RFID與WSN技術(shù)融合理論研究

摘要：RFID與WSN在技術(shù)起源上相對(duì)獨(dú)立，兩者的混合使用問(wèn)題很少被考慮。文章首先對(duì)RFID與WSN的三種融合方式進(jìn)行了闡述，并給出了各種融合方式下的典型結(jié)構(gòu)；其次論述了融合過(guò)程中所要應(yīng)用的路由、中間件以及數(shù)據(jù)融合等關(guān)鍵技術(shù)，給出了RFID與WSN兩者融合形成的WSID網(wǎng)絡(luò)；最后對(duì)WSID網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向進(jìn)行了總結(jié)，以期為進(jìn)一步的研究奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：RFID；WSN；技術(shù)融合；WSID

0 引言
    近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的兩大關(guān)鍵技術(shù)RFID與WSN都獲得了飛速的發(fā)展，已經(jīng)成功應(yīng)用于生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個(gè)領(lǐng)域。RFID是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，涉及到多門(mén)學(xué)科、多種技術(shù)的應(yīng)用。RFID作為快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)，被公認(rèn)為21世紀(jì)10大重要技術(shù)之一。WSN是當(dāng)前國(guó)際上備受關(guān)注的新興研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，它能夠通過(guò)集成化的傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境信息。目前，兩種技術(shù)均沿著各自的技術(shù)路線探索前進(jìn)，兩者的混合使用問(wèn)題很少被考慮。如何將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)相融合，開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。WSN對(duì)節(jié)點(diǎn)一般都不采用全局標(biāo)識(shí)，而RFID技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，將兩者結(jié)合共同組成WSID(Wireless Sensor Identification，無(wú)線傳感器識(shí)別)網(wǎng)絡(luò)可以相互彌補(bǔ)對(duì)方的缺陷，既可以將網(wǎng)絡(luò)的主要精力集中到數(shù)據(jù)上，當(dāng)需要具體考慮到某個(gè)具體節(jié)點(diǎn)的信息時(shí)，也可以利用RFID的標(biāo)識(shí)功能輕松地找到節(jié)點(diǎn)的位置。

1 RFID與WSN融合
1．1 RFID技術(shù)
    RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)對(duì)象加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。它綜合了多種技術(shù)的應(yīng)用，其涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括無(wú)線通信、芯片設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng)集成、信息安全以及數(shù)據(jù)變換與編碼等。
1．1．1 RFID系統(tǒng)組成
    RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，包括電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和天線，三部分協(xié)同工作，共同完成RFID系統(tǒng)的工作。讀寫(xiě)器和天線也可集成到一起，以節(jié)省成本和減小體積。

    讀寫(xiě)器的主要功能是讀寫(xiě)電子標(biāo)簽的物體信息，它主要包括射頻模塊和讀寫(xiě)模塊以及其他一些基本單元。讀寫(xiě)器通過(guò)射頻模塊發(fā)送射頻信號(hào)，讀寫(xiě)模塊連接射頻模塊，把射頻模塊中得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取或改寫(xiě)。讀寫(xiě)器還有其他的硬件設(shè)備，包括電源和時(shí)鐘等。電源用來(lái)給RFID讀寫(xiě)器供電，并且通過(guò)電磁感應(yīng)可以給無(wú)源標(biāo)簽進(jìn)行供電；時(shí)鐘在進(jìn)行射頻通信時(shí)用于確定同步信息。電子標(biāo)簽由射頻模塊和控制模塊兩部分組成，射頻模塊通過(guò)內(nèi)置的天線來(lái)完成與讀寫(xiě)器之間的射頻通信，控制模塊內(nèi)有一個(gè)存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)著標(biāo)簽內(nèi)的所有信息，并且部分信息可以通過(guò)與讀寫(xiě)器之間的數(shù)據(jù)交換來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的修改。
1．1．2 RFID的特點(diǎn)
    RFID技術(shù)無(wú)須直接接觸、無(wú)須光學(xué)可視、無(wú)須人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理，操作方便快捷。RFID的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
    (1)體積小型化、形狀多樣化。RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID標(biāo)簽更可向小型化與多樣化形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。
    (2)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。防水，防磁，耐高溫，不受環(huán)境影響，無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，不需要以目視可見(jiàn)為前提，可以在那些條碼技術(shù)無(wú)法適應(yīng)的惡劣環(huán)境下使用，如高粉塵污染、野外等。
    (3)可反復(fù)使用。RFID標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)可反復(fù)修改，既可以用來(lái)傳遞一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也使得RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛟谄髽I(yè)內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)重復(fù)使用，將一次性成本轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期分?jǐn)偟某杀尽?br />     (4)讀寫(xiě)方便。RFID標(biāo)簽無(wú)須瞄準(zhǔn)讀取，只要被置于讀取設(shè)備形成的電磁場(chǎng)內(nèi)就可以準(zhǔn)確讀到；RFID標(biāo)簽?zāi)艽┩讣垙?、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能進(jìn)行穿透性通信；RFID每秒鐘可進(jìn)行上千次的讀取，能同時(shí)處理許多標(biāo)簽，高效且準(zhǔn)確。
1．2 WSN枝術(shù)
    無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量廉價(jià)微型的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。
1．2．1 WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    WSN系統(tǒng)包括傳感器節(jié)點(diǎn)(sensor node)、匯聚節(jié)點(diǎn)(sinknode)和管理節(jié)點(diǎn)，典型的WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)被任意部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，通過(guò)自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)多條路由方式將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)，最終借助互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星將數(shù)據(jù)信號(hào)送至管理節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)用戶(hù)可以通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)查看、查詢(xún)、搜索相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理。

