基于交織迭代的RFID技術(shù)及主從式物聯(lián)網(wǎng)研究.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一種近年來興起的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概念，它提出利用現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)和電子技術(shù)，為每一個物理世界的物體賦予智能和通信的能力。通過物體的信息化使物理世界具有更高的自動化能力，是信息技術(shù)進一步發(fā)展的重要方向。
　　本文詳細研究了射頻識別(RFID)技術(shù)。RFID是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的重要組成部分，廣泛地應(yīng)用于物體識別和信息讀取中。RFID系統(tǒng)使用一種較簡單的星型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)本身有嚴重的干擾問題。在高吞吐量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，存在容量不足

2、、擴容困難的問題。本論文對RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵問題——多標簽復用技術(shù)進行了研究。
　　除此之外，本文研究了一種結(jié)合了分層物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和主-從式傳感器網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)模型。在這一結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)分成傳感器網(wǎng)絡(luò)層和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層。傳感器網(wǎng)絡(luò)層用于將傳感器采集的數(shù)據(jù)匯聚到主節(jié)點，可以使用各種主-從式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在傳感器網(wǎng)絡(luò)主節(jié)點獲得傳感器數(shù)據(jù)后，直接通過廣域網(wǎng)接入手段，比如有線鏈路或者移動通信等方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綇V域網(wǎng)服務(wù)器中。
　　目

3、前，物聯(lián)網(wǎng)正處于研究熱點，國內(nèi)外研究和工業(yè)領(lǐng)域組建了很多實驗、示范系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)在取得技術(shù)進步的同時具有一定的設(shè)計局限。本文嘗試使用計算機仿真手段，建立物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)仿真模型。分析分層傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及網(wǎng)絡(luò)性能與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、參數(shù)配置之間的關(guān)系。為實際的系統(tǒng)組建提供參考。
　　本文主要的研究內(nèi)容包括:
　　(1)針對RFID系統(tǒng)容量局限的問題，提出一種大容量的多標簽復用系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)方案通過多個讀卡器聯(lián)合檢測信號，可以提供多

4、天線分集和更大的系統(tǒng)吞吐率。在密集RFID系統(tǒng)中，通過增加多個讀卡器提升系統(tǒng)吞吐率。
　　(2)針對密集RFID網(wǎng)絡(luò)干擾嚴重的問題，提出一種基于交織多址(IDMA)的多址接入方案。這種接入方案可以通過編碼和交織使得多個標簽的信號可以同時解碼。交織多址系統(tǒng)演變自碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，在繼承CDMA系統(tǒng)對正交信號分離能力的同時，降低了對于系統(tǒng)復雜度的要求。本文給出了在密集RFID網(wǎng)絡(luò)和多天線方案中交織多址的實現(xiàn)方式。
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5、3)針對交織多址方案在RFID網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)問題，包括調(diào)制方式、交織器實現(xiàn)方式、同步和信道估計問題，分別給出實現(xiàn)方案，并根據(jù)計算機數(shù)值仿真對方案性能給出評估。
　　(4)此外，本文研究了物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)，設(shè)計了一種廣域網(wǎng)-傳感器網(wǎng)絡(luò)的分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中傳感器網(wǎng)絡(luò)使用主-從節(jié)點模式。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，傳感器網(wǎng)絡(luò)主節(jié)點同時擔任了局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的角色。由主節(jié)點直接將數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)發(fā)送到服務(wù)器系統(tǒng)。
　　(5)針對本文提出的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以及大