468 计算 机学 报 2013年 RFID应用模式的深入探讨主要包括两个层面:以 [5]Schoute F.Dynamic frame length ALOHA.IEEE Transac- 低成本的方式替代现有模式以及探索创新的应用模 tions on Communications,1983,31(4):565-568 [67 Floerkemeier C.Bayesian transmission strategy for framed 式.例如,除了能标识物体之外,RFD标签自身就 aloha based RFID protocols//Proceedings of the IEEE 是一个小型无线节点,其物理层的传输特性参数如 International Conference on RFID.Grapevine,USA,2007: RSSI、编码方式等为定位、追踪、认证一类的应用模 228-235 式提供了技术准备:RFID标签用户区存储空间能 [7]Vogt H.Efficient object identification with passive RFID tags//Proceedings of the 1st International Conference on 够支持512bit以上的存储容量,通常情况下可以存 Pervasive Computing.Zurich,Switzerland,2002:98-113 储32个以上的汉字或英文字符,在支持索引号的情 [8]Lee S,Joo S,Lee C.An enhanced dynamic framed slotted 况下可以存储更多的信息,这就为物联网环境下的 ALOHA algorithm for rfid tag identification//Proceedings of the 2nd Annual International Conference on Mobile and Ubig- 信息检索、查询类的智能应用提供了有效保障。 uitous Systems:Networking and Services MobiQuitous'05) San Diego,USA,2005:166-172 7总结 [9]Tang S,Yuan J,Li X Y,Chen G,Liu Y,Zhao J.Raspberry: A stable reader activation scheduling protocol in multi-reader RFID systems//Proceedings of the 17th IEEE International 作为物联网的一项关键技术,RFID在近几年 Conference on Network Protocols.Princeton,USA,2009: 得到了广泛的关注与研究.本文关注于RFID的数 304-313 据管理问题,从算法、协议以及性能评测3个方面出 [101 Yang L,Han J,Qi Y,Wang C,Gu T,Liu Y.Season: 发,分别从RFD的标签识别协议与防冲突算法、认 Shelving interference and joint identification in large-scale RFID systems//Proceedings of the 30th Annual Joint Confer- 证与隐私保护机制以及真实环境下系统的性能评测 ence of the IEEE Computer and Communications Societies 与分析等方面阐述和分析了RFD领域的研究进 (INFOCOM'11).Shanghai,China,2011:3092-3100 展.在此基础上总结并展望了RFID未来的研究方 [11]Sheng B,Li Q,Mao W.Efficient continuous scanning in RFID systems//Proceedings of the 29th Annual Joint Confer- 向.总体来说,RFID数据管理与传统的分布式数据 ence of the IEEE Computer and Communications Societies 管理不同,后者主要关注于分布式的数据分片存储 (INFOCOM'10).San Diego,USA,2010:1010-1018 以及查询优化处理,RFID数据管理更侧重于物理 [12]Xie L,Sheng B,Tan CC,Han H,Li Q,Chen D.Efficient 层、MAC层与应用层之间的高效耦合,来提升 tag identification in mobile RFID systems//Proceedings of the 29th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and RFID数据管理的整体性能;同时,RFID数据管理 Communications Societies INFOCOM'10).San Diego, 与传感器网络的数据管理也存在区别,后者主要关 USA,2010:1001-1009 注于对感知数据的网内处理与存储以实现高效节能 [13]Kodialam M,Nandagopal T.Fast and reliable estimation schemes in RFID systems//Proceedings of the 12th Annual 性,RFID数据管理则更侧重于对RFID标签实现快 International Conference on Mobile Computing and Networ- 速、可靠的信息收集与统计,以便有效减少扫描时延 king(MobiCom'06).Los Angeles,USA,2006:322-333 并确保鲁棒性。 [14]Chen W.An accurate tag estimate method for improving the performance of an rfid anticollision algorithm based on dynamic frame length ALOHA.IEEE Transactions on Auto- 参考文献 mation Science and Engineering,2009,6(1):9-15 [15]Han H,Sheng B,Tan CC,Li Q,Mao W,Lu S.Counting [1]Myung J,Lee W,Jaideep S.Adaptive binary splitting for rfid tags efficiently and anonymously//Proceedings of the efficient RFID tag anti-collision.IEEE Communications 29th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Letters,2006,10(3):144-146 Communications Societies INFOCOM'10).San Diego, [2]Pan L,Wu H.Smart trend-traversal:A low delay and energy USA,2010:1028-1036 tag arbitration protocol for large RFID systems//Proceedings [16]Chen Q,Ngan H,Liu Y,Ni L.Cardinality estimation for of the 28th Annual Joint Conference of the IEEE Computer large-scale RFID systems.IEEE Transactions on Parallel and Communications Societies INFOCOM'09).Rio de and Distributed Systems,2011,22(9):1441-1454 Janeiro,Brazil,2009:2571-2575 [17] Chen Q,Liu Y,Ngan H,Ni L.ASAP:Scalable identifica- [3]Maguire Y,Pappu R.An optimal Q-algorithm for the ISO tion and counting for contactless RFID systems//Proceedings 18000-6C RFID protocol.IEEE Transactions on Automation of the 30th IEEE International Conference on Distributed Science and Engineering,2009,6(1):16-24 Computing Systems ICDCS'10).Genova,USA,2010 [4]Zhen B,Kobayashi M,Shimuzu M.Framed ALOHA for 52-61 multiple rfid objects identification.IEICE Transactions on [18]Sheng B,Tan CC,Li Q,Mao W.Finding popular catego- Communications,2005,88-B(3):991-999 ries for RFID tags//Proceedings of the 9th ACM Interational468 计 算 机 学 报 2013拄 RFID应 用模 式 的 深 入 探 讨 主要 包 括 两 个 层 面 :以 低 成 本 的方 式替 代现 有模 式 以及探 索创 新 的应 用模 式 .例如 ,除 了能 标 识 物体 之 外 ,RFID 标 签 自身 就 是 一 个小 型无 线 节点 ,其 物 理层 的传 输 特 性 参 数 如 RSSI、编 码方 式 等为定 位 、追 踪 、认 证 一 类 的应 用 模 式提 供 了技 术 准 备 ;RFID 标 签 用 户 区存 储 空 间 能 够支 持 512bit以上 的存 储 容 量 ,通 常情 况 下 可 以存 储 32个 以上 的汉 字或 英 文字 符 ,在支持 索 引号 的情 况 下可 以存 储更 多 的 信 息 ,这 就 为 物 联 网 环境 下 的 信息检索、查询类 的智能应用提供 了有效保 障. 7 总 结 作 为物 联 网 的一 项 关 键 技 术 ,RFID 在 近 几 年 得 到 了广泛 的 关 注 与 研 究 .本 文关 注 于 RFID 的 数 据 管理 问题 ,从 算法 、协 议 以及性 能评 测 3个 方面 出 发 ,分别从 RFID的标签识别协议与防冲突算法、认 证 与 隐私保 护 机制 以及 真实 环境 下 系统 的性 能评测 与 分析 等 方 面 阐 述 和 分 析 了 RFID 领 域 的 研 究 进 展 .在 此基 础 上 总结 并 展 望 了 RFID 未 来 的 研 究 方 向.总体来 说 ,RFID数 据 管 理 与传 统 的分 布 式 数 据 管理 不 同 ,后 者 主要 关 注 于 分 布式 的数 据 分 片 存 储 以及查 询 优 化 处 理 ,RFID数 据 管 理 更 侧 重 于 物 理 层 、MAC层 与应 用 层 之 间 的高 效 耦 合 ,来 提 升 RFID数 据 管 理 的整 体 性 能 ;同时 ,RFID 数 据 管 理 与传 感器 网络 的数 据 管理 也 存 在 区别 ,后 者 主要 关 注于对感知数据的网内处理与存储 以实现高效节能 性 ,RFID数 据管 理则 更侧 重 于对 RFID标 签实 现快 速 、可靠 的信 息 收集 与统 计 ,以便 有效 减少 扫描 时延 并确 保 鲁棒 性. 参 考 文 献 [1] MyungJ,LeeW ,JaideepS.Adaptivebinarysplittingfor efficient RFID tag anticollision. IEEE Comm unications Letters,2006,10(3):144—146 [2] PanL,wuH.Smarttrend—traversal:A low delayandenergy tagarbitrationprotocolforlargeRFID systems//Proceedings ofthe28thAnnua1JointConferenceoftheIEEE Computer and Communications Societies (INF0COM ’09). Rio de Janeiro,Brazi1,2009:25712575 [3] MaguireY,PappuR.AnoptimalQ-algorithm fortheISO 18000—6C RFID protoco1.IEEE Transactionson Automation Science and Engineering,2009,6(1):16—24 r4] Zhen B,KobayashiM ,Shimuzu M. Framed