RFID读写设备的部署与管理技术研究

论文摘要

随着物联网技术的不断发展和完善,作为其核心技术之一的射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术的应用领域和系统规模正在不断扩大。在分布式大规模RFID应用环境中,RFID读写设备呈现出数量大、部署位置分散、种类多等特征。这些特征降低了RFID系统的可靠性、可扩展性和可维护性,制约了RFID技术的应用拓展。为此,RFID系统需要实现对读写设备的快速部署和灵活调整,以及对读写设备进行有效地监视、配置、分析和控制,来提升系统性能。因此,研究RFID读写设备的部署与管理技术具有重要的应用价值,对促进物联网的发展和RFID技术的广泛应用具有较强的实际意义。本文对RFID读写设备的部署与管理技术进行了深入研究,主要工作如下:①研究RFID读写设备的部署方法。结合RFID系统的应用需求和场景,研究提出RFID读写设备网络模型。该模型包含逻辑管控点、逻辑读写器和物理读写器三层。首先,根据应用需求,构造逻辑读写器,实现逻辑管控点与物理读写器的映射,从而建立起物理读写器与应用场景、应用任务之间的关联。其次,面向读写设备,基于模型结构,采用深度优先的部署方法构建读写设备网络,并在此基础上为读写设备配置所属的逻辑管控点。②研究RFID读写设备网络化管理接口。针对由于缺乏RFID读写设备网络化管理的标准,管理者难以通过一种标准的接口获得或配置RFID读写设备相关参数的问题,首先,研究提出RFID读写设备需网络化管理的参数,并定义了相关数据类型;其次,规范了读写设备网络化管理的管理接口。③研究提出RFID读写设备委托代理模型。鉴于RFID读写设备无内置网管代理,难以直接对其进行网络化管理的问题,基于SNMP协议,建立了一种RFID读写设备委托代理模型。给出了模型的结构以及其工作流程,重点研究了模型的协议转换器、MIB库扩展和读写设备对象注册三个关键技术问题。该模型在基本不改变SNMP网管系统结构的情况下,支持广域环境下对RFID读写设备的网络化统一管理。上述研究成果和所设计的一套RFID读写设备部署与管理系统已成功应用于某企业摩托车制造执行系统中。系统达到了对读写设备的快速部署和灵活调整,以及远程网络化管理,为整个制造执行系统及网络的可靠运行提供了保证。同时验证了本研究内容的实用价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外相关研究现状
• 1.2.1 RFID 国内外发展现状
• 1.2.2 RFID 设备管理国内外研究现状
• 1.3 课题研究目标和内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 论文章节安排
• 2 相关技术分析
• 2.1 RFID 读写设备管理组件的部署种类分析
• 2.1.1 集中式部署
• 2.1.2 分布式部署
• 2.1.3 自组式部署
• 2.2 RFID 设备管理技术分析
• 2.2.1 RFID 设备管理概述
• 2.2.2 RFID 设备管理的协议与技术分析
• 2.2.3 国内外RFID 设备管理体系架构
• 2.3 本章小结
• 3 RFID 读写设备部署技术研究
• 3.1 RFID 读写设备部署问题描述
• 3.2 RFID 读写设备部署的相关概念和定义
• 3.3 RFID 读写设备网络模型
• 3.4 RFID 读写设备部署
• 3.4.1 读写设备网络的创建
• 3.4.2 读写设备的部署
• 3.4.3 部署方法的特点
• 3.4.4 部署的场景实例
• 3.5 本章小结
• 4 RFID 读写设备网络化管理接口研究
• 4.1 引言
• 4.2 设备参数
• 4.3 数据类型
• 4.3.1 物理接口数据类型（ReaderComPortType）
• 4.3.2 读写设备天线端口逻辑地址（ReaderAntennaPort）
• 4.3.3 读写设备工作模式数据类型（ReaderWorkingModeType）
• 4.3.4 标签种类数据类型（TagType）
• 4.3.5 工作频率数据类型（ReaderWorkFrequency）
• 4.3.6 串口参数数据类型（ComParametersType）
• 4.3.7 通讯逻辑地址数据类型（ReaderLogicAddress）
• 4.3.8 错误报告类型（ErrorReportType）
• 4.4 管理接口规范
• 4.4.1 信息查询接口
• 4.4.2 参数设置接口
• 4.4.3 设备指令接口
• 4.4.4 状态报告接口
• 4.5 本章小结
• 5 RFID 读写设备委托代理模型
• 5.1 引言
• 5.2 基于SNMP 的RFID 读写设备管理的委托代理模型
• 5.2.1 功能需求分析
• 5.2.2 模型结构
• 5.2.3 模型工作流程
• 5.3 模型的关键技术研究
• 5.3.1 协议转换器
• 5.3.2 MIB 库扩展
• 5.3.3 读写设备对象注册
• 5.4 本章小结
• 6 RFID 读写设备部署与管理系统架构
• 6.1 系统的体系结构
• 6.1.1 管理端
• 6.1.2 管理站
• 6.1.3 RFID 委托代理
• 6.2 系统功能
• 6.2.1 部署管理
• 6.2.2 参数管理
• 6.2.3 设备监控
• 6.2.4 故障管理
• 6.3 系统应用效果
• 6.4 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 本文工作总结
• 7.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目