2010年10月1日 星期五

Homework 9-25-2010

論文名稱:A “Gen 2” RFID Monitor Based on the USRP


摘要:

本文研究出一種低成本的軟件無線電平台,用以測試RFID GEN2信號。 Gen 2標準允許範圍PHY LAYER的配置,但沒有明訂如何構成目錄標籤的通訊協議資訊。這使得其很難知道什麼才是工程標準,以及它如何被實現。本文實現的平台提供使用USRP2來取得RFID READER所讀取的傳輸信號,用軟體即時解碼。此部份功能已開發完成,並開放使用。從本質上講,此平台提供的功能非常昂貴的(<50,000美元)的規格化測試環境,在極小的成本取得很大的效益。在本文中設計和實施的平台,並評估其有效性,表明它可靠度超過 99%,測試距離可達 3米。然後,我們使用這個平台來研究商業 RFID讀寫器,顯示如何實現 Gen 2標準,並註明途徑方面的研究都PHY和MAC層。


系統架構:




原理:

本監控平台旨在提供大部份的商用RFID平台分析工具,但有更大的靈活性及低價格。一個思考方向在於:一般商用的分析工具裡的高級信號分
析儀有每秒好幾GIGABIT的分析能力,而RFID信號需要分析的,只有900MHz ISM band。經由使用一般性的硬體與open source軟體,本文建構了
一個低成本的RFID監測工具,可以完全由USER掌控。
硬體上,本文使用了通用的USRP2;信號處理部份,是在HOST上使用GNU無線電架構。監測系統放置靠近RFID READER,以及用USRP2截取READER
的傳輸資料。數位信號資料同時以網路及GNU 無線電信號處理模組傳輸到HOST PC,本實驗可以控制上圖中的灰色方塊。
此信號經過初始化後,READER取得信號由 Edge Detector 及Bit Decoder解出,及具備READER流量統計功能。


總結:

本文中,在RFID系統運作上,提供了一個深
度可視性GEN 2 RFID 監控平台。此平台使用USRP2抓取GEN2 RFID的頻譜、及使用軟體解出讀取器讀
得的資料,開發於GNU無線電工具。使用低成本的SDR平台與開放資源,完成了一個靈活而成本低,功能完整的RFID GEN2測試平台。據本論文評
估,此監控系統在RFID TAG與RFID READER距離3米時,能有99%的準確率。這滿足了此實驗的要求。


具體而言,PHY LAYER的演算速度與CROSS-LAYER技術,影響到MAC層的信號截取行為,這有很大的研究空間。

來源:

ACM SIGCOMM Computer Communication Review  archive
Volume 40 ,  Issue 3  (July 2010) table of contents
SESSION: Reviewed articles table of contents
Pages: 41-47  
Year of Publication: 2010
ISSN:0146-4833
 
Authors  Michael Buettner   University of Washington, Seattle, WA, USA 
              David Wetherall   University of Washington and Intel Labs, Seattle, WA, USA

先進網際服務系統作業 9-18-2010

1.賈伯斯在史丹福大學畢業典禮的演講觀後感

Edward Norton Lorenz:『可預言性:一隻蝴蝶在巴西扇動翅膀會在德克薩斯引起龍捲風嗎?』
有時候人生總會遇到困境,而常常身不由己;而命運的安排,總會有它的道理。

第一個故事中,賈伯斯提到他生長背景、求學環境、及後來MAC能達成在個人電腦的領域裡讓人一望而知的獨特魅力。

蘋果的CEO也曾在年輕時候迷失自己的方向;但他在迷惘時,仍不忘追尋自己的興趣。

年輕就意謂著無限的可能性,以及接受失敗的本錢。當年他也想不到,自己這樣一頭鑽進研究字型的世界裡,會有什麼結果;事實上接下來的十年裡,也的確沒什麼結果;但他憑著對字型的熱愛,我們才有這麼多字型可以用,而不是古早電腦的點陣字型。
改變了全世界對電腦的使用習慣,不能不說是一件巨大的功勞。

第二個故事,賈伯斯講到他的身份從當年事業的最高峰,卻被自己的公司給踢出門外。

1976年,賈伯斯與沃茲尼克在自家的車庫成立蘋果公司,並在十年內成為一家價值20億的大公司,然後被自己找來的CEO踢出家門。

在這時他也會有逃避的念頭,但懷著對數位世界的熱愛,毅然成立了皮克斯及NEXT公司,然後遇到了與他共伴接下來日子的摰愛;但如果他沒被蘋果解雇,我們不會有玩具總動員,也不會有現在的蘋果電腦新世代的3C產品。
而他能在如此的困境中不失去信心的理由,是因為他找到了自己的最愛,並對此從不懷疑,因為那是最了不起的事。

