一種基于rfid中間件的嵌入式數(shù)據(jù)集中器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于RFID中間件的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，屬于RFID無(wú)線射頻【技術(shù)領(lǐng)域】。包括：嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件和配置管理軟件。所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件，采用基于ARM的嵌入式硬件環(huán)境，包括：處理器、存儲(chǔ)器、無(wú)線模塊、顯示屏、通用輸入/輸出接口，上述硬件集成在兩塊雙層混合集成電路板上，一塊集成處理器、存儲(chǔ)器、顯示屏，處理器與存儲(chǔ)器通過(guò)主存總線相連，與顯示屏通過(guò)I/O總線相連；另一塊集成無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接口，無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接口分別與電路板的I/O總線相連，兩塊電路板采用主從方式，用UART總線相連。優(yōu)點(diǎn)在于，解決RFID數(shù)據(jù)集成的問(wèn)題；RFID系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，通過(guò)RFID中間件的處理，將有價(jià)值的RFID數(shù)據(jù)輸送至企業(yè)，實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)與企業(yè)資源信息系統(tǒng)的結(jié)合。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種基于RFID中間件的嵌入式數(shù)據(jù)集中器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于RFID無(wú)線射頻【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于RFID中間件的嵌入式數(shù) 據(jù)集中器。

【背景技術(shù)】
[0002] 射頻識(shí)別技術(shù)RFID是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識(shí)別目 的的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，逐漸被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化 和交通運(yùn)輸管理等領(lǐng)域。
[0003] RFID系統(tǒng)一般由讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽及企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)組成。在實(shí)際應(yīng)用中，存在眾 多協(xié)議，不同廠商生產(chǎn)的RFID產(chǎn)品具有不同的編程接口，而且每種讀寫(xiě)器可能具有不多的 使用和操作方式，這些成為企業(yè)應(yīng)用RFID系統(tǒng)的障礙；同時(shí)，如果將讀寫(xiě)器讀取的信息直 接送往企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：1)將RFID讀寫(xiě)器采集到的大量事件直接送入企 業(yè)核心系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)涌入，加重了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)，無(wú)法保證信息可靠性； 2)RFID讀寫(xiě)器最初采集的事件通常是大量的簡(jiǎn)單事件，并不能被企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)直接使用， 加重了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)處理的復(fù)雜度；3) RFID系統(tǒng)運(yùn)作存在大量的事件，與企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)處 理速度可能不匹配，需要進(jìn)行信息流緩沖；4)頻繁的操作數(shù)據(jù)庫(kù)顯然會(huì)降低整體業(yè)務(wù)的性 能，加重了下游系統(tǒng)的負(fù)荷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供基于RFID中間件的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，實(shí)現(xiàn)了 RFID系統(tǒng) 與底層讀寫(xiě)器接口、上層應(yīng)用系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜性的屏蔽，達(dá)到良好的靈活性、可配置 型，解決RFID數(shù)據(jù)集成的問(wèn)題；RFID系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，通過(guò)RFID中間件的處理，將有 價(jià)值的RFID數(shù)據(jù)輸送至企業(yè)，實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)與企業(yè)資源信息系統(tǒng)的結(jié)合。
[0005] 本發(fā)明連接在RFID讀寫(xiě)器和企業(yè)應(yīng)用程序之間，包括：嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件和 配置管理軟件。
