RFID中間件數(shù)據(jù)清洗技術(shù)研究.pdf

1、RFID射頻識別技術(shù)作為一種快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新無線自動識別技術(shù)，近年來，隨著大規(guī)模集成電路、射頻通信等的不斷發(fā)展，RFID已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等領(lǐng)域，被列為“21世紀(jì)10大技術(shù)之一”。RFID技術(shù)作為一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，有著廣闊的市場前景，但是RFID數(shù)據(jù)的不可靠性嚴(yán)重制約了RFID技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。其不可靠性主要包括:漏讀、多讀和冗余讀。因此，如何有效地清洗海量RFID數(shù)據(jù)成為亟待研究

2、的課題。
　　本文深入研究了數(shù)據(jù)清洗原理、RFID數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及已有的RFID數(shù)據(jù)清洗策略。針對RFID數(shù)據(jù)的不可靠性，提出了一種三層清洗體系結(jié)構(gòu)。它們分別為閱讀器層、近鄰組層和數(shù)據(jù)表層。每層都有相應(yīng)的清洗策略，其中閱讀器層處理閱讀器的多讀和漏讀問題;近鄰組層處理閱讀器冗余問題;數(shù)據(jù)表層根據(jù)應(yīng)用來生成不同的有意義事件，在本文中沒有涉及。
　　在閱讀器層，鑒于漏讀率高時(shí)，卡爾曼濾波不能反映真實(shí)數(shù)據(jù)，但卻能發(fā)現(xiàn)并過濾掉動態(tài)變化的標(biāo)

3、簽;而滑動窗口清洗方法的窗口大小難以確定，尤其是在標(biāo)簽頻繁動態(tài)變化時(shí)，容易發(fā)生窗口振動，導(dǎo)致錯(cuò)誤率劇增。為了更好解決閱讀器的漏讀和多讀問題，需要揚(yáng)長避短，因此提出了結(jié)合卡爾曼濾波和滑動窗口的數(shù)據(jù)清洗方法。它利用了卡爾曼濾波對RFID數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，一定程度上逼近真實(shí)值，同時(shí)過濾掉動態(tài)變化的標(biāo)簽，預(yù)處理的標(biāo)簽經(jīng)過滑動窗口進(jìn)一步處理，很大程度上消除了漏讀、多讀，同時(shí)窗口中間點(diǎn)輸出減少了存儲數(shù)據(jù)需要的空間。
　　在近鄰組層，針對冗余讀問

4、題，由于RFID數(shù)據(jù)以流的形式產(chǎn)生，而可供使用的內(nèi)存是有限的。而Bloom filter具有很好的時(shí)間和空間效率，因此本文提出了基于Matrix Bloom Filter的清洗策略TIMBF。TIMBF可以解決數(shù)據(jù)集動態(tài)增加的問題，雖然TIMBF局部的單元數(shù)是固定的，但是全局?jǐn)?shù)s是可變的，這就使TIMBF具備了動態(tài)調(diào)整的能力，解決了BF的分配內(nèi)存問題的不足，同時(shí)又以較少的空間獲得小的錯(cuò)誤率。
　　為了驗(yàn)證算法的有效性，本文設(shè)計(jì)了大