一種bim模型中采用rfid電子標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種BM模型中采用RFID電子標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，涉及射頻信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]影響建設(shè)項(xiàng)目按時(shí)、按價(jià)、按質(zhì)完成的因素，基本上可以分為兩大類:第一類是由于設(shè)計(jì)和計(jì)劃過程沒有考慮到的施工現(xiàn)場問題(例如管線碰撞、可施工性差、工序沖突等)，導(dǎo)致現(xiàn)場窩工、待工。這類問題可以通過建立項(xiàng)目的進(jìn)行設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)和可施工性模擬，以及對施工方案進(jìn)行4D模擬等手段，在電腦中把計(jì)劃要發(fā)生的施工活動(dòng)都虛擬地做一遍來解決。第二類是施工現(xiàn)場的實(shí)際進(jìn)展和計(jì)劃進(jìn)展不一致，現(xiàn)場人員手工填寫報(bào)告，管理人員不能實(shí)時(shí)得到現(xiàn)場信息，不到現(xiàn)場無法驗(yàn)證現(xiàn)場信息的準(zhǔn)確度，導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)問題和解決問題不及時(shí)，從而影響整體效率。BM和RFID的配合可以很好地解決這類問題，兩個(gè)技術(shù)的集成應(yīng)用能夠讓RFID發(fā)揮的作用大大超越傳統(tǒng)的辦公和財(cái)務(wù)自動(dòng)化應(yīng)用，直指施工管理中的核心冋題實(shí)時(shí)跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)控制。
[0003]建筑信息模型(Building Informat1n Modeling，簡稱BIM)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。
[0004]將RFID與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到BM模型，有兩個(gè)關(guān)鍵的問題需要解決:一是建筑部件的準(zhǔn)確識(shí)別，二是建筑部件詳細(xì)信息的獲取與處理。而建筑部件的準(zhǔn)確識(shí)別又包含兩方面的含義，一是要保證電子標(biāo)簽讀碼器所讀取到的電子標(biāo)簽(Electronic Product Code，簡稱EPC)即為所要識(shí)別建筑部件的EPC，因?yàn)楫?dāng)電子標(biāo)簽讀碼器工作時(shí)，只要EPC標(biāo)簽在電子標(biāo)簽讀碼器工作范圍內(nèi)，對其的閱讀指令就會(huì)不斷的通知給BIM模型，無論是BIM模型真正要識(shí)別的建筑部件還是其它干擾性的建筑部件(如偶爾經(jīng)過電子標(biāo)簽讀碼器范圍的某個(gè)建筑部件)的EPC信息都會(huì)被識(shí)讀到并送給BM模型，所以必須過濾掉這些干擾性的建筑部件，保證電子標(biāo)簽讀碼器所讀到的全部為待讀建筑部件的信息。二是要過濾掉冗余的信息，這是因?yàn)閷τ诿考R(shí)別的建筑部件，我們只需要獲得一次它的EPC信息即可，但是當(dāng)其在電子標(biāo)簽讀碼器的工作范圍時(shí)，會(huì)被電子標(biāo)簽讀碼器周期性的不斷上報(bào)，這就導(dǎo)致對于同一信息，會(huì)產(chǎn)生幾條甚至幾十條上百條重復(fù)的數(shù)據(jù)，所以必須過濾掉這些冗余的數(shù)據(jù)，提高后續(xù)程序的處理效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種BIM模型中采用RFID電子標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的建筑部件準(zhǔn)確識(shí)別和冗余信息過濾這兩大問題。當(dāng)建筑部件EPC被準(zhǔn)確識(shí)別后，為了達(dá)到BIM模型自動(dòng)處理的目的，必須自動(dòng)獲取該EPC對應(yīng)的詳細(xì)信息。本發(fā)明利用物聯(lián)網(wǎng)的對象名稱解析服務(wù)(Object Naming Service，簡稱ONS)服務(wù)，它能使每個(gè)帶標(biāo)簽構(gòu)件分配的唯一編碼與一個(gè)或者多個(gè)擁有關(guān)于構(gòu)件更多信息的目標(biāo)信息服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)定位地址(URL)相匹配，將EPC轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的ONS訪問地址，即可獲取到該EPC對應(yīng)的詳細(xì)信息。