1．2．2 WSN協(xié)議棧
    隨著WSN研究的不斷深入，研究人員提出了多個(gè)WSN協(xié)議棧并且不斷地對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。圖3所示為早期提出的一個(gè)協(xié)議棧，該協(xié)議棧包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。另外，該協(xié)議棧還包括能量管理平臺(tái)、移動(dòng)管理平臺(tái)和任務(wù)管理平臺(tái)。這些管理平臺(tái)使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠按照能量高效的方式協(xié)同工作，在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并支持多任務(wù)和資源共享。

    WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧有3個(gè)管理平臺(tái)：其中，能量管理平臺(tái)管理傳感器節(jié)點(diǎn)如何使用能量，在協(xié)議棧設(shè)計(jì)時(shí)都需要考慮節(jié)省能量；移動(dòng)管理平臺(tái)用于檢測(cè)并注意傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，維護(hù)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的路由，使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠動(dòng)態(tài)跟蹤其鄰居的位置；任務(wù)管理平臺(tái)可在一個(gè)給定的區(qū)域內(nèi)平衡和調(diào)度監(jiān)測(cè)任務(wù)。

    圖4所示的改進(jìn)型協(xié)議棧細(xì)化并改進(jìn)了原始模型。此協(xié)議?？梢詣澐譃槲锢韺印?shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳送層、應(yīng)用層以及倒L形的定位和時(shí)間同步子層。定位和時(shí)間同步子層在協(xié)議棧中的位置比較特殊，通過(guò)倒L形體現(xiàn)其既依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層，同時(shí)又為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層提供信息支持。
1．3 R FID與WSN融合
    如何在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)RFID與WSN的相互融合，已經(jīng)成為眾多學(xué)者的關(guān)注課題。Urban等對(duì)RFID與WSN兩種技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析；Zhang Beiwei等則對(duì)兩種技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及能量約束進(jìn)行了說(shuō)明；劉國(guó)梅、孫新德設(shè)計(jì)了融合WSN和RFID技術(shù)的一種農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流監(jiān)控追蹤系統(tǒng)?？偨Y(jié)目前RFID與WSN技術(shù)的融合方式，可以將RFID和WSN的融合類(lèi)型分為三類(lèi)：一是RFID閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的融合；二是RFID標(biāo)簽和WSN節(jié)點(diǎn)的融合；三是RFID與WSN在系統(tǒng)層次上的融合。
1．3．1 RFID閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的融合
    RFID與WSN融合后的閱讀器不僅可以遠(yuǎn)距離地獲取RFID標(biāo)簽信息，而且閱讀器節(jié)點(diǎn)具有無(wú)線通信能力，能夠讀取標(biāo)簽內(nèi)部代碼，感知周邊的環(huán)境數(shù)據(jù)，與區(qū)域內(nèi)的其他無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)形成多跳的通信網(wǎng)絡(luò)，將節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)和物體的標(biāo)志等信息高效地傳輸?shù)缴蠈討?yīng)用。Zhang Lei等提出了一個(gè)結(jié)合RFID閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部擁有一個(gè)傳感單元，其采用的是Zigbee協(xié)議，形成了一個(gè)具有RFID標(biāo)簽讀取能力的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)內(nèi)部構(gòu)成如圖5所示。

