wsn与RFID
基于RFID和WSN的教室人员管理系统的设计与实现的开题报告
基于RFID和WSN的教室人员管理系统的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义：随着信息化时代的到来，各类智能化系统在学校、企业等场所得到广泛应用，其中包括教室人员管理系统。
在以往的教室管理中，常常采用人工点名的方式，但是这种方式效率低下，容易出错，且在人员数量增多时难以支持。
因此，基于RFID和WSN技术的教室人员管理系统得到了关注和发展。
RFID技术是通过无线电波进行非接触式数据传输的技术，具有非接触、高速、高效的特点。
WSN是指由一组互联的、分散的节点组成的网络，这些节点能够自组织协调工作，实现信息的采集、处理、传输和控制等功能。
利用这两种技术，可以实现对教室内人员的实时监控和管理。
本项目旨在开发一种基于RFID和WSN技术的教室人员管理系统，实现对教室内学生和教师的实时监控和管理，提高管理效率。
二、研究内容及方法：1.研究内容（1）设计教室人员管理系统的功能需求和系统架构；（2）探究RFID和WSN技术在教室人员管理系统中的应用；（3）实现教室内RFID读写器和WSN节点的布置与配置，并对节点进行数据采集和传输；（4）编写数据处理和管理程序，实现教室内人员信息的实时监控和管理。
2.研究方法（1）文献综述：综合各类文献，了解RFID和WSN技术的基本原理、特点和应用；研究目前教室人员管理系统的相关技术和应用情况。
（2）系统设计：根据教室人员管理系统的功能需求，设计系统的基本架构和各模块的功能。
（3）实验室实践：搭建实验室环境，实现节点的配置和数据采集；编写程序实现数据处理和管理功能。
三、预期成果：1.一份详细的开题报告，包括研究背景、意义、研究内容及方法、预期成果等内容。
2.搭建基于RFID和WSN的教室人员管理系统实验室环境。
3.设计和实现基于RFID和WSN的教室人员管理系统，包括节点的布置、配置和数据采集和处理等功能。
4.对系统进行测试，展示系统的实时监控和管理功能。
四、计划进度：1.第一阶段（2022年1月-2022年3月）：文献综述，确定研究方案和系统需求。
WSN、RFID与物联网
WSN、RFID与物联网1、引言本文档提供了关于无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）和物联网（Internet of Things，IoT）的详细信息。
本文档的目的是为了帮助读者更好地了解这些技术，并提供相关的指导和参考。
2、无线传感网络（WSN）2.1 WSN概述在这一章节中，将介绍无线传感网络的定义、概念和基本架构。
我们将讨论WSN的组成部分、传感器节点的特性、通信协议以及应用领域。
2.2 WSN技术组件这一章节将详细介绍WSN的技术组件，包括传感器节点、基站和网络拓扑。
我们将讨论各个组件的功能、特性和相互关系。
2.3 WSN应用案例在这一章节中，我们将展示一些WSN的应用案例，涵盖环境监测、农业、健康监测等领域。
每个案例都将详细描述其实施过程、实际效果和挑战。
3、射频识别（RFID）3.1 RFID概述在这一章节中，将介绍射频识别的定义、概念和基本原理。
我们将讨论RFID系统的组成、标签和读写器的工作原理，以及通信协议和标签的种类。
3.2 RFID应用领域这一章节将详细介绍RFID的应用领域，包括物流管理、供应链追溯、资产跟踪等。
我们将讨论每个领域的具体应用案例以及其带来的好处和挑战。
3.3 RFID安全与隐私在这一章节中，我们将讨论RFID系统的安全和隐私问题。
我们将介绍常见的安全攻击方式、安全保护措施和隐私保护策略。
4、物联网（IoT）4.1 物联网概述在这一章节中，将介绍物联网的定义、概念和基本原理。
我们将讨论物联网的架构、通信技术和应用场景。
4.2 物联网关键技术这一章节将详细介绍物联网的关键技术，包括传感器技术、无线通信技术和数据处理技术。
我们将讨论每种技术的原理、特点和应用。
4.3 物联网应用案例在这一章节中，我们将展示一些物联网的应用案例，涵盖智能家居、智慧城市、智能交通等领域。
WSN与RFID结合
WSN 与RFID 结合!中国微计算机学会理事长、复旦大学计算机科学系教授陈章龙在上海举行的“瑞萨论坛2005”上建议中国本土企业应该加大对RFID 和无线传感器网络(WSN)技术的关注力度，并特别指出：“W SN 与RFID 结合起来组成的WSID 网络，其应用前景不可估量。
”无线传感器网络是由大量传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络。
它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。
