基于WSN的EPC物联网系统的研究

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在数字世界与物理世界高速融合的今天,EPC物联网走进了人们的生活。EPC,即电子产品码,它实质上是产品信息沟通的纽带,通过RFID射频识别技术实现了对产品信息的自动识别。无线传感器网络WSN是由大量部署在特定区域的传感器节点构成,且节点之间通过无线多跳自组织的方式进行通信。本文在物联网理念的基础上从EPC系统入手,介绍了EPC物联网网络体系的组成,包括编码体系、射频识别系统、信息网络系统,并分析了整个系统的工作原理;然后介绍了无线传感器节点的结构和无线传感器网络的关键技术。针对EPC物联网系统中射频识别模块在能耗和标签重复识读两方面的不足,将RFID技术与WSN的传感器节点进行集成,提出了一种基于WSN的EPC物联网系统改进方案:将EPC标签读写器集成到传感器节点中,取代原有的传感器模块,形成读写器智能节点,分别从能耗和标签过滤机制两个方面对改进方案进行MATLAB仿真实验:①能耗:对改进后的读写器智能节点采用一种类似传感器节点的节能工作方式,将其工作状态分为:读状态、写状态、等待状态和睡眠状态,根据需要选择合适的工作状态,保证了读写器智能节点对有限能量的高效利用。通过仿真结果发现,读写器电池的使用寿命从30个小时提高到1.2年,充分验证了节能方案的可行性和有效性。②标签过滤:利用节点的多跳机制和处理器模块协同工作,读写器智能节点将接收的标签信息在缓存列表中进行缓存,通过将接收的标签信息与缓存列表中已有的标签信息进行对比,接收新的标签信息,放弃重复识读的标签信息,很大程度上减少了网络的信息传输量,提高了信息的转发效率,减缓了信息在网络中的传输延迟,很好地解决了标签被重复识读的问题。最后对本文的研究内容和不足分别进行了总结和分析,为下一步更深层次的研究提出展望和规划。
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