1．3．2 RFID標(biāo)簽與WSN節(jié)點(diǎn)的融合
    RFID標(biāo)簽攜帶無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，可以與閱讀器、其他節(jié)點(diǎn)或者無(wú)線通信設(shè)備通信。這種類(lèi)型的融合不僅給無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)添加了RFID識(shí)別能力，而且使RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛑鲃?dòng)獲取數(shù)據(jù)信息。在這種模式下，標(biāo)簽上的傳感器節(jié)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)物品的狀態(tài)及環(huán)境信息，并將感知數(shù)據(jù)存于標(biāo)簽內(nèi)存中，由讀寫(xiě)器讀取并轉(zhuǎn)交RFID應(yīng)用層處理。Deng Hai等提出了一個(gè)RFID標(biāo)簽與傳感器的結(jié)合模型，即嵌入了傳感器的RFID系統(tǒng)(SE—RFID)結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

1．3．3 RFID與WSN在系統(tǒng)層次上的融合
    在這種模式下，RFID標(biāo)簽、閱讀器和傳感器物理上是分開(kāi)的，無(wú)須設(shè)計(jì)并部署融合。RFID設(shè)備與傳感器的節(jié)點(diǎn)，所有RFID與WSN的協(xié)作在軟件層次上完成。RFID系統(tǒng)可以通過(guò)WSN獲得物體的信息或環(huán)境變量，WSN通過(guò)RFID提供的追蹤與標(biāo)志功能找到自己感興趣的物體。J．Cho等設(shè)計(jì)了一個(gè)采用SARIF框架的系統(tǒng)，由RFID系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)綜合服務(wù)模塊組成，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