这些应用一般不需要很高的带宽，但是对功耗要求却很高，大部分时间必须保持低功耗。
由于无线传感结点通常使用存储容量受限的嵌入式处理器/控制器，因此对协议栈的大小也有严格限制。
另外，WSN 对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面也有一定的要求。
WSN 的特殊性对应用于该技术的网络协议提出了较高要求。
虽然蓝牙、Ad hoc 等技术都是人们谈论的热点，不过，陈章龙表示，Zigbee(IEEE802.15.4)才是目前最具竞争力的WSN 网络协议。
“ZigBee 传输速度为20k~250kbps ，这对于3C 和IA(信息家电)来说，已经足够了。
”陈章龙表示。
ZigBee 的其他优势还包括：16位/64位 IEEE 寻址、CSMA-CA 信道接入、支持点对点、星状及网格网络拓扑、可自组成网、全握手(Fully handshaked)协议保证了传输的稳定性。
ZigBee 在2.4G ISM 频段内有5MHz 16个频道，915MHz 频段内有10个频道，868MHz 频段内有1个频道。
此外，它还具有低功耗的特点。
WSN 并不是一种新兴的技术，早在海湾战争中它就被派上了用场：当时的美军部队使用大量的智能灰尘传感器结点，将光、声信息汇集起来，从而能够实现快速锁定目标，进行定向轰炸。
随着相关技术(如网络协议)的不断成熟，WSN 的应用范围也在逐渐扩大。
陈章龙举例说：“目前家庭网关、家电设备以及外设控制之间都是利用RS485电力线或专线进行互连。
基于RFID与WSN集成的物联网的供应链监管平台设计
系统除了有机联系物理世界与信息世界外，还将网络上的硬件、中间件与企业系统连接起来，使得由分布物理事件所形成的数据能够传递到物联网监控系统平台中，从而实现系统业务流程的整合和改进，为系统业务的重构提供稳定、高效、灵活的解决方案。整个平台使其底层WSN和RFID设备对用户透明，并提供对外抽象的设备接口和数据接口，具有良好的开放性[4]。由于提高了系统的利用率、可维护性和可移植性，使对系统的投资可以在应用中获得最佳收益。4 工作流分析 以仓储管理为例，用户需要确认货物是否保存在合适的温度、湿度或电磁等环境条件下。其工作流程[6]如下：
基于RFID与WSN集成的物联网的供应链监管平台设计
摘 要：为深化供应链的信息化，设计了通过统一的物联网平台对供应链实施监管。使用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议集成WSN和RFID，形成五层网络结构模型，在Internet上与EPCglobal连接，无缝绑定物品EPC标识和感知环境信息，增强对生产和流通过程的信息获取和处理能力。在软件体系结构中，利用XML提供统一接口供用户访问。关键词： 无线传感器网络；无线射频识别；物联网；供应链；EPC
3 系统体系结构 在将WSN与RFID进行了有机融合以后，便能够对客观世界的信息有确切的了解，数据通过服务总线传送到业务逻辑层进行处理，将处理后的数据存入数据库中或传送给相关的应用系统[5]。3.1 中间件设计 中间件的基础架构层分为设备管理层、事件处理层和服务接口层，这三个层次有着明确的功能划分和层间的交互接口。中间件结构示意图。该结构的思想是将软件从底层的硬件分离开来，并将软件划分成相应的功能模块。在较高抽象层上提出了节点的软件层次体系结构以及整个软件层次体系结构。采用该结构可以简化软件开发，提高软件在实际应用中的可重用性、可靠性和可伸缩性。
WSN和RFID在供应链管理语义监控中的应用
Keywords： Wireless sensor network （ WSN） RFID Ontology technology Supply chain management （ SCM） Semantic monitoring
Frog-leaping algorithm
0 引言
理中的信 息 进 行 描 述，并 融 合 了 无 线 传 感 器 网 络 与 RFID 技术，提出了全新的供应链管理监控系统，为供
蛙跳算法（ shuffled frog-leaping algorithm，SFLA） 是 一种受自然生物模 仿 启 示 而 产 生 的 、基 于 群 体 的 协 同 搜索新兴智能算法。这种算法是通过模拟青蛙觅食过 程中信息共享和交流的特点而产生的。该算法结合了 以遗传为基础的 Memetic 算法和以社会行为为基础的 粒子群优化算法的优点，具有概念简单、参数少、计算 速度快、全局寻 优 能 力 强 和 易 于 实 现 的 特 点［7］。 它 通 过启发函数（ 任何数学函数） 进行启发式搜索，从而找 到组合优化问题的解［8］。将蛙跳算法成功地应用于生 产调度问题上，对生产调度和智能算法的研究将丰富 和深化已有的优化调度理论，并可望直接服务供应链 的信息管理。