[0006] 所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件，采用基于ARM的嵌入式硬件環(huán)境，包括：處理器、 存儲(chǔ)器、無(wú)線模塊、顯示屏、通用輸入/輸出接口，上述硬件集成在兩塊雙層混合集成電路 板上，一塊集成處理器、存儲(chǔ)器、顯示屏，處理器與存儲(chǔ)器通過(guò)主存總線相連，與顯示屏通過(guò) I/O總線相連；另一塊集成無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接口，無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接 口分別與電路板的I/O總線相連，兩塊電路板采用主從方式，用UART總線相連。
[0007] 所述的處理器和存儲(chǔ)器部署有RFID中間件，中間件運(yùn)行于嵌入式linux操作系統(tǒng) 下。
[0008] 所述的RFID中間件，包括：讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù) 庫(kù)、配置管理模塊以及上層應(yīng)用接口。
[0009] 所述的讀寫(xiě)器接口模塊，與管理配置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及數(shù)據(jù)緩存模塊相連，用 于中間件與RFID讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)通信，主要獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達(dá)配置管理模塊的讀寫(xiě)器 指令。
[0010] 所述的數(shù)據(jù)處理模塊，包括RFID數(shù)據(jù)分組模塊模塊、RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊和復(fù)雜事 件組裝模塊，這幾個(gè)模塊依次相連，并與讀寫(xiě)器接口模塊及上層應(yīng)用接口模塊相連，用于對(duì) RFID原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、過(guò)濾及重組，組裝成有意義的復(fù)雜事件，并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式上傳 給上層應(yīng)用程序。
[0011] 所述的RFID數(shù)據(jù)分組模塊，用于將多個(gè)天線，按照業(yè)務(wù)邏輯映射為一個(gè)邏輯分 組，每一個(gè)邏輯分組代表了一個(gè)具體業(yè)務(wù)含義，分組規(guī)則可以根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)部署情況來(lái) 確定，它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)方式，減少了數(shù)據(jù)處理部分與數(shù)據(jù)采集部分的軟件 耦合度；而對(duì)上層模塊來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)的只有邏輯分組，對(duì)RFID原始數(shù)據(jù)具有初步過(guò)濾功能。
[0012] 所述的RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊，對(duì)RFID原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化和去噪點(diǎn)處理，是RFID 中間件核心功能之一。
[0013] 所述的去冗余化實(shí)現(xiàn)方法是：對(duì)標(biāo)簽狀態(tài)的變化進(jìn)行（0,1)編碼，標(biāo)簽出現(xiàn)為0， 標(biāo)簽消失為1 ;然后依據(jù)事件的時(shí)間和空間有序性以及業(yè)務(wù)流程規(guī)則，通過(guò)計(jì)時(shí)器機(jī)制在 狀態(tài)和時(shí)間兩個(gè)維度上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化；另外結(jié)合業(yè)務(wù)規(guī)則，通過(guò)設(shè)置各種過(guò)濾器達(dá) 到過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)的目的，例如讀寫(xiě)器過(guò)濾器適用于只關(guān)心某一地點(diǎn)標(biāo)簽信息的應(yīng)用系統(tǒng)； 編碼過(guò)濾器適用于只關(guān)心指定類(lèi)型的標(biāo)簽用戶(hù)；時(shí)間過(guò)濾器適用于只關(guān)注某一時(shí)段的標(biāo)簽 的應(yīng)用系統(tǒng)。
[0014] 所述的去噪點(diǎn)處理實(shí)現(xiàn)方法是：所謂的RFID系統(tǒng)噪點(diǎn)主要表現(xiàn)為漏讀、臟讀2個(gè) 方面，可以通過(guò)smooth算法生成邏輯事件，平滑事件流，清洗漏讀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；讀寫(xiě)器讀取或 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所造成的位錯(cuò)誤通過(guò)校驗(yàn)碼來(lái)檢測(cè)，通過(guò)特定的解碼規(guī)則進(jìn)行解析，過(guò)濾 掉無(wú)法解析和編碼異常的數(shù)據(jù)，來(lái)解決臟讀問(wèn)題。
[0015] 所述復(fù)雜事件組裝模塊，主要是處理同一事件流中多個(gè)事件之間的相關(guān)性，對(duì)上 層應(yīng)用提供事件分析和提取功能，使RFID應(yīng)用程序快速開(kāi)發(fā)、降低成本。