ALOHA for multiplerfid objectsidentification. IEICE Transactions on Communications,2005,88一B(3):991—999 [5] E6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] SchouteF.Dynamicframelength ALo HA. IEEE Transac— tionson Com munications,1983,31(4):565—568 Floerkem eierC. Bayesian transmission strategy for framed aloha based RFID protocols//Proceedings of the IEEE Internationa1Conferenceon RFID. Grapevine,USA ,2007: 228—235 VogtH. Efficientobject identification with passive RFID tags//Pr0ceedings of the 1st International Conference on PervasiveCom puting.Zurich,Switzerland,2002:98—113 LeeS,JooS,LeeC. An enhanceddynamicframedslotted ALoHA algorithm forrfidtag identification//Proceedingsof the2nd AnnualInternationa1Conferenceon M obileand Ubiq— uitousSystems:NetworkingandServices(MobiQuitous’05). San Diego,U SA ,2005:166—172 TangS,YuanJ,LiX Y,ChenG,LiuY,ZhaoJ.Raspberry: A stablereaderactivation schedulingprotocolin multi—reader RFID systems//Proceedingsofthe17th IEEE International Conferenceon Network Protocols. Princeton, USA , 2009: 304—313 YangL,Han J,QiY,W ang C,Gu T,LiuY. Season: Shelving interferenceand jointidentification in large—scale RFID systems//Proceedingsofthe30thAnnualJointConfer— enee of the IEEE Computer and Comm unications Societies (INFOCOM ’11). Shanghai,China,2011:3092—3100 ShengB,LiQ,Mao W . Efficientcontinuousscanning in RFID systems//Proceedingsofthe29thAnnualJointConfer— ence of the IEEE Computer and Comm unications Societies (INFOC0M ’10). San Diego,U SA ,2010:1010—1018 XieL,ShengB,TanC C,HanH,LiQ,ChenD.Efficient tag identification in mobileRFID systems//Proceedings of the29thAnnualJointConferenceoftheIEEE Computerand Communications Societies (1NFOC0M ’10). San Diego, USA ,2O10:1OO1—1009 Kodialam M , NandagopalT. Fast and reliable estim ation schemesin RFID systems//Proceedingsofthe12th Annual Internationa1Conferenceon M obileComputing and Networ— king(M obiCom ’06). LosAngeles,USA ,2006:322—333 Chen W . An accuratetag estimate method forimproving the performance of an rfid anticollision algorithm based on dynamicfram elength ALOHA. IEEE Transactionson Auto— mation Scienceand Engineering,2009,6(1):9-15 HanH,ShengB,TanC C,LiQ,MaoW ,LuS.Counting Hid tags efficiently and anonymously//Proceedings ofthe 29th AnnualJointConferenceofthe IEEE Computerand Com munications Societies (INFoCOM ’10). San Diego, U SA ,2O10:1028—1O36 ChenQ,NganH ,Liu Y,NiL. Cardinality estimationfor large—scale RFID systems. IEEE Transactions on Parallel andDistributedSystems,2011,22(9):1441—1454 ChenQ,LiuY,NganH,NiI.ASAP:Scalableidentifiea— tionandcountingforcontactlessRFID systems//Proceedings of the 30th IEEE International Conference on Distributed Com puting System s(ICDCS’1O). Genova, USA , 2010: 52—61 ShengB,TanC C,LiQ,M aoW .Findingpopularcatego— riesforRFID tags//Proceedingsofthe9thACM Interational