WSN 和 RFID 在供应链管理语义监控中的应用 贾保先，等
WSN 和 RFID 在供应链管理语义监控中的应用
Application of WSN and RFID in SCM Semantic Monitoring
贾保先 荆雪蕾 李 寰
（ 聊城大学计算机学院，山东 聊城 252059）
摘 要： 针对我国现有供应链管理（ SCM） 监控的不足，采用本体技术实现了供应链管理中的信息语义交互和共享，为供应链中信息
WSN与RFID的_无线_前景
什么是WSN? 不是论坛中灌水时的网络用语“猥琐男”,而是连IBM都在构建无线传感网络的热门应用；什么是RFID？并非字面上晦涩难懂的“无线射频识别”，而是能让沃尔玛每年节省约83.5亿美元的实用技术。
中国微计算机学会理事长、复旦大学计算机科学技术学院教授陈章龙就曾指出，中国本土企业应该加大对RFID和无线传感器网络WSN技术的关注力度，并特别强调：“WSN与RFID结合起来组成的网络，其应用前景不可估量。
”WSN与RFID，两种技术的有效范围不同，适用领域也不完全重合，但却拥有同一个关键词——“无线”。
尽管越来越多的中国企业意识到将办公及管理环境“无线化”、“网络化”将大大增强企业竞争力，可真正踏出这创新一步的还不是多数。
这一点，长期致力于推广WSN与RFID的上海平安投资有限公司总裁黄平深有体会，如何将理论模型引入实际部署，开拓优秀技术的广阔前景，是每一家高新技术企业共同思考的命题。
两大技术潜力无穷“很多人都知道WSN好、RFID好，可真正了解它们好在哪里的人实在寥寥，不少关注或有意采用这些技术的企业还停留在一知半解的状态中。
”黄平道出了他在技术推广中所面对的现实环境。
随着工业、农业、医疗、卫生等行业的发展，以及人们对环境保护和社会安全的日益重视，需要一种技术和相关产品能在一定范围内方便地进行实时感知、监测和采集多种信息并进行处理。
伴随着这样的市场需求和技术的进步，WSN与RFID技术应运而生，并已成为当前测控领域的新热点。
WSN与RFID都属于跨学科技术，它们的发展与应用，离不开现代传感器技术、微机电系统（MEMS）、微电子技术、数字射频识别技术、无线通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和人工智能技术一定程度的电视广告中，顾客走出超市，无需将采购的商品逐一扫描，只要轻松刷卡就能完成支付，这样的场景是否让你向往？了解并采用WSN与RFID的“无线”前景，广告中的一切完全可以普及开来，让科技成为企业的成长“催化剂”。
物联网的关键技术
物联网的关键技术随着物联网的兴起，越来越多的设备和设施开始连接到互联网上。
物联网是一种以互联网为基础，通过新一代信息技术实现物理设备之间互联互通，无缝连接人与物事物之间的网状网络。
物联网涉及的设备种类繁多，涵盖了从简单的传感器到智能家居、智能制造等大量领域。
物联网的核心是连接，然而连接是有技术含量的，下面我们将详细介绍物联网中的关键技术。
1. 无线传感网络技术（WSN）无线传感器网络（WSN）是一种多节点且具有自组织、分布式的无线网络。
它利用一组小型无线传感器构建一个网络，这些传感器可以捕捉到各种世界上的事件，例如环境温度、气压、光强等，并通过传感器之间的通信进行信息交换。
无线传感器通常采用低功耗的技术，因为这些传感器往往在不间断的环境中长时间运行，因此连接到WSN之后，用户可以实时掌握网络中的各种信息。
2. 射频识别技术（RFID）射频识别技术（RFID）是一种无线通讯技术，利用无源的 RFID 标签（Tag）与读写器进行无线沟通，并将所读取的数据进行解码和处理。
RFID技术因其优异的识别功能，随着物联网的普及，在不同的领域得到广泛的应用，如智能物流、工业自动化、智能零售等。
RFID标签还支持远程读写，能够实现远程管理，提升生产效率等。
3. 机器视觉技术（MV）机器视觉技术(MV)是基于视觉感知技术和人工智能算法，通过智能摄像头和计算机软件等技术手段，实现对物体、场景的自动识别、分析、处理、控制与优化。
机器视觉技术具有识别速度快、精度高等优点，可以广泛应用于生产自动化、智能监控、人脸识别等多个领域。
随着互联网的兴起，机器视觉技术结合物联网技术将扮演越来越重要的角色。
4. 云计算技术（CC）云计算技术（Cloud Computing）是指通过互联网基础设施，为用户提供最新的IT资源，如计算、存储、应用等，而无需自行购买、配置硬件。
云计算是物联网的核心，它最大程度地利用各种计算能力和存储能力，使得IoT应用在计算方面无处不在。
实现物联网的五大核心技术