[0016] 所述的數(shù)據(jù)緩存模塊模塊，設(shè)有一塊共享存儲(chǔ)區(qū)，它連接數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和 讀寫(xiě)器接口模塊，用于緩存從讀寫(xiě)器讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理模塊處理的中間數(shù)據(jù)結(jié)果 以及按照需求將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，這也可以解決數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理之間的速 度不協(xié)調(diào)問(wèn)題；獲取的標(biāo)簽信息，并沒(méi)有立即存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，而是先放在緩存區(qū)，然后經(jīng) 過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊處理過(guò)濾之后，才將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)處理模塊生產(chǎn)的中間數(shù)據(jù)，也 暫存在數(shù)據(jù)緩存區(qū)，然后根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，有選擇的存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0017] 所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，與數(shù)據(jù)緩存模塊、管理配置模塊和上層應(yīng)用接 口模塊相連，包括規(guī)則庫(kù)、事件庫(kù)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)庫(kù)、配置參數(shù)庫(kù)，分別采用不同的表空間進(jìn)行存 儲(chǔ)。
[0018] 所述的配置管理模塊，與讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和上層應(yīng)用接口相連，用于調(diào)整 讀寫(xiě)器工作狀態(tài)，配置相應(yīng)讀寫(xiě)器驅(qū)動(dòng)和接口參數(shù)，配置上層應(yīng)用接口參數(shù)以及編輯規(guī)則 庫(kù)，并把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)、參數(shù)及規(guī)則存入數(shù)據(jù)庫(kù)；其主要功能有：（1)接受用戶(hù)對(duì)讀寫(xiě)器參數(shù) 的配置，包括讀取周期的設(shè)置、天線功率的設(shè)置、IP地址、串口號(hào)、端口號(hào)以及其他參數(shù)的 設(shè)置；（2)監(jiān)控調(diào)整讀寫(xiě)器狀態(tài)，包括監(jiān)控讀寫(xiě)器與網(wǎng)絡(luò)的連接是否相通，監(jiān)控讀寫(xiě)器使用 的天線連接是否正常，讀寫(xiě)器是否處于啟動(dòng)狀態(tài)等，并把相關(guān)狀態(tài)信息傳送到顯示屏進(jìn)行 顯示；（3)讀寫(xiě)器工作狀態(tài)的控制，包括啟動(dòng)、停止、讀取信息、添加、刪除已有的讀寫(xiě)器等； (4)配置上層應(yīng)用接口參數(shù)以及編輯規(guī)則庫(kù)，包括根據(jù)業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行通信參數(shù)設(shè)置、DLL 配置、業(yè)務(wù)規(guī)則編輯等。
[0019] 所述的上層應(yīng)用接口，與數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和配置管理模塊相連，用于將經(jīng)過(guò) 過(guò)濾和組裝的RFID數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式向上層應(yīng)用軟件發(fā)送，以實(shí)現(xiàn)更為豐富和貼近現(xiàn)實(shí) 的功能；上層應(yīng)用程序接口采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL形式，采用模塊化思想，模塊只有在相應(yīng)的 功能被請(qǐng)求時(shí)才加載，方便程序擴(kuò)展。
[0020] 所述的無(wú)線模塊，包括：WiFi模塊和GPRS模塊，方便移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC以無(wú)線的 方式與嵌入式數(shù)據(jù)集中器進(jìn)行通信，不受地域的限制；其中移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC上可以部署 企業(yè)一個(gè)用程序或遠(yuǎn)程配置管理軟件。
[0021] 所述的顯示屏，是LED顯示屏，利用一片協(xié)處理器通過(guò)ARM處理器提供的顯示數(shù)據(jù) 控制LED屏的顯示，用來(lái)顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。
