面向rfid数据的云存储技术研究和实现

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1、面向RFID数据的云存储技术研究和实现第一章绪论1.1研究背景和意义RFID[1]是采用非接触方式的智能识别技术。它利用无线射频方式实现通信，在阅读器和标签之间进行数据传输[2]，以读取标签内存储的信息，常用于物理实体的识别、跟踪和管理。RFID利用射频信号，无需接触即可识别目标对象[3]并获得标签中携带的数据信息。RFID可以快速完成对目标信息的收集和识别，具有反应灵敏、精度高、受外界因素影响小、操作简便等优点。鉴于其优越性，RFID技术相较其他技术应用更为广泛[4]，尤其在物流管理领域，被认为是条形码标签的未来代替品[5]。

2、在物流领域，该技术主要应用于供应链管理，如物品追踪、存货控制、零售管理等。除此之外，RFID也开始普及到电子医疗领域，用于人体的身体体征的测量、记录医务人员信息等，实现高效的医疗管理。按照RFID在不同的应用场景，该数据可以是静态数据，比如位置信息、产品等级等，也可以是动态数据[6]。动态数据记录了实体信息，包括两种类型：实例数据，如条形码和物品信息；临时数据，如观测位置和观察对象的变化等。RFID阅读器和标签交互，就会生成数据。由于RFID以数据流的形式快速、自动产生，传统数据管理越来越不能满足RFID数据的管理需求，RFID

3、数据管理面临新的挑战[7]。目前，研究RFID数据存储技术的目标为更加高效地储存和管理RFID数据。国际上有许多研究机构正在对RFID技术本身进行研究和改进。另外，国内外研究人员也提出了不同存储模型以解决RFID数据管理问题。当前，越来越多的并行处理技术应用于海量数据的管理。随着云计算[8]的普及和发展，数据高效可靠存储和管理问题已经得到较好的解决。虚拟化[9]作为一种资源管理技术，将计算机资源抽象、转化后呈现出来，打破了实体不可分割的障碍，使用户更有效地利用资源，大大的提高了资源利用率，增强了系统可用性。另外，NoSQL[10

4、]作为非关系模型的数据结构，具有高可用性和可扩展的特点。因此，利用开源云平台的虚拟化服务结合NoSQL实现高效可靠、可扩展、高性能的数据存储，为用户提供便捷的管理方法，具有重要意义。.........1.2研究现状面向RFID的云存储方案的设计和实现，主要利用云计算相关技术实现海量且格式不确定数据的管理。云计算可划分成两个功能：云计算，提供虚拟主机服务，如本文涉及的云计算平台；云存储，实现海量数据的存储和管理功能，如本文涉及的NoSQL技术。本节重点分析了本文涉及的云计算关键技术的研究现状。云计算凭借其强大的计算模式和良好的发展

5、前景，已经越来越广泛地应用在商业领域。云计算平台将计算能力、网络带宽、存储介质等作为基础设施，更好地整合现有硬件资源，弹性提供资源，便于统一管理。目前主流的开源云计算平台包括Eucalyptus[11]、CloudStack[12]、OpenNebula[13]、OpenStack[14]等。Eucalyptus是兼容AmazonEC2的开源软件基础架构。它通过计算集群实现云计算服务，具有灵活的网络管理、流量隔离和安全组。Eucalyptus由云控制器、虚拟化，兼容EC3和S3接口，能够较好使用AmazonAPI的所有脚本和软件

6、。然而，Eucalyptus缺少API设计，技术人员较难对其进行开发和使用。另外，其支持的插件较少，若在使用过程中所需资源不足时较难扩展。因此，Eucalyptus的实用性不强。OpenNebula是Reservoir项目的技术之一，用于在实体资源上动态部署虚拟机，实现将虚拟平台由孤立的实体集群转化为集群资源。OpenNebula架构可以分为接口层、核心层和驱动层，其中核心模块称为ONE，计算、存储和网络都在该模块实现。由于其整体只有一个核心模块，可扩展性差，即使该平台性能较强，适合于各类云的部署，OpenNebula的使用也不

7、广泛。.........第二章相关技术分析本章首先分析了云计算相关技术，包括其概念与分类、服务类型以及云存储技术。然后分析了NoSQL技术，包括NoSQL的特点、分类及其关键技术。最后分析了RFID的数据特点、现有RFID存储技术及RFID数据管理中存在的瓶颈。2.1云计算相关技术BerkeleyRAD实验室这样定义云计算：云计算是指应用程序通过互联网和硬件作为服务交互以及在数据中心提供这些服务的系统软件[23]。用户不需要自己投入大量物力，也不需要知道服务如何实现，只要接入云，就能实现随取随用的计算和存储能力。云存储是一种新兴

8、数据存储方案，完全可以满足大规模数据的存储需求。云可以理解为易于使用和访问的虚拟化资源，如各种终端设备、应用程序、开源平台等。利用互联网的特性，云将这些资源优化配置，使资源利用率最大化。从用户角度来看，云计算不需要前期基础设施的投入，只需要按使用资源进行付费，使