实现物联网的五大核心技术核心技术之感知层：传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统1.传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。
从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。
微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。
2.射频识别（RFID）技术射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。
在国内，RFID已经在身份证、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。
RFID技术市场应用成熟，标签成本低廉，但RFID一般不具备数据采集功能，多用来进行物品的甄别和属性的存储，且在金属和液体环境下应用受限，RFID技术属于物联网的信息采集层技术。
3.微机电系统（MEMS）微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。
MEMS 技术属于物联网的信息采集层技术。
4.GPS技术GPS技术又称为全球定位系统，是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
GPS作为移动感知技术，是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术，更是物流智能化、智能交通的重要技术。
核心技术之信息汇聚层：传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术1.无线传感器网络（WSN）技术无线传感器网络（Wireless Sensor Network,简称WSN)的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理。
WSN技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。
rfid替代方案
rfid替代方案随着科技的不断进步，射频识别技术（RFID）在物流、仓储、零售等各行各业得到广泛应用。
然而，随之而来的成本、隐私和安全问题也日益凸显出来。
因此，人们开始探索替代RFID的新方案。
本文将介绍几种可能的RFID替代方案，并分析其优缺点。
一、二维码技术二维码技术是一种通过黑白图案编码信息的技术。
与RFID相比，二维码技术具有以下优点：低成本、易于制作、易于打印和传播。
此外，二维码技术能够存储大量的信息，并且可以通过智能手机等设备进行快速扫描识读。
然而，二维码技术也存在一些缺点。
首先，二维码需要被扫描才能获取信息，这可能导致一定的时间延迟。
其次，由于二维码只是通过图像来编码信息，因此在环境条件恶劣或图像损坏的情况下，识别可能会出现问题。
此外，二维码的可靠性和安全性相对较低，易受到伪造和篡改的威胁。
二、近场通信技术近场通信技术（NFC）是一种短距离通信技术。
与RFID相比，NFC具有更高的安全性和便捷性。
NFC设备之间的通信只需要将它们靠近，无需接触或插入卡片。
因此，NFC可以用于移动支付、门禁控制等领域。
然而，NFC也存在一些限制。
首先，NFC设备间的通信距离较短，一般在几厘米以内。
这意味着在使用NFC时，设备需要靠近或触碰才能进行通信，这对某些场景来说可能不够便利。
其次，NFC设备的普及率相对较低，特别是在一些发展中国家。
三、无线传感器网络技术无线传感器网络（WSN）是一种无线通信网络，由众多传感器节点组成。
与RFID相比，WSN具有更广泛的应用场景和更大的网络覆盖范围。
WSN节点可以通过无线信号传输感知环境信息，并将数据传输到集中控制器进行处理。
然而，WSN也存在一些问题。
首先，WSN的节点需要使用电池进行供电，因此电池寿命成为限制其应用的一个因素。
其次，WSN的建设和维护成本较高，需要布设大量节点并进行网络管理。
此外，WSN 中的节点通信距离受限，可能需要部署中继设备来扩展网络范围。
基于RFID与WSN技术的物联网网关的设计与实现
基于RFID与WSN技术的物联网网关的设计与实现摘要：本文基于射频识别技术（rfid）和无线传感器网络（wsn）这两大物联网核心技术，提出了一种能支持传感网网关设备的实现，具有良好的市场应用价值和推广价值。
关键词：物联网 rfid wsn 网关一、引言物联网是继计算机、互联网与移动通信网络之后的又一次信息化浪潮。
物联网的定义是：利用射频识别（rfid）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
