本文研究的课题以2010年上海世博会中RFID系统及其应用平台为基础，重点探讨了RFID系统在世博会各种场景中的应用及对其安全性能的改善问题，同时针对世博会中大型异构网络的应用环境，探讨了RFID移动终端在不同网络之间的垂直切换问题，并提出了改进的切换算法。本文首先通过研究现有项目成果，讨论了RFID系统及其世博会应用平台和各种应用场景。RFID技术目前已广泛应用于制造业、军事、物流运输等各领域，为人们的生产生活带来了极大的便利。但是RFID采用无线传输技术，这也对RFID系统的隐私和安全性带来了极大的挑战。本文首先分析现有的RFID安全机制，特别是密码类安全机制，指出了现有安全机制的漏洞和缺点。在此基础上，我们提出了基于带别名的双向认证RFID安全机制，分析了该算法的复杂度以及安全性能。该算法在系统复杂性和资源占用保持在能够接受的范围内，可以有效解决隐私保护和认证鉴权两方面的安全问题。该算法能够有效保证RFID系统的前向、后向安全性，既保护用户隐私不被获取、跟踪，又防止非法标签或阅读器介入系统。另一方面，针对RFID移动终端在世博会环境大型异构无线网络中面临的垂直切换问题，我们首先确定了研究对象的网络模型，通过参考相关文献，对异构无线网络中垂直切换问题建立了性能分析的三种场景模型，并在此基础上建立了相应的仿真平台，同时确定了在世博会应用场景中我们所关心的性能评价指标。在此基础上，我们对异构无线网络中垂直切换的现有算法：迟滞电平算法和驻留时间算法进行了研究，通过仿真实验获得了相关算法在不同场景条件下的性能参数，并分析了现有算法的优缺点。在现有算法基础上提出了基于移动节点运动历史的动态DT算法，确定了对移动节点相对网络的移动趋势判决条件，并引入了乒乓规避期的概念。在相同的仿真场景中，我们对该算法进行了仿真，并与目前其他算法进行对比，仿真结果得到相当的改进，但在移动节点做高速运动的场景中改进较不明显。通过对该算法仿真结果的研究，我们找出了限制性能进一步提高的因素。从本质上讲，提高切换算法的命中率与乒乓率是互相矛盾的，采用单一指标对切换门限进行动态调整无法达到最优效果。因此，在基于移动节点运动历史的动态DT算法基础上，我们引入了双重判决机制。根据移动节点是否在乒乓规避期采用两种不同的判决标准，不但判决移动节点的运动趋势，而且对移动节点接收到的不同网络信号强度差值在单位时间内的变换量进行分析，据此对切换门限进行不同调整。通过对采用双重判决机制的动态DT改进算法进行仿真，我们证明该算法在性能上比之前各种算法都有显著提高，特别是在移动节点做相对高速运动时，性能有较大改善。最后，我们对全文的结果和理论分析进行了总结，得到了相关结论和展望。