供应链中基于路径编码机制的RFID数据管理技术研究

供应链中基于路径编码机制的RFID数据管理技术研究

论文摘要

无线射频识别技术(简称RFID技术)在供应链中的应用被认为是供应链管理的一项变革。随着标签成本的不断下降,很多大型企业把RFID技术应用到了物品级,即在每个物品上贴上标签,使得各企业能对单个的物品进行追踪和查询。但这种应用带来的是海量的,不准确的,且语义模糊的数据,如何从这些数据中抽取出有用的信息,则成为一个难点。不同与其他数据,供应链中产生的RFID数据是供应链中移动的物品经过各地时产生的信息,包含着物体移动的轨迹,可称为路径数据。为了能高效地对这些路径数据进行管理,人们针对其特点,设计了多种存储模型和数据编码方法,其中有一种基于素数编码的管理机制,利用素数的特点和现有的数学原理,将物品的路径信息进行编码,节省了一定的存储空间,并对大多数查询特别是面向路径的查询具有较高的处理效率。但是基于素数编码的方法并不能对带环的路径进行编码,即当某些应用中,若出现一个物体多次出现在同一位置时,这种编码机制则难以实现,这就造成了一定的应用性方面的限制。本文为解决这一问题,扩充编码的通用性,提出了一种面向带环路径的环路编码方法,简称环路编码。这个方法沿用了原有编码方法的思路,并对重复经过某一位置的情况做出改进。通过数学定理可以证明,环路能在不遗漏路径信息的情况下,使用两个整数对路径进行编码,并且能利用简单的计算进行解码。在一些更长的路径中,编码值可能会超出相应的数据类型可表示的范围,本文将环路编码方法应用到长路径中,对分割后的路径逐一编码,解决了这一问题。根据提出的编码方法,本文又搭建了一个数据管理系统,并分别从数据存储和查询处理方面进行了具体的设计。为了验证算法的可用性及其性能,本文实现了该方法,并分别从四个方面验证了环路编码方法的性能。实验证明新提出的环路编码虽在原有方法的基础上增加了一些计算,但基本没有对整体性能产生影响。此方法在通用性方面比原有的编码机制有了明显提升,且保持了原有方法的高效性。本文的主要工作和贡献有:1、总结了前人的相关工作,综述了RFID技术及其数据管理方面的相关研究,详细介绍了一些现有的RFID数据模型。2、在一种素数编码方法的基础上,提出了可面向带环路径的环路编码方法,并从数学角度验证了其可行性。3、设计了一个较完整的RFID数据管理系统,根据RFID数据的特征设计了相关的数据处理算法和关系数据库模式,以提供高效的存储机制。对于各类查询提供了相应的处理方法。4、根据环路编码的特点,设计实验从四个方面对其性能进行衡量。通过与改进前编码方法的比较和参数变化时与自身的比较,验证了该编码方法的高效性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文主要研究内容
  • 1.4 本文组织结构及安排
  • 第二章 RFID及其数据管理技术
  • 2.1 RFID系统简介
  • 2.1.1 RFID基本原理
  • 2.1.2 RFID系统组成
  • 2.1.3 RFID系统体系结构
  • 2.1.4 RFID技术的应用
  • 2.2 RFID数据简介
  • 2.2.1 RFID数据的产生
  • 2.2.2 EPC编码
  • 2.2.3 RFID数据的特点
  • 2.3 RFID数据管理技术
  • 2.3.1 数据过滤与清洗
  • 2.3.2 数据冗余
  • 2.3.3 RFID数据模型
  • 2.3.4 其他存在的挑战
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 基于路径编码的数据管理机制
  • 3.1 供应链中的RFID数据管理的任务
  • 3.2 基于素数的编码机制
  • 3.3 环路编码方法
  • 3.3.1 问题提出
  • 3.3.2 路径相关定义
  • 3.3.3 环路编码方法描述
  • 3.3.4 数学分析与证明
  • 3.4 长路径编码方法
  • 3.4.1 路径分割思想
  • 3.4.2 具体编码实现
  • 3.4.3 解码方法
  • 3.5 时间信息编码
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 数据管理系统的设计
  • 4.1 存储机制
  • 4.1.1 数据结构与关系数据库模式
  • 4.1.2 树的构造
  • 4.1.3 路径信息的存储
  • 4.2 查询处理
  • 4.3 系统整体架构
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 实验与分析
  • 5.1 实验目的
  • 5.2 实验环境
  • 5.2.1 实验运行环境
  • 5.2.2 实验数据集
  • 5.3 实验结果
  • 5.3.1 与素数编码方法的比较
  • 5.3.2 数据集大小对环路编码性能的影响
  • 5.3.3 路径分割对环路编码性能的影响
  • 5.3.4 针对带环路径的性能比较
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 将来工作及展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 攻读硕士学位期间发表论文及参与项目情况
  • 相关论文文献

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