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種BIM模型中采用RFID電子標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括設(shè)置于建筑物部件上的EPC標(biāo)簽、讀寫器、ONS服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，還包括讀寫器接口、過濾器模塊、信息處理模塊、讀寫器管理器、過濾器組合管理器、字段匹配管理器和BM模型接口 ；
所述讀寫器、讀寫器接口、過濾器模塊、信息處理模塊依次相連接，讀寫器接口還與讀寫器管理器相連接，過濾器模塊還與過濾器組合管理器相連接，信息處理模塊還分別與字段匹配管理器、ONS服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫相連接，所述讀寫器管理器、過濾器組合管理器和字段匹配管理器分別和BM模型結(jié)構(gòu)相連接；
讀寫器讀取設(shè)置于建筑物部件上的EPC標(biāo)簽，將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)讀寫器接口傳送至過濾器模塊進(jìn)行過濾處理，經(jīng)過濾后的數(shù)據(jù)被傳送至信息處理模塊，由ONS服務(wù)器完成對所述EPC標(biāo)簽的ONS查詢，返回包含所述EPC標(biāo)簽詳細(xì)信息的PML數(shù)據(jù)，所述PML數(shù)據(jù)將同時(shí)被存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫，信息處理模塊處理后的數(shù)據(jù)接入BM模型結(jié)構(gòu)，將經(jīng)過上述處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)有BM模型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化插入與查詢比對。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述讀寫器接口包括協(xié)議處理器、命令處理器、事件發(fā)生器和狀態(tài)管理器，其中，
所述協(xié)議處理器用以實(shí)現(xiàn)BIM模型與讀寫器的網(wǎng)絡(luò)通信連接；
所述命令處理器用以實(shí)現(xiàn)BIM模型發(fā)出指令以及讀寫器對指令的響應(yīng)；
所述事件生成器用以實(shí)現(xiàn)生成標(biāo)簽事件；
所述狀態(tài)管理器用以返回讀寫器工作時(shí)各項(xiàng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)讀寫器管理器的管理與監(jiān)視。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述過濾器模塊包括平滑過濾器、讀寫器過濾器和PEC過濾器，其中，
所述平滑過濾器用以過濾冗余的和無效的數(shù)據(jù)；
所述讀寫器過濾器用以分離從不同讀寫器中讀取到的數(shù)據(jù)；
所述EPC過濾器用以分離出BM模型需要的EPC信息。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述信息處理模塊包括ONS接口、PML解析器、PML存儲(chǔ)器和字段匹配器，其中，
所述ONS接口部分提供與ONS服務(wù)器的接口，向ONS服務(wù)器發(fā)送查詢請求并接收返回的數(shù)據(jù)，供PML解析器和PML存儲(chǔ)器處理；
所述PML解析器用以解析ONS接口部分傳送回的PML數(shù)據(jù)，提取其中所需的屬性字段和值；
所述PML存儲(chǔ)器用以將ONS接口部分傳回的PML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫；
所述字段匹配器:將PML數(shù)據(jù)中描述的具備同一屬性、但有不同屬性名稱的構(gòu)件解析成同一屬性。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述事件生成器生成標(biāo)簽事件的具體過程包括:
501、當(dāng)EPC標(biāo)簽被第一次發(fā)現(xiàn)時(shí)，產(chǎn)生標(biāo)簽掃描(TagSeen)事件；
502、當(dāng)EPC標(biāo)簽在一段時(shí)間內(nèi)對準(zhǔn)讀寫器，產(chǎn)生穩(wěn)定讀取(FirmRead)事件； 503、當(dāng)一個(gè)EPC標(biāo)簽已經(jīng)產(chǎn)生了穩(wěn)定讀取(FirmRead)事件，且在時(shí)間上沒有度過所設(shè)定的時(shí)間間隔，則此EPC標(biāo)簽將再產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)簽離開(TagExpired)事件；
