物聯網中無線傳感器節(jié)點和RFID數據融合的方法

將WSNd數據包和EPC編碼融合的數據結構如圖5所示，通過主控制器發(fā)出指令，將EPC-96編碼寫到WSNd數據包的第6～17個字節(jié)中，即將EPC-96編碼寫到WSNd第6～17這12個未使用的字節(jié)中，這樣即達到了將兩種數據融合的目的，又可以提高數據傳輸的有效率。融合后的數據可以在WSN中通過節(jié)點傳輸，最終到達基站，就達到了同時獲取物品的基本信息和環(huán)境參數。

3 性能評價和實例應用
3．1 性能評價
文獻提出的將WSNd和RFID融合的方法，包括兩種方式：緊密耦合方式和松散耦合方式，緊密耦合方式是針對價格較高的主動式標簽，而且在融合之后也增加了傳輸的數據量；松散耦合方法是針對被動式標簽，但該方式使數據的冗余量更大。本文提出的WSNd和RFID融合的方法，以1個WSNd的數據包和1個EPC-96編碼為例計算，表2列出了它們的比較。

在對食品的存儲中要獲取的最重要的數據是食品上標簽的EPC編碼和所處環(huán)境溫度，因此，本文定義傳輸數據的有效率=(EPC編碼的字節(jié)數+所處環(huán)境溫度字節(jié)數)／融合后的總字節(jié)數，從上表可以明顯地發(fā)現，本文提出的WSNd和RFID融合的方法在以下兩點作出的改進：1)該方法減少了數據冗余量，融合后的字節(jié)數減少，使傳輸數據的有效率有了明顯的提高，同時減少了數據存儲量；2)該方法支持被動式標簽，降低了產品的生產成本。
3．2 實例應用
在感知層融合RFID網絡和WSN采集數據的方法是使物品的EPC和所在環(huán)境參數建立映射，并將其應用于超市倉儲管理系統(tǒng)。因為本文重點研究物聯網感知層數據融合，所以在設計倉儲管理系統(tǒng)時主要關注數據融合的效果，對于物聯網結構中的中間件、ONS和EPCIS不做重點討論。
在實驗中為每個物品貼上一張電子標簽(本實驗采用的是96位的無源ISO-18000-6B型標簽)，使每個物品獲得一個獨一無二的EPC，本實驗的流程如下：
1)將EPC所對應物品的詳細信息和屬性存儲在EPCISRepository中；
2)在物品的存儲過程中，讀寫器獲取多個無線傳感器網絡覆蓋區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)和大量的EPC編碼信息，通過融合器處理之后將數據存儲到EPCIS Repository中；
3)當用戶要查詢某個物品某個時刻的基本信息和環(huán)境狀態(tài)時，就可以把物品的EPC或者名稱作為關鍵字，經過EPCIS的映射便可在EPCIS Repository中找到相關記錄和詳細信息；
4)如果用戶要求獲取即時環(huán)境狀態(tài)，也可以通過發(fā)出請求，由讀寫管理器發(fā)出命令，要求讀寫器讀取最新環(huán)境狀態(tài)，再進行一些融合處理，把數據存儲到EPCIS Repository之后，轉到3)。圖6畫出了本實驗的流程圖。

本實驗采用Microsoft Access2003作為存儲融合EPC和物品所處環(huán)境溫度的數據庫，在體系結構中起EPCISRepository的作用。當用戶要獲取物品所處的環(huán)境信息或者即時信息時，可以通過倉儲管理系統(tǒng)查詢，如圖7所示。

4 結論
本文首先介紹物聯網的發(fā)展背景和基本原理，再結合感知層的WSN和RFID網絡與超市倉儲管理系統(tǒng)的實際需要發(fā)現存在的問題。本文提出的將無線傳感器節(jié)點數據和RFID數據融合的方法將物品所處的環(huán)境參數和EPC建立映射關系，和已提出的融合方法相比明顯地減少了傳輸的數據量，并且適用于被動式標簽。一方面更適應傳感器節(jié)點攜帶能量少、通信能力有限、計算和存儲能力有限等問題，另一方面也降低了產品的生產成本。在超市倉儲管理系統(tǒng)的應用中表明該方法是可行的。