[0022] 所述的通用輸入/輸出接口，包括以太網(wǎng)接口至少2個(gè)，用于連接讀寫(xiě)器或企業(yè)應(yīng) 用系統(tǒng)；串行接口，RS232/RS485,與PC機(jī)或讀寫(xiě)器相連，其中PC機(jī)上部署本地配置管理軟 件，配置管理信息直接通過(guò)消息隊(duì)列直接發(fā)送給系統(tǒng)進(jìn)行處理；SD卡接口用于增加外部存 儲(chǔ)空間；USB接口，用于連接讀寫(xiě)器或外部移動(dòng)硬盤(pán)，導(dǎo)入/導(dǎo)出數(shù)據(jù)；無(wú)線模塊可以通過(guò)無(wú) 線方式與移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC通訊，移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC上部署企業(yè)應(yīng)用程序或遠(yuǎn)程配置管 理軟件，它以C/S或B/S模式，通過(guò)socket接口發(fā)送命令給中間件系統(tǒng)，無(wú)線模塊解析遠(yuǎn)程 命令以后，將命令信息發(fā)送到配置管理模塊進(jìn)行處理；電源接口，外接電源24V直流電源供 電。
[0023] 所述的配置管理軟件，屬于人機(jī)交互軟件，是RFID中間件的配置管理模塊可視化 顯示，用于配置相應(yīng)的讀寫(xiě)器接口參數(shù)、設(shè)置讀寫(xiě)器設(shè)備的工作狀態(tài)以及編輯業(yè)務(wù)規(guī)則；其 中，讀寫(xiě)器的配置采用面相對(duì)象的方式，對(duì)不同的連接方式建立不同的類(lèi)，針對(duì)不同的RFID 讀寫(xiě)器的底層通信協(xié)議或開(kāi)發(fā)包建立相應(yīng)的類(lèi)，逐一實(shí)現(xiàn)其中的命令函數(shù)，讀寫(xiě)器連入系 統(tǒng)的時(shí)候選擇連接方式，根據(jù)連接方式生成不同的對(duì)象；當(dāng)有一種的新的連接方式時(shí)，只需 要再加入該接口方式的類(lèi)就可以了，方便程序的升級(jí)和更新，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；用類(lèi) 的方式實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器的連接，屏蔽了各種設(shè)備的差異性。
[0024] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)與底層讀寫(xiě)器接口、上層應(yīng)用系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù) 庫(kù)復(fù)雜性的屏蔽，達(dá)到良好的靈活性、可配置型，解決RFID數(shù)據(jù)集成的問(wèn)題；這些技術(shù)的實(shí) 施，具體的有益效果表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0025] (1)屏蔽硬件的差異性
[0026] 為上層應(yīng)用提供各種RFID讀寫(xiě)器的統(tǒng)一接口，使得設(shè)備差異對(duì)上層來(lái)說(shuō)透明；當(dāng) 讀寫(xiě)器種類(lèi)變化或增加時(shí)，應(yīng)用端不用修改，解決多對(duì)多連接維護(hù)復(fù)雜性問(wèn)題，提高了系統(tǒng) 的可擴(kuò)展性。
[0027] (2)解決RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾、集成的問(wèn)題
[0028] 通過(guò)過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)，減輕了網(wǎng)絡(luò)帶寬方面、處理器方面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的負(fù)擔(dān)； 通過(guò)復(fù)雜事件組裝，按照一定的業(yè)務(wù)需求組裝事件，與各種現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行很好的集成， 提供了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的工作效率。
[0029] (3)提供了靈活的配置操作
[0030] 企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際業(yè)務(wù)需求、企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際情況，自行設(shè)定相關(guān)的 RFID中間件參數(shù)，將企業(yè)所需的RFID數(shù)據(jù)順利地導(dǎo)入企業(yè)系統(tǒng)，大大降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成 本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0032] 圖2是本發(fā)明RFID中間件結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包括：嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件和配置管理軟件。
[0034] 所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器硬件，采用基于ARM的嵌入式硬件環(huán)境，包括：處理器、 存儲(chǔ)器、無(wú)線模塊、顯示屏、通用輸入/輸出接口，上述硬件集成在兩塊雙層混合集成電路 板上，一塊集成處理器、存儲(chǔ)器、顯示屏，處理器與存儲(chǔ)器通過(guò)主存總線相連，與顯示屏通過(guò) I/O總線相連；另一塊集成無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接口，無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接 口分別與電路板的I/O總線相連，兩塊電路板采用主從方式，用UART總線相連。
[0035] 所述的處理器和存儲(chǔ)器部署有RFID中間件，中間件運(yùn)行于嵌入式linux操作系統(tǒng) 下。
