物聯(lián)網(wǎng)中無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)和RFID數據融合的方法
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2 無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)(WSNd)和RFID數據融合
本節以無(wú)線(xiàn)溫度傳感器節點(diǎn)和RFID作為研究對象進(jìn)行分析，提出將兩種數據結構融合的方法(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(jìn)行對比分析。
2．1 WSNd的數據結構
WSN是由大量傳感器節點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)形成的自組織網(wǎng)絡(luò )系統。因為WSN由無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)組成，這也形成了自身的限制和特點(diǎn)，如傳感器節點(diǎn)攜帶能量少、通信能力有限、計算和存儲能力有限等問(wèn)題。以無(wú)線(xiàn)溫度傳感器節點(diǎn)為研究對象，其數據結構如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155974.htm
溫度傳感器節點(diǎn)數據包有20個(gè)字節，但其中15個(gè)暫時(shí)未被使用。第1個(gè)字節存放節點(diǎn)ID；第2個(gè)字節存放不同應用程序的類(lèi)型；第3個(gè)字節標記從某個(gè)節點(diǎn)發(fā)出包的次序號；第4～5字節存放環(huán)境的溫度；第6～20個(gè)暫時(shí)未被使用。
2．2 RFID的數據結構
RFID是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，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(shí)現對被識別物品的自動(dòng)識別。RFID系統一般由電子標簽(tag)和閱讀器(reader)2個(gè)部分組成?；赗HD系統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(shí)附著(zhù)在被識別產(chǎn)品的表面或者嵌入到產(chǎn)品內部，電子標簽內的識別信息通過(guò)某種編碼結構編碼成電子產(chǎn)品編碼(EPC)。目前最常見(jiàn)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時(shí)，閱讀器自動(dòng)以無(wú)接觸的方式將電子標簽中的EPC讀取出來(lái)，從而實(shí)現自動(dòng)識別物品的功能。
表1為EPC-64和EPC-96兩種編碼結構列表，表中分別列出了兩種編碼結構將EPC編碼分成四段的名稱(chēng)、所占位數和取值范圍。
2．3 WSNd和RFID數據結構融合方法
將WSN和RHD技術(shù)融合的目的就是實(shí)現用戶(hù)能同時(shí)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(guān)系成了關(guān)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(huì )增加WSN傳輸的數據量，增加WSN的傳輸負擔，本文提出的融合方法實(shí)現了融合之后減少傳輸的數據量。
將WSN和RHD技術(shù)融合，本文的思路是建立一種屏蔽底層差異的機制結構——數據融合器，如圖3所示，WSN負責采集RHD的EPC編碼，然后將EPC編碼寫(xiě)到WSNd數據包中進(jìn)行融合。
傳感器節點(diǎn)的邏輯結構如圖4，它通過(guò)RHD天線(xiàn)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作用范圍內時(shí)產(chǎn)生感應電流，并將自身編碼信息通過(guò)卡內置天線(xiàn)傳輸出去，RFID天線(xiàn)接收到載波信號并傳輸到RFID閱讀器，閱讀器對接收到的信息按照相應的編碼標準進(jìn)行編碼(本文以EPC-96標準為例)，然后通過(guò)RS-232接口將EPC編碼傳輸到傳感器節點(diǎn)的數據存儲芯片中，和傳感器節點(diǎn)進(jìn)行數據融合。
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