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RFID技术在设备管理安全保障系统中的应用与实现

发布时间:2019-03-27 10:37
【摘要】:物联网被视为继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮,因其广阔的行业应用前景而受到了各国政府的重视。学术界通常将物联网系统划分为三个层次——感知层、网络层、应用层。本文主要针对感知层和应用层进行设计来实现设备安全保障系统。而传输层主要采用传统的通信网络。本系统主要包括三个子系统:射频识别系统(RFID)、主控制器和数据处理平台。在感知层,运用RFID技术实时采集设备的状态信息,对采集的信息数据进行格式合法性和数据完整性校验,并对数据做初步的逻辑处理。RFID系统包括读写器和有源电子标签,其中读写器与电子标签之间采用CSMA/CD协议进行通信。针对特定的应用环境对CSMA/CD防碰撞算法进行仿真,最终编程实现该算法。读写器与电子标签硬件电路的核心是CC1110芯片。在网络层运用传统的通信网络将数据传送至主控制器,主控制器对读写器上传的数据做进一步的处理,然后再将处理后的数据上传至数据处理平台,为以后的应用分析提供数据基础。主控制器作用一方面是汇聚多个读写器上传的标签信息。另一方面是屏蔽读写器上传数据的不一致性。在应用层,运用Spark实时流式计算,来分析海量的数据,并将分析后的数据存入数据库。以B/S的形式呈现数据信息,使得用户可以方便地查看不在本地的设备信息。数据处理平台由Spark、MongoDB和Tomcat组成。Spark用于实时统计标签的状态;MongoDB用于存储标签的状态信息;Tomcat是web中间件用于处理用户的Web请求,并把标签的状态信息返回给用户浏览器。针对本文所搭建的物联网平台,性能稳定、实时性高、误报率低,显示出了良好的实用性。本系统虽然针对安保应用场景所设计,但是通过相应的改进也可以应用于其他领域,比如环境监测、农作物监测等领域。
[Abstract]:Internet of things (IoT) is regarded as the third wave of information industry after computer, Internet and mobile communication network. Because of its wide application prospect, the Internet of things has been paid more and more attention by governments all over the world. The system of Internet of things is usually divided into three layers: perceptual layer, network layer and application layer. In this paper, the perceptual layer and the application layer are designed to realize the equipment security guarantee system. The transport layer mainly uses the traditional communication network. This system mainly consists of three subsystems: radio frequency identification system (RFID), master controller and data processing platform. In the perceptual layer, the RFID technology is used to collect the status information of the equipment in real time, to verify the format legitimacy and data integrity of the collected information data, and to do the preliminary logical processing of the data. The RFID system includes a reader and an active electronic tag. Among them, CSMA/CD protocol is used for communication between reader and tag. The CSMA/CD anti-collision algorithm is simulated according to the specific application environment, and finally the algorithm is realized by programming. The core of the reader and tag hardware circuit is the CC1110 chip. In the network layer, the traditional communication network is used to transfer the data to the master controller. The master controller further processes the data uploaded by the reader and writes, and then uploads the processed data to the data processing platform. It provides a data base for future application analysis. On the one hand, the function of the main controller is to aggregate the tag information uploaded by multiple readers. On the other hand, it shields the inconsistency of the data uploaded by the reader and writer. In the application layer, the Spark real-time streaming calculation is used to analyze the massive data and store the analyzed data into the database. The data information is presented in the form of BES, which makes it easy for users to view the non-local device information. The data processing platform is composed of Spark,MongoDB and Tomcat. Spark is used to statistics the status of tags in real time; MongoDB is used to store the status information of tags; Tomcat is used to process the Web requests of users by web middleware, and the status information of tags is returned to the user browser. In view of the Internet of things platform built in this paper, the performance is stable, the real-time performance is high, the false alarm rate is low, and it shows good practicability. Although this system is designed for security application scenario, it can also be used in other fields, such as environmental monitoring, crop monitoring and so on.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.44

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本文编号:2448105

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