作为连接感知网络与传统通信网络/互联网的桥梁，物联网网关在物联网应用中起到了重要的角色，在网络架构上也有利于现有的通信网络/互联网与感知网络的无缝结合。
二、物联网网关物联网网关在物联网系统中扮演着非常重要的角色，它将成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。
作为网关设备，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换.既可以实现广域互联.也可以实现局域互联。
此外物联网网关还需要具备设备管理功能，通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。
三、物联网网关设计（一）网关的模型物联网网关的硬件组成如图1所示。
网关的功能是将收集到的wsn/rfid的数据通过互联网/通信网络发送到服务器；服务器会对这些数据加工处理，并向用户提供有价值的信息。
图1 网关模型（二）网关的硬件组成本文的硬件主要是在friendlyarm公司生产的嵌入式开发平台的基础上完成的，接口的类型可能有uart（用得最多的方式）、rs232/rs485（如各种仪器、仪表）、spi（直接对短距离rf模块进行操作时用）、usb（视频头）、ethernet、ad总线等。
四、物联网网关性能测试本文针对物联网网关进行了丢包测试。
WSN、RFID与物联网解析
WSN、 RFID& Internet of Things
北京交通大学 谈振辉 2010
中国经济向低碳转型
2009年11月25日，中国国务院常务会议决定，到 2020年单位国内生产总值二氧化碳排放（即碳强度） 比2005年下降40-45%，并作为约束性指标，将制定相 应的统计、监测、考核办法。而美国承诺说，将在 2005年的基础上，到2020年碳排放减少17%。 碳强度下降40-45%，意味着未来几年GDP增长率保 持在8-9%左右。中国汽车一天消耗800万桶石油，美国 是2000万桶石油。占世界人口21%的中国消耗的石油为 世界石油消耗总量1/10,美国占世界人口1/20，消耗石 油占世界石油消耗总量1/4。 Cisco的640Gps路由器耗电1.8KW，1Pbps路由器耗 电17.4MW，相当中型发电厂发电量。
WSN技术热点
5，媒质接入控制技术
指标：能耗、带宽需求、冲突避免和维持网络连接 分类： • 基于调度算法（Scheduling based）MAC协议，如 SMACS、DE-MAC等协议算法； • 非碰撞（Collision free）MAC协议，如IP-MAC、 TRAMA等协议算法； • 基于竞争（Contention-based）MAC协议，如S-MAC、 T-MAC等协议算法； • 混合（Hybrid scheme）MAC协议 ，如混合TDMA-FDMA 等协议算法；
国际动态
美国：2009年1月7日，IBM等组织向奥巴马提出通过信息通信 技术投资在短期内创造就业机会。1月28日，奥巴马在首 次美国工商业领袖圆桌会，IBM首席执行官建议政府投资 新一代智能型基础设施，提出“智慧地球”方案，得到奥 巴马总统回应，出台总额7870亿美元《经济复苏和再投资 法》对上述战略建议加以落实。 欧盟：2009年欧盟执委会发表 Internet of Things An action plan for Europe物联网行动方案，描绘物联网 技术应用前景，提出加强欧盟政府对物联网管理，消除物 联网发展障碍。 韩国：2009年韩国出台“物联网基础设施构建基本规划”， 将物联网市场确定为新增长动力，2012年实现通过构建世 界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域 超一流信息通信技术强国目标，确定构建物联网基础设施、 发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境 等4大领域、12项详细课题。
从智能门锁看RFID与WSN融合的未来发展
从智能门锁看RFID与WSN融合的未来发展作者：杨婉来源：《科技创新导报》 2014年第17期杨婉（新开普电子股份有限公司河南郑州 450000）摘要：随着经济的迅速发展，锁的外观功能格局也都同时发生变化。
而目前先进的安防系统也使智能门锁从单纯的射频识别RFID发展到与无线传感网络WSN结合的更高阶段。
同时，RFID与WSN的结合也开始涉及到更多的领域。
关键词：RFID WSN 智能门锁中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)06（b）-0069-011 RFID简介RFID是Radio Frequency IDentification的缩写，是一种非接触式的自动识别技术。