2 WSID關(guān)鍵技術(shù)分析
    RFID與WSN的三種融合方式解決的是兩者融合結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，但是兩者融合技術(shù)層面的問(wèn)題也是關(guān)鍵。在融合過(guò)程中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有路由技術(shù)、中間件技術(shù)以及數(shù)據(jù)融合等。
2．1 路由技術(shù)
    路由協(xié)議的作用是尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最佳路徑，將數(shù)據(jù)分組沿著最佳路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。路由協(xié)議的功能主要有兩個(gè)方面：一是搜索滿足條件的從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化路徑：二是轉(zhuǎn)發(fā)資料分組。目前，研究人員根據(jù)路由協(xié)議自身的特點(diǎn)以及應(yīng)用類(lèi)型等，將路由協(xié)議分為以下幾個(gè)類(lèi)型。
2．1．1 以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議
    該協(xié)議設(shè)計(jì)主要考慮用戶(hù)是否能夠方便決捷地查詢(xún)數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，終端用戶(hù)往往只關(guān)心所采集的數(shù)據(jù)，而不關(guān)心這些數(shù)據(jù)具體是從哪一個(gè)節(jié)電傳送的，用戶(hù)(查詢(xún)節(jié)點(diǎn))只需向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出一條查詢(xún)命令，網(wǎng)絡(luò)就將所查詢(xún)的數(shù)據(jù)反饋給用戶(hù)。
2．1．2 基于層次結(jié)構(gòu)的路由協(xié)議
    該協(xié)議將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)級(jí)別，同級(jí)節(jié)點(diǎn)間可以相互交換數(shù)據(jù)。在路由選擇中，低一級(jí)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)(高一級(jí)節(jié)點(diǎn))，簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，減少冗余數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。
2．1．3 基于地理信息的路由協(xié)議
    網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)利用GPS設(shè)備、三角定位系統(tǒng)等獲知自身所在的地理坐標(biāo)。在進(jìn)行路由選擇時(shí)，節(jié)點(diǎn)合理利用這些地理信息，從而將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給一個(gè)特定區(qū)域而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，減少網(wǎng)絡(luò)能耗。
2．1．4 基于多路徑的路由協(xié)議
    在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，通過(guò)增加傳輸?shù)穆窂綌?shù)，可以增加網(wǎng)絡(luò)的等效帶寬，縮短傳輸時(shí)延。對(duì)于WSID網(wǎng)絡(luò)，多路徑路由協(xié)議可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，并且可以將傳輸能耗分?jǐn)傇诟嗟墓?jié)點(diǎn)上。
    在WSID網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力有限，對(duì)能耗和QoS有一定的要求，因此WSID的路由協(xié)議優(yōu)化尤為重要。李陶深等在選播通信被規(guī)定為IPv6中的一種標(biāo)準(zhǔn)通信模型的背景下，提出了一種選播通信服務(wù)模型，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)選播路由算法。該算法能以較短的時(shí)延達(dá)到局部最優(yōu)，較好地平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高了網(wǎng)絡(luò)搜索速度和網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，改善了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。凌啟東等則認(rèn)為上述算法較為復(fù)雜，需要較高的計(jì)算能力，在WSID網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中也存在缺陷。他們?cè)诖嘶A(chǔ)上建立了基于WSID網(wǎng)絡(luò)路由算法的問(wèn)題模型，提出了兩種基于遺傳算法的不同編碼的路由算法，分析了各自的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于實(shí)數(shù)編碼的路由優(yōu)化方法更適合在WSID網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
2．2 中間件技術(shù)
    WSID網(wǎng)絡(luò)中間件的作用主要是按照一定的規(guī)則篩選過(guò)濾數(shù)據(jù)(刪除冗余數(shù)據(jù))，將真正有效的數(shù)據(jù)發(fā)送到上層的應(yīng)用程序，以供用戶(hù)查詢(xún)使用?；诖耍琖SID網(wǎng)絡(luò)中間件的功能要求主要包括三點(diǎn)：第一是能夠?qū)⒌讓拥拇罅吭紨?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)層層過(guò)濾最終得到對(duì)上層應(yīng)用有意義的數(shù)據(jù)；第二是采用分層的過(guò)濾方式并能夠得到不同層次的有意義數(shù)據(jù)；第三是用戶(hù)可以針對(duì)具體的應(yīng)用需求，在不同層次設(shè)置數(shù)據(jù)的過(guò)濾條件。
    中間件技術(shù)的核心是如何獲得有意義的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理以數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜事件處理等理論為基礎(chǔ)，針對(duì)原始數(shù)據(jù)規(guī)模大和原始數(shù)據(jù)包含的語(yǔ)義信息少兩個(gè)問(wèn)題，有效地減少數(shù)據(jù)冗余，從而為上層應(yīng)用提供適合的語(yǔ)義信息。圖8給出了典型的數(shù)據(jù)處理的過(guò)程。