[0036] 所述的RFID中間件，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，包括：讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)處理模 塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、配置管理模塊以及上層應(yīng)用接口。
[0037] 所述的讀寫(xiě)器接口模塊，與管理配置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及數(shù)據(jù)緩存模塊相連，用 于中間件與RFID讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)通信，主要獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達(dá)配置管理模塊的讀寫(xiě)器 指令。
[0038] 所述的數(shù)據(jù)處理模塊，包括RFID數(shù)據(jù)分組模塊模塊、RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊和復(fù)雜事 件組裝模塊，這幾個(gè)模塊依次相連，并與讀寫(xiě)器接口模塊及上層應(yīng)用接口模塊相連，用于對(duì) RFID原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、過(guò)濾及重組，組裝成有意義的復(fù)雜事件，并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式上傳 給上層應(yīng)用程序。
[0039] 所述的RFID數(shù)據(jù)分組模塊，用于將多個(gè)天線，按照業(yè)務(wù)邏輯映射為一個(gè)邏輯分 組，每一個(gè)邏輯分組代表了一個(gè)具體業(yè)務(wù)含義，分組規(guī)則可以根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)部署情況來(lái) 確定，它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)方式，減少了數(shù)據(jù)處理部分與數(shù)據(jù)采集部分的軟件 耦合度；而對(duì)上層模塊來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)的只有邏輯分組，對(duì)RFID原始數(shù)據(jù)具有初步過(guò)濾功能。
[0040] 所述的RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊，對(duì)RFID原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化和去噪點(diǎn)處理，是RFID 中間件核心功能之一。
[0041] 所述的去冗余化實(shí)現(xiàn)方法是：對(duì)標(biāo)簽狀態(tài)的變化進(jìn)行（0,1)編碼，標(biāo)簽出現(xiàn)為0， 標(biāo)簽消失為1 ;然后依據(jù)事件的時(shí)間和空間有序性以及業(yè)務(wù)流程規(guī)則，通過(guò)計(jì)時(shí)器機(jī)制在 狀態(tài)和時(shí)間兩個(gè)維度上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化；另外結(jié)合業(yè)務(wù)規(guī)則，通過(guò)設(shè)置各種過(guò)濾器達(dá) 到過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)的目的，例如讀寫(xiě)器過(guò)濾器適用于只關(guān)心某一地點(diǎn)標(biāo)簽信息的應(yīng)用系統(tǒng)； 編碼過(guò)濾器適用于只關(guān)心指定類(lèi)型的標(biāo)簽用戶(hù)；時(shí)間過(guò)濾器適用于只關(guān)注某一時(shí)段的標(biāo)簽 的應(yīng)用系統(tǒng)。
[0042] 所述的去噪點(diǎn)處理實(shí)現(xiàn)方法是：所謂的RFID系統(tǒng)噪點(diǎn)主要表現(xiàn)為漏讀、臟讀2個(gè) 方面，可以通過(guò)smooth算法生成邏輯事件，平滑事件流，清洗漏讀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；讀寫(xiě)器讀取或 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所造成的位錯(cuò)誤通過(guò)校驗(yàn)碼來(lái)檢測(cè)，通過(guò)特定的解碼規(guī)則進(jìn)行解析，過(guò)濾 掉無(wú)法解析和編碼異常的數(shù)據(jù)，來(lái)解決臟讀問(wèn)題。
[0043] 所述復(fù)雜事件組裝模塊，主要是處理同一事件流中多個(gè)事件之間的相關(guān)性，對(duì)上 層應(yīng)用提供事件分析和提取功能，使RFID應(yīng)用程序快速開(kāi)發(fā)、降低成本。
[0044] 所述的數(shù)據(jù)緩存模塊模塊，設(shè)有一塊共享存儲(chǔ)區(qū)，它連接數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和 讀寫(xiě)器接口模塊，用于緩存從讀寫(xiě)器讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理模塊處理的中間數(shù)據(jù)結(jié)果 以及按照需求將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，這也可以解決數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理之間的速 度不協(xié)調(diào)問(wèn)題；獲取的標(biāo)簽信息，并沒(méi)有立即存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，而是先放在緩存區(qū)，然后經(jīng) 