它通过对目标对象获取的相关数据进行自动识别，而此识别工作不需人工干预，并且在各种恶劣环境中都可以操作，既快捷又简便。
RFID一般由是由阅读器与电子标签及应用软件三部分组成。
在诞生之初，电子标签只存储一些简单的ID信息，材质与构成均非常简单。
集成电路技术的进步，使得微型智能RFID标签得到进一步发展。
大量的优点使得RFID技术将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
RFID系统的工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
大部分的酒门锁，均采用此技术。
电子标签为M1或者CPU卡，在门锁的感应区感应下就可开启，不需要机械接触，从而可以大大减少故障率。
卡片的线圈密封也使得卡不易受外界影响，适用寿命较长。
同时，卡片容量较大，不同的扇区可以写入不同内容，用于酒店的其他系统，如消费系统，停车系统等。
2 WSN简介WSN是Wireless Sensor Network的缩写，是在监控区域内布置大量微型传感器节点，通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统，可以实时监测、感知和采集网络分布区域内各种环境或监测对象的信息，是一个可靠的自组织以数据位中心的网路。
WSN与RFID技术的融合研究
—127—WSN 与RFID 技术的融合研究李 斌，李文锋(武汉理工大学物流工程学院，武汉 430063)摘 要：无线传感器网络和无线射频识别技术通过IEEE802.15.4标准和ZigBee 协议结合起来组成WSID 网络，相对于现有的无线传感器网络与主动RFID ，在通信距离、时钟同步、定位跟踪以及数据融合等方面均有较大的改善和提高，根据此类系统的应用特点，提出基于面向服务架构和XML Web Services 的软件平台的体系结构，具有良好的开放性，使系统的利用率和可重复使用性大大提高。
关键词：无线传感器网络；无线射频识别；ZigBee 协议；面向服务的结构；Web 服务Research on Integration of WSN and RFID TechnologyLI Bin, LI Wen-feng(Department of Logistic Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063)【Abstract 】Wireless Sensor Network(WSN) changes human being and the nature interactive mode, and radio frequency identification puts up the bridge between the physics world and current information system. If WSN and RFID and connect with IEEE802.15.4 and ZigBee, people will get WSID network, that has great improvement in the respect of communication distance, clock synchronism, localization and data aggregation, etc.relative to available WSN and RFID. The paper brings forward the software platform architecture based on Service-Oriented Architecture(SOA) and XML Web Services according to the applied characteristic of the omnibus system.【Key words 】Wireless Sensor Network(WSN); Radio Frequency Identification(RFID); ZigBee; service-oriented architecture; Web services计 算 机 工 程Computer Engineering 第34卷 第9期Vol.34 No.9 2008年5月May 2008·网络与通信·文章编号：1000—3428(2008)09—0127—03文献标识码：A中图分类号：TP212.91 物理与信息世界的融合无线传感器网络(WSN)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。
RFID和WSN基础知识手册
2、RFID系统的基本组成部分
