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第五章 效能分析與測試

5.2 效能分析

針對在 5.1 中所測試而得的結果,本研究發現在讀取 1000 次之實驗中,導 入閘道器後雖然在讀取每筆 EPC Code 上平均比單獨 EPC 網路中的讀取時間約多 出 200ms,但整體穩定度卻有良好的表現並且更重要的是能一併呈獻感測系統中 的資料。圖 5.3 呈現了單獨 EPC 網路、感測網路以及導入閘道器的複合系統讀取 速率,藍色線條(圖 5.3 中間)為 EPC 網路、黃色線條(圖 5.3 最下)為感測網路,

而粉色線條(圖 5.3 最上)即為結合 EPC 與感測網路之系統,在 5.1 節的測試中,

EPC 網路與含有閘道器之系統讀取速率分別為 400ms 與 600ms,這是使用相同 EPC Tag 讀取 1000 次的平均數字,而在感測網路方面,因為感測網路為單純的 套裝軟體,無法進行程式碼的修改或是系統的設計改變,因此改為使用閘道器從 感測系統資料庫轉換 1000 筆同一項資料的時間,而這個測試的平均時間約在 300ms 左右。

圖 5. 3:EPC、WSN 與閘道器系統綜合比較

至於在系統網路流量方面,本研究使用流量監控軟體測試針對單獨 EPC 系 統、WSN 系統以及閘道器系統進行網路流量的監控,圖中紅色的部份代表下載 的流量,綠色代表上傳,而黃色則代表同時含有上傳與下載的流量。在單獨 EPC

的網路流量測試中,利用同一個 EPC Tag 以每兩秒的間隔做讀取的動作,觀測的 流量情形如圖 5.4 所示,整體網路效能呈現非常平穩的狀態,上傳與下載都非常 固定(下載平均為 0.6kb/sec,上傳平均為 0.9kb)。而在感測網路方面,觀測的流 量情形如圖 5.5 所示,目前本實驗室所使用的感測網路節點為 10 個,而每個節 點回傳資料的時間點皆不相同,且感測網路本身也會更新資料,因此在整體的網 路流量上是呈現一個較無規律的狀態(下載平均為 18.9kb/sec,上傳平均為 11kb)。最後在閘道器系統的網路流量上,同樣使用同一個 EPC Tag 以每兩秒的 間隔做讀取的動作,其呈現的觀測流量如圖 5.6 所示,在上傳的流量上是呈現較 為固定的情形,但下載的情形卻有間格式的爬升(下載平均為 26kb/sec,上傳平 均為 17.5kb),在這一點上從本實驗可證實閘道器系統其網路效能的確會受到資 料更新與碰撞之影響。

圖 5. 4:EPC 系統網路流量 (DL:0.6kb/sec UL:0.9kb)

圖 5. 5:WSN 系統網路流量 (DL:18.9kb/sec UL:11kb)

圖 5. 6:閘道器系統網路流量 (DL:26kb/sec UL:17.5kb)

一般來說,一個設計良好的 RFID 系統較佳的讀取速率平均約在半秒鐘左 右,也就是 500ms,而本系統測試之後的速率約在 600ms 左右,其原因分析有下 列幾點:

1. 一般 RFID 系統多為獨立系統或是針對單一功能設計的系統,其軟硬體 搭配皆有規劃,導致在讀取速率上能相對提升。

2. 為了研究異質網路在整合上可能出現的問題,本研究特別使用兩種不同 的系統資料庫,分別為 MS SQL 與 Postgre SQL,兩者的資料格式與轉 換上相對比一般單純 RFID 系統資料格式複雜。

3. 閘道器在轉換每筆資料過程中產生的資料碰撞(Data Collisions)會降低 讀取速率以及使用較多的頻寬。

目前市面上針對異質網路整合所設計出的系統非常缺乏,因為不同系統的廠 商為數眾多且其協定也多半不盡相同,這也間接造成整合上的困難,因此多半專 業整合的系統仍停留在針對特殊需要而開發之特定套裝軟體,此類系統也多半為 特定使用者或是廠商在使用,對於一般使用者或是學術研究上較為不易,同時其 相容性與通用性上皆較低,而其相對的成本與開發時程也較高。表 5.1 中分別就 針對導入閘道器系統與個別系統以及客製化整合系統三者,在成本、相容性以及

其他系統特性上進行分析。

表 5. 1:各種系統比較分析表

在客製化系統中其特色即為將不同的系統都包裝在一起,一但日後遇到版本 更新的時候,就必須要做整體系統的更改,但閘道器系統並不需要更動本身,只 需要更新個別的子系統版本即可,所以相對在系統升級性上能較有彈性,也因為 客製化系統必須從個別子系統的程式開始設計,且使用者無法選擇自己想要使用 的軟體,例如有些使用者需要使用功能較為特殊的感測系統等因素,因此在這方 面客製化系統所面臨到的成本考量將會提高,且相對子系統的相容性也會降低。

針對表 5.1 的分析,閘道器系統對於客製化系統最強的優勢即在於成本的耗 費,而成本又可分為有形成本(硬體、軟體等)與無形成本(開發時程)兩種。在系 統開發的初期,閘道器系統必須要先有兩套個別的子系統,這個時候成本會相對 較高,但到開發中後期的成本只需耗費在個別子系統的更新上,而這個部份的成 本並不高,反觀客製化系統,初始雖然在於整體系統的設計上不需花費太多的成 本,但到開發中後期隨著硬體設備的購置與系統的更新其成本會逐漸增加,而這 樣的情形也與整體的開發時程相呼應,到了後期的維護與更新上將會比閘道器系 統還更花費時間。

第六章 結論

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