    RFID與WSN技術(shù)融合形成WSID網(wǎng)絡(luò)是推動(dòng)構(gòu)建泛在計(jì)算世界的重要一步，而中間件技術(shù)為交互雙方動(dòng)態(tài)的感知上下文信息提供了便利。中間件技術(shù)能將數(shù)據(jù)采集與業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)分離，使應(yīng)用系統(tǒng)專(zhuān)注于交互業(yè)務(wù)的流程和處理，而不再局限于修改以適應(yīng)各種不同的數(shù)據(jù)采集方式。
2．3 數(shù)據(jù)融合
    WSN的基本功能是收集并返回傳感器節(jié)點(diǎn)所在監(jiān)測(cè)區(qū)域的各種各樣的信息，RFID數(shù)據(jù)則總是和時(shí)問(wèn)、空間相聯(lián)系，兩種技術(shù)融合構(gòu)建的新網(wǎng)絡(luò)的原始數(shù)據(jù)規(guī)模很大且精度不高。
    數(shù)據(jù)融合技術(shù)利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲(chǔ)能力去除冗余信息，對(duì)多份相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，為上層應(yīng)用提供更有效、更符合用戶(hù)需求的信息。
    數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以與WSN的多個(gè)協(xié)議層進(jìn)行結(jié)合：減少M(fèi)AC層的發(fā)送沖突和頭部開(kāi)銷(xiāo)可以達(dá)到節(jié)省能量的目的；路由層結(jié)合數(shù)據(jù)融合機(jī)制，以期減少數(shù)據(jù)傳輸量；應(yīng)用層利用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步篩選，可以達(dá)到融合的效果。
    數(shù)據(jù)融合的功效可以用以下幾個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量：
    (1)準(zhǔn)確性。在匯聚節(jié)點(diǎn)得到的值和真實(shí)值之差，準(zhǔn)確度可以表示為差、比值、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，或其他根據(jù)特定的情況所得到的值。
    (2)等待時(shí)間。因?yàn)橹虚g節(jié)點(diǎn)可能會(huì)等待數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)融合會(huì)延長(zhǎng)報(bào)告的等待時(shí)間。
    (3)信息開(kāi)銷(xiāo)。數(shù)據(jù)融合最重要的優(yōu)點(diǎn)就是能減小信息開(kāi)銷(xiāo)，從而提高能量效率和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期。
    目前，數(shù)據(jù)融合的方法有很多，大概包括統(tǒng)計(jì)和估計(jì)類(lèi)融合方法、采用信息論的融合方法以及其他融合方法。但是，物聯(lián)網(wǎng)感知層在感知多源信息時(shí)，尚沒(méi)有一種很好的融合方法。針對(duì)這一問(wèn)題，李杰等通過(guò)引入數(shù)據(jù)融合器，提出了一種將電子產(chǎn)品編碼和環(huán)境參數(shù)建立映射關(guān)系的方法。將該方法應(yīng)用于超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，對(duì)其編碼并且構(gòu)建原型系統(tǒng)，該方法能夠明顯提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行省?br />
3 WSID存在問(wèn)題及展望
    毫無(wú)疑問(wèn)，RFID與WSN融合形成的WSID網(wǎng)絡(luò)將推動(dòng)更多的技術(shù)改進(jìn)，促進(jìn)新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用的產(chǎn)生。WSID網(wǎng)絡(luò)不僅能夠揭示監(jiān)測(cè)對(duì)象的位置和身份，而且能夠顯示對(duì)象當(dāng)前所處的環(huán)境狀態(tài)。然而，要將WSID應(yīng)用于環(huán)境控制和工業(yè)生產(chǎn)中，我們必須要付出更多的努力。綜合起來(lái)講，RFID與WSN融合形成的WSID網(wǎng)絡(luò)目前還存在以下幾方面的問(wèn)題：
    (1)RFID系統(tǒng)中的通信接口遵循EPCGlobal定制的C1G2協(xié)議或者ISO18000；標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)編碼遵循EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)；而WSN通信接口和網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)格式遵循802．15．4或者Zigbee等協(xié)議。RFID與WSN采用了兩種不同的協(xié)議，會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議的不兼容等問(wèn)題。IntelliSense RFID方案在這一方向具有首創(chuàng)精神，它的目標(biāo)是發(fā)展RFID設(shè)備的多重協(xié)議，使得設(shè)備能夠與不同的通信協(xié)議工作在不同的頻率帶寬下。
    (2)WSID要想獲得廣泛應(yīng)用，對(duì)于解決一些公開(kāi)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)是非常重要的。例如，在閱讀器與WSN節(jié)點(diǎn)的融合方式中，當(dāng)發(fā)生閱讀器讀寫(xiě)碰撞時(shí)，RFID系統(tǒng)會(huì)根據(jù)防碰撞協(xié)議向閱讀器發(fā)出控制命令。但是，閱讀器會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)之間的端到端時(shí)延而無(wú)法及時(shí)做出響應(yīng)，從而使閱讀器的碰撞問(wèn)題更加嚴(yán)重。另外，WSID網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線設(shè)備數(shù)量越多，潛在的安全性等隱患就越大，如何解決這些問(wèn)題對(duì)于WSID的推廣應(yīng)用具有至關(guān)重要的作用。
    (3)WSID能夠廣泛使用的一個(gè)重要步驟是部署工具、方法和方式，它們必須能夠普遍使用在大部分應(yīng)用中。同時(shí)，當(dāng)配置這些工具方法和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還要重點(diǎn)考慮有限資源的限制問(wèn)題。此外，由于市場(chǎng)受到成本的驅(qū)使，WSID網(wǎng)絡(luò)將很大程度上依靠最低的原料成本和簡(jiǎn)單有效的制造過(guò)程。

4 結(jié)語(yǔ)
    WSID繼承了RFID利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的特性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了WSN主動(dòng)感知與通信的功能。WSID能夠主動(dòng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，必要的時(shí)候能夠主動(dòng)發(fā)出警報(bào)?？梢?jiàn)，將WSN與RFID技術(shù)融合來(lái)構(gòu)建WSID網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景不可限量。