本发明专利技术提出了一种用于仓库监控的数据融合的WSN和RFID异构网络。通过建立一种动态的数据模型，该数据模型可以实现将RFID的设备识别能力和WSN的环境感知能力充分结合，完整的展现仓库环境下物体的状况。首先将仓库的物理空间划分成若干区域，每个区域标上特定的标示符，然后在需要监控的物体上贴上RFID标签，并在其周围部署若干Sensor节点，这样通过物理空间上的联系定义逻辑上的联系。通过建立若干数据库，这些数据库可以完整的描述数据管理需求，并且在数据库中引入了若干动态属性使得数据库具有动态特性。本发明专利技术实现了RFID和传感器网络在无硬件改变条件下的融合，充分的将RFID的设备识别能力和WSN的环境感知能力结合起来。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线传感器(WSN)网络和射频识别(RFID)网络的融合的方芳芳，具体说是一种用于仓库监控的WSN和RFID异构网络融合方法，用集中式的方法解决了两种网络的联合信息查询功能。
技术介绍
异构网络的融合技术是物联网的一个重要的研究课题。近几年这个问题得到了人们越来越多的重视。其中WSN和RFID的融合问题更是一个热门课题。也是一个非常重要的课题。目前WSN和RFID的融合问题一共有四种方式。第一种方式是在RFID标签上加入传感器的一些感测功能，RFID标签数据和传感器数据的传输都用的是RFID的传输协议和机制。例如 Class I Generation 2 UHF 就是这种机制(EPCglobal, “Class I Generation2 UHF Air Interface Protocol Standard,” Version 1.0.9，2005·)。协议指定了标签内存中哪些地方是用于存放感知数据的。阅读器从读到的数据中提取出感知数据。第二种方式是将RFID标签和传感器集成。和第一种方式不同的是在这种方式中，系统将RFID集成在传感器内，所有的传感器都有RFID标签的功能，也就是说所有的RFID都有相互之间的通信功能。明显比第一种灵活性更大。但是问题也很明显，RFID标签的成本急剧增加。CoBIs 标签用的就是这种方式(J. Collins, BP Tests RFID Sensor Network atU. K. Plant, http://www.rfidjournal.eom/article/articleview/2443/l/l/ 21 June2006.)。每个标签上集成了各种传感器，成为一个“超级标签”。这些标签相互之间可以形成一个Ad-Hoc网络。第三种方式是在RFID阅读器上集成RF收发器，使得RFID阅读器可以直接和传感器节点、其他无线装置进行通信。在论文(C. Englund, and H. Wallin,“RFID in Wireless Sensor Network, ” Technical Report, Department of Signals andSystems, CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, Sweden, April 2004.)中，作者就提出了这样的设想，将一个RFID阅读器和一个RF收发器连接，并且这个收发器具有路由功能，这样通过阅读器之间的通信，以及阅读器与传感器节点之间的通信，可以实现数据的融合。最后一种方法是一种通过软件的方法建立RFID和传感器节点的联系。在论文(L. Zhang,and Z. Wang, “Integration of RFID into Wireless Sensor Networks: Architectures,Opportunities and Challenging Problems，，，Proceedings of the Fifth InternationalConference on Grid and Cooperative Computing Workshops (GCCW' 06), 2006.)中，作者将整个网络分成3层，第一层成为smart station，这一层的设备没有能量限制，包括RFID阅读器，数据处理器和网络接口。第二层和第三层的就是普通的RFID标签和传感器节点。Smart station负责将第二层和第三层的数据收集后存放到smart station, smartstation将数据通过互联网传送到用户的客户端。以上这四种方法总的来说前两种实现了真正的RFID和传感器网络之间的通信，但是一个严重的缺陷就是太昂贵。第四种完全通过一个集中式的服务器建立RFID和传感器节点的通信。第三种方法算是一种折中，也需要对硬件进行些微的改动。随着物联网的发展，传感器和RFID标签必定要进行大范围的应用，在这样的情况下，成本就是一个必须考虑的问题。以上RFID和传感器节点的融合技术各有优劣，第四种方法无疑是最便宜的方法，但需要在软件方面有所创新，目前虽有一些这方面的成果，但是都是针对某些特定需求进行的设计。我们以仓库管理作为研究场景，对这种方法进行了全方位的探索和研究，特别是RFID和传感器的软通信进行了研究，取得了丰硕的成果。