【CPP114】訊：引言

　　在一個典型的倉庫里，卡車回到塢門卸下托盤上的貨物，該托盤或者集裝箱都有無線射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)標簽(目前，低價商品還不能擁有自己的標簽)。倉庫內被劃分為具有相應識別電子碼的不同貨位，RFID閱讀器可安裝在倉庫的出入門和倉庫內部。整個倉庫內及各出入門附近都由網絡(無線或有線)覆蓋，以實現信息共享。

　　一個典型的RFID系統由射頻電子標簽(RFIDTag)、讀寫器(RFIDReader)及應用支撐軟件組成。電子標簽由芯片與天線組成，每個芯片都有唯一的標識碼。標簽可附著在被標識的物品上，當帶有電子標簽的被識別物品經過讀寫器的可識讀范圍內時，讀寫器自動識別該標簽并將信息發送給后端軟件，從而實現自動識別物品或自動收集物品標志信息的功能。

　　介于前端RFID讀寫器硬件模塊和后端數據庫與應用軟件之間的中介，稱為RFID中間件(RFIDMiddhware)。應用程序端使用中間件所提供的一組通用的應用程序接口(API)，即能連接到RFID讀寫器，讀取RFID標簽數據。中間件實現對底層設備的精確控制，實時采集原始數據，對數據進行過濾，并在其中封裝典型的應用邏輯，使系統接口簡單透明，從而達到系統的協調工作。

　　1模擬倉庫環境

　　開發中間件，首先要模擬倉庫環境。由于標簽的價格原因，我們不可能在每個貨物上都貼上標簽，只能通過標示托盤來追蹤貨物。如圖1所示，在每個托盤、叉車和出入庫人員上安裝和佩戴射頻標簽卡，并在車間和倉庫出入口安裝讀寫器，通過讀寫器獲取RFID標簽經過出入口的情況，從而將托盤上所屬倉庫的信息與射頻卡捆綁輸入數據庫，同時記錄叉車和人員的出入庫情況。在出入I：1安裝攝像頭，判斷通過出入口的貨物數量。

　　系統通過RFID標簽的類別來區別出人庫對象，通過倉庫管理人員及工作人員共同遵守的規則，在讀取RFID標簽時，判斷出人庫情況，并通過視頻圖像判斷托盤的狀態(空或滿及裝載貨物數量)，從而計算產品出人庫數量。定期進行統計分析，為管理人員提供決策支持，并在異常情況發生時進行報警。

　　2RFID中間件設計

　　RFID中間件位于企業應用程序與底層設備之間，提供統一的應用邏輯接口與設備接口，在實際應用中起到讀寫器的管理和數據的處理、傳遞功能。它的最終目的是數據為上層系統所用。

　　2.1原始數據采集層

　　為屏蔽各類設備之間的差異，實現應用對設備的透明操作。中間件將每個設備(RFID閱讀器，打印機，傳感器等)用統一的代理來模擬，由代理和設備直接交互。不同的設備，代理處理的消息類型、處理的方法也不同。代理之間通過UDP/IP上的XML消息來交流信息。使用XML的優點是它的異構性、可擴展性、靈活性，適用于松耦合特性的分布式系統。

　　2.1.1代理

　　中間件為設備和應用層提供了雙向接口，我們用代理來模擬設備接口。閱讀器代理負責控制閱讀器驅動、狀態查詢、接收標簽數據列表等工作，把設備傳進來的數據轉換成標準化格式。用戶可以根據傳感器類型的不同而擴展它，這樣能更好地適應客戶需要。打印機代理負責控制打印機，用戶可根據需要添加其他類型。

　　2.1.2消息機制

　　RFID中間件是消息中間件的一種，它的消息傳遞模式支持點對點模式和發布/訂閱模式。代理和設備之間多用點對點模式，例如啟動或關閉一個閱讀器時，使用UDP套接字來處理點對點操作;若閱讀器被成功啟動，它也會廣播一個閱讀器狀態更新信息。

　　在事件處理層，應用系統通過發布/訂閱機制獲得感興趣的信息，中間件為完成這一功能設置了訂閱解析器，提取定義文件的參數和方法，傳送到事件處理機制，對RFID數據進行處理。

　　2.1.3緩沖機制

　　RFID閱讀器每秒鐘會閱讀到成千上萬的標簽，為防止溢出，采用線程來加速包的卸載，并將數據保存在即時隊列中。這里線程和數據隊列構成了一個緩沖機制，以滿足計算機的實時處理要求，它可以平滑從閱讀器接收到的大量簡單重復無序數據，按要求進行處理。每個閱讀周期(讀周期是和讀寫器交互的最小單位)線程接收一組EPCs(標簽EPC，閱讀器ID，時間戳)組合，將其發送到消息隊列，對其進行事件有效性驗證，檢查是否出現讀寫錯誤或漏讀，實現對數據的初步過濾。正確讀取的數據記錄在數據庫的Observation表中。

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