面向真实复杂环境的RFID识别与感知技术研究

As a representative technology for "ambient intelligence" in Internet of Things, RFID can be effectively used for identification and sensing in pervasive enviroment. Nowadays,innovative achievements have been scored in the study of basic theory in algorithm and protocol design of RFID. However, in realistic application scenarios, due to the complexity of real environment, there is a large gap between the actual performance and the expected performance in ideal situations for RFID systems. This makes the solutions proposed in theoretical studies impractical for real scenarios or not sufficiently optimized. In order to bridge the large gap between the ideal results and actual performance, we leverage the experiemntal study-based approach to investigate the mobile identification, accurate localization and context sensing towards the realistic settings. According to the empirical study from real experiments, we are trying to construct a realistic model to explore the relationship between system performance and critical factors. We seek to propose simple, practical and deep solutions to greatly improve the actual performance in realistic application enviroment. Our ultimate goal is to provide stable, reliable and efficient solutions towards realistic application settings, through optimized design of algorithms, protocols and systems.

作为体现物联网"环境智能"的一项代表性技术，RFID能够被用来在普适环境中进行有效的识别和感知。目前，RFID在算法、协议设计等基础理论研究方面已经取得了重要的突破。然而，在实际应用场景中，由于真实环境的复杂性，RFID系统实际性能与理想情况下的预期性能差别非常之大，使得当前众多理论研究提出的解决方案无法适用于实际场景或未能得到充分优化。为了填补理想结论与实际性能之间的鸿沟，我们面向真实复杂环境，对RFID系统研究中移动识别、高精度定位、情境感知等关键技术进行研究，基于实验性研究探索面向RFID系统研究的实用解决方案。针对大量系统性实验的经验性总结，我们拟通过构建真实的系统性能模型来探究系统性能与关键因素的关系，力求提出"简约、实用、深入"的解决方案来大幅提升RFID系统在实际应用环境中的性能。最终目标旨在面向实际应用环境，通过优化的算法、协议与系统设计，提供稳定、可靠、高效的解决方案。

随着物联网理论与关键技术的进展，RFID作为无源感知的一种代表性技术已经得到了越来越多的关注。为了填补RFID无源感知机制在理想结论与实际性能之间的鸿沟，我们面向真实复杂环境，对RFID无源感知研究中的移动识别、高精度定位、情境感知等关键技术进行研究，通过优化的算法、协议与系统设计，提供稳定、可靠、高效的解决方案。在本项目的资助下，本课题基于实验性研究探索面向RFID系统研究的实用解决方案。针对大量系统性实验的经验性总结，我们拟通过构建真实的系统性能模型来探究系统性能与关键因素的关系，力求提出“简约、实用、深入”的解决方案来大幅提升RFID系统在实际应用环境中的性能。项目实施4年来，共发表论文40篇，出版专著1部，申请国家发明专利9项（授权3项）、国际发明专利1项（授权1项）。其中，在CCF-A类国际期刊/会议上发表论文27篇（包括 ACM／IEEE Transactions on Networking（2篇）、IEEE Journal on Selected Areas in Communications（1篇）、IEEE Transactions on Mobile Computing（4篇）、IEEE Transactions on Computers（1篇）、IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems（1篇）、ACM MobiCom（3篇）、ACM UBICOMP（7篇）、IEEE INFOCOM（8篇）等），在CCF-B类国际会议上发表论文5篇（包括 ACM TOSN（1篇）、 MobiSys（1篇）、IEEE ICDCS（2篇）、SECON（1篇）等），在CCF-C类国际期刊/会议上发表论文6篇（包括IEEE MASS（4篇）、Computer Communications（1篇）等），出版专著《射频识别技术：原理、协议与系统设计》（第二版），在科学出版社作为“物联网工程专业系列教材”出版。以上述成果为理论和技术基础，研究成果在包括广州医科大学附属第二医院、南京市鼓楼医院、南京市紫金医院等国内多家医疗和养老机构进行应用，并荣获多项全国性比赛特等奖／一等奖，受到国内主流媒体如中央电视台CCTV 2、江苏公共新闻、江苏广电总台《零距离》、南京新闻综合频道《南京新闻》等机构的广泛报道。