我们的创新表现在两个方面，第一，我们将WSN和RFID网络结合起来设计了一个完整的系统，在该系统中，无线传感器网络的环境感知能力和RFID的物体识别能力完美的结合在了一起。在以如的系统中虽然有类似的仓储监控系统，但能将两者融合应用的系统很少，大多是侧重某一方面，我们的系统是真正的能做到了解到每一个物品的当前状态。第二，我们的融合方法将对硬件的要求降到了最低，没有必要对RFID和传感器节点进行任何硬件改变，只需要依据一定的逻辑建立各种联系，最终通过软通信，我们就可以做出许多查询应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种用于仓库监控的数据融合的WSN和RFID异构网络。将WSN和RFID网络结合起来设计了一个完整的系统，在该系统中，无线传感器网络的环境感知能力和RFID的物体识别能力结合在了一起。本专利技术一种用于仓库监控的数据融合的WSN和RFID异构网络，其特征是所述WSN和RFID异构网络的整体架构如下 根据仓库的实际物理空间布局和自己想要实现的监控效果，将物理空间划分成若干区域，在各区域中部署RFID阅读器和传感器(Sensor)节点；传感器采集的数据通过无线传输到ARM大节点；ARM大节点通过无线局域网和数据收集终端相连；数据采集终端通过Internet和服务器相连；仓库中的每一个货物均贴有RFID标签；所有货物均以RFID EPC为关键字存储在数据库中；RFID标签和RFID阅读器通信，RFID阅读器通过无线或有线的方式和一个PC相连，并通过该PC将采集到数据放入服务器的数据库中； 建立若干数据表，所述数据表包括实体数据表和实体关系数据表，实体数据表是Reader表,Sensor表,Location表等,实体关系数据表反映实体之间的关系，比如反映RFID阅读器位置的readerlocation表(RFID阅读器和位置关系对应表)、反映RFID标签位置的itemlocation表(RFID标签和位置关系对应表)表等。通过数据表将所有的位置数据和他们之间的关联关系存入表中，形成数据关系网络； 通过上面的步骤后，形成的数据模型还是一个静态的数据模型，因为没有动态的元素，无法了解到网络的实时信息，所以我们引入一些有关时间的动态状态。加入描述时间的时间戳状态Tstart和Tend，还有为了限制数据冗余的Smin，Smax状态，用他们来限制重复数据存入数据库；通过这些动态状态，我们可以将整个数据模型变成一个动态的实时的模型。本专利技术相对于现有技术所具有的有益效果，第一，将WSN和RFID网络结合起来设计了一个完整的系统，在该系统中，无线传感器网络的环境感知能力和RFID的物体识别能力结合在了一起。在以前的系统中虽然有类似的仓储监控系统，但能将两者融合应用的系统很少，大多是侧重某一方面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于仓库监控的数据融合的WSN和RFID异构网络，其特征是：所述WSN和RFID异构网络的整体架构如下：根据仓库的实际物理空间布局和自己想要实现的监控效果，将物理空间划分成若干区域，在各区域中部署RFID阅读器和传感器节点；传感器采集的数据通过无线传输到ARM大节点；？ARM大节点通过无线局域网和数据收集终端相连；数据采集终端通过Internet和服务器相连；仓库中的每一个货物均贴有RFID标签；所有货物均以RFID？EPC为关键字存储在数据库中；RFID标签和RFID阅读器通信，RFID阅读器通过无线或有线的方式和一个PC相连，并通过该PC将采集到数据放入服务器的数据库中；建立若干数据表，所述数据表包括实体数据表和实体关系数据表，实体数据表包括Reader表、Sensor表、Location表，实体关系数据表反映实体之间的关系，包括反映RFID阅读器位置的readerlocation、反映RFID标签位置的itemlocation表；通过数据表将所有货物的位置数据和他们之间的关联关系存入表中，形成数据关系网络；加入描述时间的时间戳状态Tstart、Tend和限制数据冗余的Smin、Smax状态，用以限制重复数据存入数据库；通过这些动态状态，可以将整个数据模型变成一个动态的实时的模型。...
【技术特征摘要】
1 一种用于仓库监控的数据融合的WSN和RFID异构网络，其特征是所述WSN和RFID 异构网络的整体架构如下根据仓库的实际物理空间布局和自己想要实现的监控效果，将物理空间划分成若干区域，在各区域中部署RFID阅读器和传感器节点；传感器采集的数据通过无线传输到ARM大节点；ARM大节点通过无线局域网和数据收集终端相连；数据采集终端通过Internet和服务器相连；仓库中的每一个货物均贴有RFID标签；所有货物均以RFID EPC为关键字存储在数据库中；RFID标签和RFID阅读器通信，RFID阅读器通过无线或有线的方式和一个PC相连，并通过该PC将...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈力军，杨阳，莫志刚，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。