間單位，還對讀寫器之間碰撞和讀寫器與標籤碰撞進行處理，保證既嚴格遵守各種限制條件，又以最少的時間完成所有的數據採集任務。該方法支持分散式系統中基於同步時鐘/異步時鐘和時間點/時間區間的各種時間模式。該項工作被擴展到運動可預測情況下和運動任意情況下的數據採集。數據採集的一些典型套用包括手持式RFID物品盤點、關係發現、事件檢測、群組檢測等被用於對提出的方法進行驗證。其中在盤點套用中我們的方法是已有方法執行時間的36.3%。本項目同時構建了多項測試和仿真系統，可對環境配置、碰撞情況和調度性能進行綜合測試。本項目的相關成果對推動RFID多個類型的識別和調度算法以及分散式協調方面有積極作用。在套用領域，隨著RFID設備的普遍增多，相關的多數據採集任務同時執行的問題將逐步顯現，本項目成果可為生產製造、倉儲運輸、物流管理、人員監控、食品安全、物品互聯、智慧型家居等領域的大規模套用打下堅實的基礎。