過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊處理過(guò)濾之后，才將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)處理模塊生產(chǎn)的中間數(shù)據(jù)，也暫 存在數(shù)據(jù)緩存區(qū)，然后根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，有選擇的存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0045] 所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，與數(shù)據(jù)緩存模塊、管理配置模塊和上層應(yīng)用接 口模塊相連，包括規(guī)則庫(kù)、事件庫(kù)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)庫(kù)、配置參數(shù)庫(kù)，分別采用不同的表空間進(jìn)行存 儲(chǔ)。
[0046] 所述的管理配置模塊，與讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和上層應(yīng)用接口相連，用于調(diào)整 讀寫(xiě)器工作狀態(tài)，配置相應(yīng)讀寫(xiě)器驅(qū)動(dòng)和接口參數(shù)，配置上層應(yīng)用接口參數(shù)以及編輯規(guī)則 庫(kù)，并把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)、參數(shù)及規(guī)則存入數(shù)據(jù)庫(kù)；其主要功能有：（1)接受用戶(hù)對(duì)讀寫(xiě)器參數(shù) 的配置，包括讀取周期的設(shè)置、天線功率的設(shè)置、IP地址、串口號(hào)、端口號(hào)以及其他參數(shù)的 設(shè)置；（2)監(jiān)控調(diào)整讀寫(xiě)器狀態(tài)，包括監(jiān)控讀寫(xiě)器與網(wǎng)絡(luò)的連接是否相通，監(jiān)控讀寫(xiě)器使用 的天線連接是否正常，讀寫(xiě)器是否處于啟動(dòng)狀態(tài)等，并把相關(guān)狀態(tài)信息傳送到顯示屏進(jìn)行 顯示；（3)讀寫(xiě)器工作狀態(tài)的控制，包括啟動(dòng)、停止、讀取信息、添加、刪除已有的讀寫(xiě)器等； (4)配置上層應(yīng)用接口參數(shù)以及編輯規(guī)則庫(kù)，包括根據(jù)業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行通信參數(shù)設(shè)置、DLL 配置、業(yè)務(wù)規(guī)則編輯等。
[0047] 所述的上層應(yīng)用接口，與數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和配置管理模塊相連，用于將經(jīng)過(guò) 過(guò)濾和組裝的RFID數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式向上層應(yīng)用軟件發(fā)送，以實(shí)現(xiàn)更為豐富和貼近現(xiàn)實(shí) 的功能；上層應(yīng)用程序接口采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL形式，采用模塊化思想，模塊只有在相應(yīng)的 功能被請(qǐng)求時(shí)才加載，方便程序擴(kuò)展。
[0048] 所述的無(wú)線模塊，包括：WiFi模塊和GPRS模塊，方便移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC以無(wú)線的 方式與嵌入式數(shù)據(jù)集中器進(jìn)行通信，不受地域的限制；其中移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC上可以部署 企業(yè)一個(gè)用程序或遠(yuǎn)程配置管理軟件。
[0049] 所述的顯示屏，是LED顯示屏，利用一片協(xié)處理器通過(guò)ARM處理器提供的顯示數(shù)據(jù) 控制LED屏的顯示，用來(lái)顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。
[0050] 所述的通用輸入/輸出接口，包括以太網(wǎng)接口至少2個(gè)，用于連接讀寫(xiě)器或企業(yè)應(yīng) 用系統(tǒng)；串行接口，RS232/RS485,與PC機(jī)或讀寫(xiě)器相連，其中PC機(jī)上部署本地配置管理軟 件，配置管理信息直接通過(guò)消息隊(duì)列直接發(fā)送給系統(tǒng)進(jìn)行處理；SD卡接口用于增加外部存 儲(chǔ)空間；USB接口，用于連接讀寫(xiě)器或外部移動(dòng)硬盤(pán)，導(dǎo)入/導(dǎo)出數(shù)據(jù)；無(wú)線模塊可以通過(guò)無(wú) 線方式與移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC通訊，移動(dòng)終端/遠(yuǎn)程PC上部署企業(yè)應(yīng)用程序或遠(yuǎn)程配置管 理軟件，它以C/S或B/S模式，通過(guò)socket接口發(fā)送命令給中間件系統(tǒng)，無(wú)線模塊解析遠(yuǎn)程 命令以后，將命令信息發(fā)送到配置管理模塊進(jìn)行處理；電源接口，外接電源24V直流電源供 電。
