基于改进Rete算法的RFID复合事件检测方法研究

论文摘要

RFID应用系统中通常会采集到大量原始的RFID数据,如果将这些大量原始的RFID数据直接提交给业务系统处理,那么业务系统就会变得异常的复杂,不具有很好的扩展性和灵活性,不能适应不断变化的业务需求。RFID复合事件检测就是将大量原始的RFID数据按照一定的业务规则转换成具有一定业务逻辑意义的复合事件,以事件驱动的方式来驱动上层业务系统,使得业务系统从原始的RFID数据中解耦。本文深入研究了RFID复合事件的检测方法和模型。本文首先阐述了关于RFID复合事件检测的研究现状,对现阶段提出的一些检测方法和模型进行了深入地研究和分析,并指出了各自的优缺点。在此基础上,本文提出了基于规则引擎的RFID复合事件检测方法,并论证了其有效性和可行性。Rete算法是现阶段规则引擎中广泛使用的规则匹配算法,其数据结构被称为Rete规则网络。为了将Rete算法应用于RFID复合事件的规则匹配中,本文详细分析了RFID事件的特点以及Rete算法所存在的问题。针对RFID事件的特点,本文对Rete算法提出了两种改进机制。首先,我们提出了一种基于部分匹配过期的垃圾回收机制,通过该机制来删除Rete规则网络的缓存中大量过期的部分匹配结果,有效地减小了缓存的压力。其次,针对大规则数的Rete规则网络中出现节点缓存为空的现象,我们提出了一种基于β缓存状态索引的无效连接测试过滤机制,对由于节点缓存为空而导致的Rete规则网络中连接测试节点测试无效的情况进行提前过滤,有效地提高了规则匹配性能。本文最后详细介绍了在开源的规则系统Drools中对这两种机制的实验测试情况,实验结果表明,使用本文提出的改进Rete算法作为规则引擎的规则匹配算法能够有效地适用于RFID复合事件的检测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 RFID复合事件检测和Rete算法
• 2.1 复合事件的意义
• 2.2 RFID复合事件检测
• 2.2.1 规则表达式
• 2.2.2 经典检测方法
• 2.3 基于规则引擎的检测方法
• 2.4 Rete算法
• 2.4.1 基本原理
• 2.4.2 存在的问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于部分匹配过期的垃圾回收机制
• 3.1 理论基础
• 3.1.1 问题背景
• 3.1.2 RFID事件特点
• 3.1.3 基本思想
• 3.2 基于部分匹配过期的垃圾回收
• 3.2.1 计算部分匹配的生命周期
• 3.2.2 消除时间关系独立的事件的影响
• 3.2.3 基于二叉树的匹配路径删除方法
• 3.2.4 删除工作内存中实际的事件实例对象空间
• 3.2.5 举例说明
• 3.3 垃圾回收的复杂度分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于β缓存状态索引的无效连接测试过滤机制
• 4.1 理论基础
• 4.1.1 问题背景
• 4.1.2 问题分析
• 4.2 无效连接测试过滤机制
• 4.2.1 基于β缓存状态索引的方法
• 4.2.2 基于布隆过滤器的状态索引表的优化
• 4.2.3 缓存状态跳变的平滑处理
• 4.2.4 Negation测试操作的处理
• 4.2.5 过滤流程图
• 4.3 过滤机制的复杂度分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 实验测试与结果分析
• 5.1 实验环境
• 5.2 垃圾回收机制测试
• 5.3 无效连接测试过滤机制测试
• 5.4 两种改进机制的联合测试
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文