最基本的RFID系统由三部分组成： 标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在 物体上标识目标对象状态信息； 天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号； 阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或 固定式两种样式。
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RFID/WSN基础知识
间或使用次数进行限制，它可以用在需要限制数据传输量或者使用数据有限制的地方 。 有源式标签的缺点主要是价格高，体积大，标签的使用寿命受到限制，而且随着标签 内电池电力的消耗，数据传输的距离会越来越小，影响系统的正常工作。 （2）无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后， 将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。相比有源系统，无源 系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。 无源电子标签（被动标签）没有内装电池，在阅读器的读出范围之外时，电子标 签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中 提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向 阅读器的传送。 无源式标签具有永久的使用期，常常用在标签信息需要每天读写或频繁读写多次 的地方，而且无源式标签支持长时间的数据传输和永久性的数据存储。无源式标签的 缺点主要是数据传输的距离要比有源式标签短。因为无源式标签依靠外部的电磁感应 而供电，它的电能就比较弱，数据传输的距离和信号强度就受到限制，需要敏感性比 较高的信号接收器才能可靠识读。但它的价格，体积，易用性决定了它是电子标签的 主流。 （3）半无源射频标签。半无源射频标签内的电池供电仅对标签内要求供电维持数 据的电路或者标签芯片工作所需电压的辅助支持，本身耗电很少的标签电路供电。标 签未进人工作状态前，一直处于休眠状态，相当于无源标签，标签内部电池能量消耗 很少，因而电池可维持几年，甚至长达 10 年有效；当标签进入阅读器的读出区域时， 受到阅读器发出的射频信号激励，进人工作状态时，标签与阅读器之间信息交换的能 4
基于RFID和WSN的养殖场管理系统网络架构
基于RFID和WSN的养殖场管理系统网络架构刘国梅，王艳（郑州航空工业管理学院，郑州450015）摘要：将RFID和WSN技术相融合，并将其应用于开发大规模现代化养殖场管理系统中去。
其中，RFID技术实现牲畜个体识别与追踪，WSN技术完成牲畜健康状况和养殖场环境状况的实时监测，为养殖场的自动化管理、环境污染、疫情防治和食品安全等问题提出了综合的解决办法。
为此，深入分析了现有的RFID和WSN技术融合的几种类型以及养殖场管理系统的性能需求，对基于RFID和WSN技术的大规模养殖场管理系统的网络架构及需要开发的关键部分进行了设计。
关键词：养殖场管理；RFID；WSN；网络架构中图分类号：S818.5；TP393文献标识码：A文章编号：1003－188X（2010）06－0193－040引言近几年来，我国规模化养殖业蓬勃发展。
随着养殖规模越来越大，集约化程度越来越高，信息与自动化的现代管理技术显得越来越重要［1］。
与此同时，疫情防治、食品安全和环境污染等一系列问题都需要得到进一步的解决［2－3］。
无线射频识别技术（RFID）［4］和无线传感器网络（WSN）［5］是当今非常重要的两种技术。
前者用于目标物体的识别，后者用于目标环境状况的监测。
如果将二者结合起来，将具有更广泛的应用前景［6］。
本文在分析RFID和WSN技术优势的基础上，通过RFID和WSN的融合，将其应用于开发大规模现代化养殖场管理系统中去。
其中，RFID技术实现牲畜个体的识别与追踪［7］，WSN技术完成牲畜健康状况和养殖场环境的实时监测，为养殖场的自动化管理、环境污染、疫情防治和食品安全等问题提供了综合的解决办法。
系统的网络架构是整个系统的核心。
本文在深入分析现有RFID和WSN融合的网络架构的基础上，对大规模养殖场管理系统的网络架构及需要开发的关键部分进行了设计。
1RFID和WSN融合的几种类型目前提出的RFID和WSN技术的融合类型可以分为4种［8－12］：一是将RFID标签和传感器相融合；二收稿日期：2009－09－22作者简介：刘国梅（1978－），女，河南封丘人，讲师，（E－mail）guomei2002109@。