● 摘要
随着无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术应用规模的不断增大，RFID数据量也发生了爆炸式的增长，如何有效的存储和管理这些海量的RFID记录数据已经成为RFID技术研究中的一个重点与难点。RFID中间件正是应这种需求而产生的。作为RFID系统的重要组成部分，RFID中间件一方面要对实时产生的大量RFID数据进行高效存储，另一方面还要完成对RFID数据进行过滤、存储、查询等重要工作。为进一步提高RFID中间件数据处理效率，本文围绕RFID中间件主存数据库索引结构的改进方法展开了研究。首先本文结合EPC Global标准，详细分析了RFID数据自身及其操作的特征。设计了针对RFID数据特征的网格T+-树索引结构，其主要思想是对RFID记录中的冗余部分进行共享存储，以提高内存空间利用率。同时对RFID标签数据进行分类，以满足条件查询、范围查询的实时性要求。其次网格T+-树索引针对T-树节点的数据结构进行改进，增加一个后继指针，指向其中序遍历中的下一个节点。在需要将满足条件的T+-树进行遍历时，T+-树可以退化成一个链表，以提高范围查询的效率。最后本文通过对网格T+-树节点进行聚类与压缩，将节点中存储的关键字分为高频访问部分与低频访问部分，通过改进节点数据结构来提升缓存Cache命中率，从而提升RFID中间件整体查询性能。实验结果表明，本文提出的网格T+-树索引技术在更新速度、查询效率、内存占用率以及缓存命中率上都较经典索引结构（如B-树、AVL-树、T-树）以及改进后用于RFID中间件的Suffix_T索引技术等有较大的提升，并且能够支持条件查询、范围查询等其他传统索引很难快速实现的操作。