[0051] 所述的配置管理軟件，屬于人機(jī)交互軟件，是RFID中間件的配置管理模塊可視化 顯示，用于配置相應(yīng)的讀寫(xiě)器接口參數(shù)、設(shè)置讀寫(xiě)器設(shè)備的工作狀態(tài)以及編輯業(yè)務(wù)規(guī)則；其 中，讀寫(xiě)器的配置采用面相對(duì)象的方式，對(duì)不同的連接方式建立不同的類(lèi)，針對(duì)不同的RFID 讀寫(xiě)器的底層通信協(xié)議或開(kāi)發(fā)包建立相應(yīng)的類(lèi)，逐一實(shí)現(xiàn)其中的命令函數(shù)，讀寫(xiě)器連入系 統(tǒng)的時(shí)候選擇連接方式，根據(jù)連接方式生成不同的對(duì)象；當(dāng)有一種的新的連接方式時(shí)，只需 要再加入該接口方式的類(lèi)就可以了，方便程序的升級(jí)和更新，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；用類(lèi) 的方式實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器的連接，屏蔽了各種設(shè)備的差異性。
[0052] 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明所實(shí)施的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解 本發(fā)明實(shí)施的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以 及應(yīng)用范圍上均有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于RFID中間件的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)與底層讀寫(xiě)器接口、上層 應(yīng)用系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜性的屏蔽；其特征在于， 所述的嵌入式系統(tǒng)，包括：處理器、存儲(chǔ)器、無(wú)線模塊、顯示屏、通用輸入/輸出接口，上 述硬件集成在兩塊雙層混合集成電路板上，一塊集成處理器、存儲(chǔ)器、顯示屏，處理器與存 儲(chǔ)器通過(guò)主存總線相連，與顯示屏通過(guò)I/O總線相連，另一塊集成無(wú)線模塊和通用輸入/輸 出接口，無(wú)線模塊和通用輸入/輸出接口分別與電路板的I/O總線相連，兩塊電路板采用主 從方式，用UART總線相連； 所述的處理器和存儲(chǔ)器部署有RFID中間件； 所述的無(wú)線模塊包括：WiFi模塊和GPRS模塊； 所述的顯示屏是LED顯示屏； 所述的通用輸入/輸出接口，包括以太網(wǎng)接口至少2個(gè)，用于連接讀寫(xiě)器或企業(yè)應(yīng)用系 統(tǒng)；串行接口，RS232/RS485,與PC機(jī)或讀寫(xiě)器相連； 所述的RFID中間件包括：讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、配 置管理模塊以及上層應(yīng)用接口； 所述的讀寫(xiě)器接口模塊，與管理配置模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及數(shù)據(jù)緩存模塊相連，用于中 間件與RFID讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)通信，獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達(dá)配置管理模塊的讀寫(xiě)器指令； 所述的數(shù)據(jù)處理模塊，包括RFID數(shù)據(jù)分組模塊模塊、RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊和復(fù)雜事件組 裝模塊，這幾個(gè)模塊依次相連，并與讀寫(xiě)器接口模塊及上層應(yīng)用接口模塊相連，用于對(duì)RFID 原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、過(guò)濾及重組，組裝成有意義的復(fù)雜事件，并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式上傳給上 層應(yīng)用程序； 所述的數(shù)據(jù)緩存模塊模塊，設(shè)有一塊共享存儲(chǔ)區(qū)，它連接數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和讀寫(xiě) 器接口模塊，用于緩存從讀寫(xiě)器讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理模塊處理的中間數(shù)據(jù)結(jié)果以及 按照需求將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，解決數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理之間的速度不協(xié)調(diào)問(wèn)題； 獲取的標(biāo)簽信息，并沒(méi)有立即存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，而是先放在緩存區(qū)，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊 處理過(guò)濾之后，才將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)據(jù)處理模塊生產(chǎn)的中間數(shù)據(jù)，也暫存在數(shù)據(jù)緩存 區(qū)，然后根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，有選擇的存入數(shù)據(jù)庫(kù)中； 所述的配置管理模塊，與讀寫(xiě)器接口模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和上層應(yīng)用接口相連，用于調(diào)整讀寫(xiě) 器工作狀態(tài)，配置相應(yīng)讀寫(xiě)器驅(qū)動(dòng)和接口參數(shù)，配置上層應(yīng)用接口參數(shù)以及編輯規(guī)則庫(kù)，并 