基于列存储rfid数据时态管理技术研究应用

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1、南京理工大学硕士研究生学位论文开题报告姓名：学号:学科:109060970计算机应用所在院系：计算机科学及技术学院指导教师：王永利2010年9月17日填注：本表内容尽可能打印，宋体小四号，单倍行距。一、拟选定学位论文的题目名称基于列存储的RFID数据的时态管理技术的研究与应用二、选题的科学意义和应用前景随着计算机技术、通信技术、人机交互技术的快速发展，人类迎来物联网(TheInternetofthings)吋代。物联网的定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定

2、位、跟踪、监控和管理的一种网络。n前，物联网小使用最多的、也是最成熟的技术是RFID(RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别)。随着物联网的不断发展，人们对于RFID数据的存储以及查询要求也在不断提高。在与RFID相关的应用中，RF1D数据具有如下几个特点：•插入频率高，但不涉及修改。•数据量很大，耍求较高的数据压缩比。•数据之间存在大量冗余。•数据Z间的属性可能存在较大并界，比如有的RFID标签只记录温度信息，有的只记录湿度信息，有的则两种信息都记录。基于RFID以上这些特点，国内外这方面的研究也有许多，例如RFID数据建模、RFID数据的存储模式

3、、RFID数据管理、基于RFID的数据仓库等等。数据库系统是目前进行数据存储的主要方式，但随着金业信息化程度的提高，分析型数据库应用例如只读的OLAP查询有着不同于传统数据库应用的新需求，同时海量数据上的OLAP查询对高性能查询处理有更高的耍求。基于这样的需求和背景，近年来对于列存储数据库的研究与开发越来越多。FI前使用的绝人部分的数据库都是基于行的数据库系统，它将数据库表屮的每一条记录屮的不同属性进行连续存储。基于行存储的数据库与传统的数据库不同，在表屮按属性而不是按行，进行连续存储。列存储数据库主要有以下儿个优点:''•压缩比高。rtr丁同一种属性的数据是连续存储的，相邻之间的数据

4、相关性较高，压缩比也应此更高。•查询更有效。每个字段的数据聚集存储，在查询只需要少数几个字段的时候，不会像传统数据库读岀所有的属性，能大大减少读取的数据量。•口动索引。由于查询中的选择规则是通过列來定义的，因此整个数据库是口动索引化的。因此，在高性能的OLAP应用中，将RFID这类传感数据采用列存储的方式进行记录,能更好的发挥列存储数据库的优势，将是一种更为合理的存储方式。今后，与以列存储为基础的相关技术和应用，也将逐渐成为研究的重点。时间索引(temponilindex),概念源于时空数据库，功能是对和时间和关的时空数据库数据进行存储与索引，以提高查询效率。在RFID应用中，吋间属性

5、是十分重要的信息，比如贴有RFID标签的货物的入库时间等等。I大I此，在冃前越来越多的基于RFID的海量、高性能的应用的背景下，基于时间查询的效率显得尤为重要，对于时间索引的研究也将丁分有意义。木课题围绕数据库查询体系，对于RFID数据在列存储数据库中的时态管理技术进行研究，并在项目《RFID标签动态信息实吋管理软件的研究与开发》中进行验证。重点研究基于RFID的时态数据模型、列存储数据库中时间索引的数据结构和算法，以及基于列存储的RFID数据仓库的分析算法。口标是提出一种更适合RFID时态管理的数据模型，在此基础上设计并实现一种基于列存储模型的时间索引，提出1〜2中在列存储数据仓库中

6、的分析算法，并H通过实验和实际应用验证其优越性。三、背景科研项目情况简介本课题的科研项口背景是基于南京市科技发展计划，项H名称为《RFID标签动态信息实时管理软件的研究与开发》。根据ResearchandMarkets公司的统计数据，2010年与RFID和关的销售额预计会达到7.695亿美元,2011年将达到15.575亿美元。根据驰昂咨询（Sinotes）的数据显示，国内市场2005年RFID中间件在市场中占2.0亿，2007年市场规模已经达到T6.2亿元，预计在2010年达到19.4亿。从应领域来看，本项目成果RFID数据处理中间软件在电子支付、对象位置跟踪、物联网等领域具有广泛的

7、应用。目前公认的基于RFID传感器的数据采集、管理、应用参考结构下图所示，分层结构从左到右三层分别是数据捕获层、RFID数据管理层、应用层。标签RFID数据采集、管理、应用系统结构数据捕获层由RFID标签、读写器组成，这些标签附加在对象上。该层处理形如（TagID,ReaderID,Timestamp）的数据流，同时处理在阅读器与标签对象交互期间产牛的有关数据流的简单事件。RFID数据管理层（又称商业处理层）负责将來自阅读器的低层数据流映射成便