從大學時修的字型課,到MAC電腦的字型,再到NEXTSTEP系統的GUI介面,以至於現在的APPLE產品,在在將3C與美學至上的設理念,及簡約便利的使用方式,一切都是以人為出發點。而jobs認為最了不起的事,應該就是研究人的需求。

第三個故事,講述他罹癌並治療的過程。

jobs覺得,命運又跟他開了一次玩笑,在APPLE產品橫掃整個3C世界時,被檢驗出難以治療的胰臟癌;而面對死亡時,所有的一切都會消逝,只有「死」這件事被深刻的體會到,自尊、成就、難堪及對失敗的恐懼,都不重要;如同 ,明天就要面對死亡時,不被別人的價值觀框限住、不被別人的想法及聲音影響,當做每一天都是最後一天,把握住這一天,讓自己的本質帶著自己前進。

在困境中,也不失去對知識的渴求、對興趣的執著、對生命的熱愛、對每個工作全力以赴,雖然當下不一定看得出成果,但總有一天在困境中的經驗,必定不會白費;就算失敗,也是寶貴的經驗。

九把刀當年的名言:「說出來會被嘲笑的夢想,才有實踐的價值。即使跌倒了,姿勢也會很豪邁。」


2.居家照護與遠距醫療有何異同?
居家照護:
在病患家中提供健康照顧及與健康有關的服務,它的目的在於使病人最小限度的被疾病或肢障所影響,或個案出院後可在家中、機構得到連續且完整性之適切照護,以減少社會資源之浪費。
居家照護所服務對象包括:

   1、有明確之醫療與護理服務項目(如:換鼻胃管、尿管、氣切套管)需要服務者,
      且病情穩定能在家中或長期照護機構中進行醫護措施者。
   2、需符合健保收案條件者。
   3、病情穩定,能在家中進行醫療措施者。

遠距醫療:
所謂遠距醫療(telemedicine),就是藉著資訊及電信技術來交換相隔兩地的病患的醫療臨床資料及專家的意見,以克服空間甚至時間上的障礙。它結合了電腦、通信技術、各種感測器與醫事人員的專業知識,醫師可以相隔千里進行視訊會議及隔空會診,提供偏遠和離島地區的民眾全面的醫療照顧,也可提供醫師及護理人員的教學訓練機會。

遠距醫療的主要目的如下:
   1. 瞭解新科技引入對於醫療照顧的影響。
   2. 提供偏遠地區民眾高品質的醫療服務。
   3. 補償醫療資源之不足。
   4. 提供及時會診,把握診治先機。
   5. 提供偏遠地區醫師及護理人員教育與進修訓練。
以台灣而言,遠距醫療最重要的任務,乃是改善離島及偏遠地區居民醫療資源嚴重缺乏的情況。
距醫療的發展,一來可以彌補偏遠地區居民交通不便、無法至外地就醫的缺憾,二來提供偏遠地區醫療工作者一個進修及資訊取得的便捷管道,增加醫事人員至偏遠地區服務的意願;最後,對於不願至偏遠地區的醫師,仍可透過遠距醫療系統提供其專業知識,為偏遠地區民眾服務。

3. 老人化的社會將面臨甚麼樣的挑戰與機會?

從電子系統在醫療領域看來:
於醫療服務成本不斷攀高、慢性病流行、人口老化,對價格低廉及穩健可靠醫療設備的需求日益攀升,以期改善全球數百萬病患的治療和護理條件,並擴大疾病治療範圍。另一方面,醫療設備設計人員也在研究來自不同產業的新技術,致力於提升下一代設備的診斷、監控和治療能力。
為使醫療設備價格更低廉、更便於病患使用,小型化與可攜化是必然的趨勢。
今天,醫療設備製造商能夠把整個系統整合在一個手掌大小甚至更小的可攜式設備中。

如心電圖、血液透析儀和病患監控器等臨床醫療設備都是醫院的必備裝置,它們的體積也在不斷縮小。
曾經必須固定在牆上的龐大設備,如今已可配備在行動診所、救護車,甚至與行動裝置整合,而整理出完整可靠的報告。
這些複雜儀器必須足夠可靠,能夠適用於更大範圍的工作環境。
現代醫療設備還必須能夠在行動診所或救護車裡提供相同的精密度和可靠性。醫療設備沒有容錯的機率。

臨床醫療設備還包含了對應於自身任務的獨特診斷或功能性模組。
例如,超音波檢測儀內建一個感測器探頭,具有感測器脈衝控制功能;而血液透析儀則採用了一個透析器。
這些千變萬化的特性以及複雜的功能性都整合在小佔位面積、低功耗、高精密度且工作可靠的晶片中,
這使得臨床醫療設備成為可程式化半導體技術的一個絕佳市場,市調公司Gartner統計出醫療應用設備是半導體成長迅速的領域之一。2008年9月,Gartner預估2008年半導體醫療電子產品市場在34.2億美元左右,2012年將成長到44.8億美元。