504、當(dāng)EPC標(biāo)簽保持在系統(tǒng)讀取(SoftRead)狀態(tài)并且不再被閱讀時(shí)，產(chǎn)生標(biāo)簽讀完(TagVanished)事件。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
本發(fā)明應(yīng)用于建設(shè)項(xiàng)目管理中，管理人員即使不在現(xiàn)場，也能實(shí)時(shí)得到準(zhǔn)確的施工現(xiàn)場信息。同時(shí)，本發(fā)明可以有針對性的讀取所需建筑部件的電子標(biāo)簽，并針對每件要識(shí)別的建筑部件，過濾掉冗余的信息，提高后續(xù)程序的處理效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明中事件發(fā)生器模塊的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊示意圖如圖1所示，由圖可知，BM模型中采用RFID電子標(biāo)簽采集數(shù)據(jù)的工作流程如下:將讀寫器接入RFID電子標(biāo)簽系統(tǒng)，對讀寫器管理器進(jìn)行相應(yīng)的配置，讀寫器接口部分處理好硬件的適配操作，該操作對BM模型是透明的；讀寫器接入配置完成后，便可進(jìn)行相關(guān)操作。在識(shí)別電子標(biāo)簽時(shí)，讀寫器閱讀待安裝的建筑部件的EPC標(biāo)簽，并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)讀寫器接口部分傳送至過濾器模塊進(jìn)行過濾處理，BM模型可以通過過濾器組合管理器來配置過濾器的組合順序以更好的完成過濾工作；經(jīng)過濾后的數(shù)據(jù)將由過濾器模塊傳送至信息處理模塊，傳送的數(shù)據(jù)為建筑部件的EPC，對象名稱解析服務(wù)ONS接口部分完成對該EPC的ONS查詢，并返回包含該EPC詳細(xì)信息的實(shí)體標(biāo)記語言(PhysicalMark - Up Language,簡稱PML)數(shù)據(jù)，PML解析器按照BM模型的要求解析出需要的數(shù)據(jù)，如構(gòu)件名稱、型號(hào)等，BM模型通過字段匹配管理器來設(shè)置PML解析器，將PML信息中的哪一個(gè)字段解析為自己定義的字段以更好的適應(yīng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫；0NS接口部分返回的PML數(shù)據(jù)通過PML存儲(chǔ)器存儲(chǔ)至本地的數(shù)據(jù)庫，以便于以后對建筑部件詳細(xì)信息的查詢與監(jiān)管。信息處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過接口接入現(xiàn)有的BM模型，其主要工作是將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)有BM模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)化插入與查詢比對。
[0016]下面按照功能模塊，具體介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu):
一、讀寫器接口
讀寫器接口部分為各種讀寫器提供集成功能，屏蔽不同硬件間的復(fù)雜性，使得不同的讀寫器通過簡單的配置就可以方便快速的接入BM模型。由協(xié)議處理器、命令處理器、EPC生成器和狀態(tài)管理器四個(gè)部分組成。
[0017]1.協(xié)議處理器:它的功能是保證BM模型能夠通過各種網(wǎng)絡(luò)通信方案連接到RFID讀寫器，不同的讀寫器建立在不同的通信接口上，并且使用不同的數(shù)據(jù)交換協(xié)議與BIM模型通信，協(xié)議處理器使得來自不同廠商不同類型的讀寫器能夠以無縫方式與中間件BIM模型相連接。
2.命令處理器:用來處理BM模型發(fā)出的指令以及讀寫器對指令的響應(yīng)。
[0018]3.事件發(fā)生器:生成標(biāo)簽事件。本發(fā)明提出了根據(jù)減少引入的標(biāo)簽數(shù)據(jù)的規(guī)模的需要確定事件(Event)產(chǎn)生的辦法，如圖2所示，兩個(gè)不同的狀態(tài)之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中標(biāo)簽閱讀信息僅在與它相關(guān)的信息發(fā)生時(shí)才會(huì)傳遞，所述事件生成器生成標(biāo)簽事件的具體過程