论文部分内容阅读
建立面向物联网的智能电网是电网发展的主流趋势。智能电网要求建立高级资产管理(Advanced Assets Management)体系，即AAM体系。AAM体系要求全面、及时地掌握电网资产的数据信息，电网资产信息的充分掌握需要大量的终端对信息进行采集，RFID技术作为物联网数据采集的重要技术之一，优点突出，适合对部分设备进行管理。因此RFID可以成为智能电网AAM体系数据采集方式的一种。然而应用RFID技术在智能电网AAM体系中进行数据采集时就会遇到数据异构兼容性问题、RFID电子标签安全认证和大批量电子标签读入的碰撞等问题。本文研究了RFID技术在智能电网采集数据时需要注意的问题以及解决这些问题所需要的技术，之后完成了以下几方面的工作：首先，为了保证智能电网的AAM体系能够采集到基于RFID技术的相关电力设备的数据信息，本文设计了智能电网中相应AAM体系结构。同时为了解决AAM体系数据采集时的数据异构不兼容问题，本文研究了IEC61970标准后，设计了基于IEC61970和RFID的数据采集中间件。利用Visual C++6.0设计开发了基于IEC61970和RFID的数据采集的中间件，并通过实验进行了仿真测试，证明了数据采集中间件的设计是可行的。另外，为了保证RFID电子标签数据采集的安全性，本课题重点研究了几种典型的RFID电子标签安全认证协议，分析了它们的优缺点。然后设计了一种改进的基于hash函数的安全认证方案，并通过理论证明了此方案能保证私密性、防抵赖和抗重放等多项安全性要求，另外通过实验测试证明该方案认证标签所需时间显著减少。最后，为了保证在数据采集时大批量电子标签读入的流畅性，本文对大批量标签防碰撞算法进行了研究，重点是对二进制树防碰撞算法研究。并给出了一种改进后的二进制防碰撞算法，并通过仿真实验证明了该算法大大缩短了大批量标签识别所需的时间。