rfid数据清洗算法研究及中间件平台实现

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1、工学硕士学位论文RFID数据清洗算法研究及中间件平台实现马克广哈尔滨工业大学2008年12月国内图书分类号：TP393.0国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文RFID数据清洗算法研究及中间件平台实现硕士研究生：马克广导师：徐晓飞教授副导师：张春慨副教授申请学位：工学硕士学科、专业：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2008年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP393.0U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringRESEARCHONRFIDDATACLEANINGALGORIT

2、HMANDMIDDLEWAREPLATFORMCandidate:MaKeguangSupervisor:Prof.XiaofeiXuAssociateSupervisor:AssociateProf.ChunkaiZhang AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineering Specialty:ComputerScienceandTechnology Affiliation:ShenzhenGraduateSchool DateofDefence:December,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInst

3、ituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要RFID技术是一种非接触式的、利用无线射频来获取数据的自动识别技术。RFID系统分为三个部分：硬件设备、中间件和应用系统。硬件设备指RFID系统的硬件基础，如标签、阅读器、天线等；中间件是数据导入部分；应用系统指企业现有的应用程序，如ERP、MRP或相关企业管理系统。其中，RFID中间件实现硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、转换等功能。作为RFID系统的重要组成部分，中间件的功能主要包括数据定制、数据收集、数据清洗和数据路由，其中数据清洗是对RFID数据流中的错误数据进行处理。RFID系统实施期间将会伴随着大量RFID数据

4、的产生，而这些海量数据往往存在着多种错误，如漏读、错读、冗余等，这种内在的不可靠性也就成为了制约RFID技术广泛应用的关键因素，因此数据清洗在RFID技术中起着至关重要的作用。由于RFID技术本身具有非接触式的特点，无线射频信号容易受到环境的干扰和信号之间本身存在的冲突，造成了漏读成为影响最为严重的一种错误类型。首先，由于实际RFID硬件设备在模拟各种实验场景时有所缺陷，本文提出一个数据产生模型以模拟多种测试场景，为数据清洗算法的研究提供实验条件。数据产生器是在对硬件设备建立抽象模型基础上构建的，所产生的模拟数据具有一定的真实性。其次，本文对RFID数据内在特点进行了深入研究，然后针对各种错误

5、，给出其解决方案。基于统计抽样的思想，本文提出一种改进的自适应数据清洗算法来驱动数据清洗过程，有效地解决了漏读错误。该算法能够根据数据流本身特征不断调整滑动窗口大小，从而能够适应复杂多变的系统环境。通过与静态滑动窗口方法的对比，充分证明了该方法的准确性和高效性。最后，本文设计和实现了一个RFID中间件原型系统，包括构建数据收集模型、文件管理、数据清洗和数据路由等模块，为进行相关算法的试验和研究提供了一个平台。该系统采用了Job调度、多线程、异步Socket通讯、XML等技术，其主要功能是根据不同用户的各式各样的需求，构建数据收集模型，加载并执行，依据模型完成数据收集并进行过滤、分类、分组、打包

6、及数据路由等。关键词RFID；RFID中间件；RFID数据流；数据清洗-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractRFIDisanon-contactandautomaticidentificationtechnology,whichusesradiofrequencytoobtaindata.TheRFIDsystemconsistsofthreemainparts:hardware,middlewareandapplications.Hardwarereferstothehardware-basedofRFIDsystem,suchastags,readersandantennas

7、,etc;Middlewareisthepartofdataimporting;Applicationsreferstotheexistingenterpriseapplications,suchasERP,MRPandrelatedmanagementsystems.RFIDmiddlewareaimstoachievethegoalofdatatransmitting,filtering,co