把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)、參數(shù)及規(guī)則存入數(shù)據(jù)庫(kù)；其功能有：接受用戶(hù)對(duì)讀寫(xiě)器參數(shù)的配置，包括讀 取周期的設(shè)置、天線功率的設(shè)置、IP地址、串口號(hào)、端口號(hào)以及其他參數(shù)的設(shè)置；監(jiān)控調(diào)整 讀寫(xiě)器狀態(tài)，包括監(jiān)控讀寫(xiě)器與網(wǎng)絡(luò)的連接是否相通，監(jiān)控讀寫(xiě)器使用的天線連接是否正 常，讀寫(xiě)器是否處于啟動(dòng)狀態(tài)等，并把相關(guān)狀態(tài)信息傳送到顯示屏進(jìn)行顯示；讀寫(xiě)器工作 狀態(tài)的控制，包括啟動(dòng)、停止、讀取信息、添加、刪除已有的讀寫(xiě)器等；(4)配置上層應(yīng)用接 口參數(shù)以及編輯規(guī)則庫(kù)，包括根據(jù)業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行通信參數(shù)設(shè)置、DLL配置、業(yè)務(wù)規(guī)則編輯。 所述的上層應(yīng)用接口，與數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理模塊和配置管理模塊相連，用于將經(jīng)過(guò)過(guò)濾 和組裝的RFID數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式向上層應(yīng)用軟件發(fā)送，以實(shí)現(xiàn)更為豐富和貼近現(xiàn)實(shí)的功 能；上層應(yīng)用程序接口采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL形式，采用模塊化，模塊只有在相應(yīng)的功能被請(qǐng) 求時(shí)才加載，方便程序擴(kuò)展。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，其特征在于，所述的RFID數(shù)據(jù)分組模 塊，用于將多個(gè)天線，按照業(yè)務(wù)邏輯映射為一個(gè)邏輯分組，每一個(gè)邏輯分組代表了一個(gè)具體 業(yè)務(wù)含義，分組規(guī)則根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)部署情況來(lái)確定，它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)方 式，減少了數(shù)據(jù)處理部分與數(shù)據(jù)采集部分的軟件耦合度；而對(duì)上層模塊，只有邏輯分組，對(duì) RFID原始數(shù)據(jù)具有初步過(guò)濾功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，其特征在于，所述的RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊， 對(duì)RFID原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化和去噪點(diǎn)處理； 所述的去冗余化實(shí)現(xiàn)方法是：對(duì)標(biāo)簽狀態(tài)的變化進(jìn)行（〇，1)編碼，標(biāo)簽出現(xiàn)為0,標(biāo)簽 消失為1 ;然后依據(jù)事件的時(shí)間和空間有序性以及業(yè)務(wù)流程規(guī)則，通過(guò)計(jì)時(shí)器機(jī)制在狀態(tài) 和時(shí)間兩個(gè)維度上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余化；另外結(jié)合業(yè)務(wù)規(guī)則，通過(guò)設(shè)置各種過(guò)濾器達(dá)到過(guò) 濾冗余數(shù)據(jù)的目的，讀寫(xiě)器過(guò)濾器適用于只關(guān)心某一地點(diǎn)標(biāo)簽信息的應(yīng)用系統(tǒng)；編碼過(guò)濾 器適用于只關(guān)心指定類(lèi)型的標(biāo)簽用戶(hù)；時(shí)間過(guò)濾器適用于只關(guān)注某一時(shí)段的標(biāo)簽的應(yīng)用系 統(tǒng)。 所述的去噪點(diǎn)處理實(shí)現(xiàn)方法是：所謂的RFID系統(tǒng)噪點(diǎn)表現(xiàn)為漏讀、臟讀2個(gè)方面，通 過(guò)smooth算法生成邏輯事件，平滑事件流，清洗漏讀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；讀寫(xiě)器讀取或數(shù)據(jù)傳輸過(guò) 程中所造成的位錯(cuò)誤通過(guò)校驗(yàn)碼來(lái)檢測(cè)，通過(guò)特定的解碼規(guī)則進(jìn)行解析，過(guò)濾掉無(wú)法解析 和編碼異常的數(shù)據(jù)，來(lái)解決臟讀問(wèn)題。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式數(shù)據(jù)集中器，其特征在于，所述復(fù)雜事件組裝模塊，處 理同一事件流中多個(gè)事件之間的相關(guān)性，對(duì)上層應(yīng)用提供事件分析和提取功能，使RFID應(yīng) 用程序快速開(kāi)發(fā)、降低成本。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104091187SQ201410318993
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】趙永麗, 王麗娜 申請(qǐng)人:冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院