一笔画风格动画

1、RFID中间件数据处理模块的设计班级：09电科2班姓名：钟昊熙学号：2009301510045指导老师：徐斌富绪论RFID中间件技术EPC编码体系数据存储模块设计数据过滤模块设计总结与展望RFID与物联网RFID工作原理研究的目的和意义背景介绍物联网（Internet of Things），指的是将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）、二维码、全球定位系统等与互联网合起来而形成的一个巨大网络，方便识别和管理，RFID电子标签是核心技术。作为物联网系统必不可少的中间环节，RFID系统设计成为了业界研究的热点。RFID中间件是连接底层设备与上层应用的桥梁。它实现了RFID读写器与企业应用系统之

2、间的无缝连接。RFID与物联网RFID在物联网中的应用RFID在物联网中的应用RFID工作原理标签进入磁场后，接收解读器发出的射标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），无源标签或被动标签）或者由标签主动发送某一频率的信号或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动签），有源标签或主动签），解读器读取信息并解码后，送至中央信解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。息系统进行有关数据处理。工作原

3、理RFID中间件RFID中间件是中间件是RFID读写设备和后端应读写设备和后端应用之间的桥梁，它提供对不同数据采集用之间的桥梁，它提供对不同数据采集设备的硬件管理功能；同时对这些设备设备的硬件管理功能；同时对这些设备采集或要使用的原始数据进行过滤、分采集或要使用的原始数据进行过滤、分组、计数和存储等各种数据处理操作，组、计数和存储等各种数据处理操作，为后端的各种应用程序提供能够识别并为后端的各种应用程序提供能够识别并符合标准的数据。符合标准的数据。中间件技术研究的目的和意义 目前，国内外的目前，国内外的RFID 中间件体积庞大，只中间件体积庞大，只适用于适用于PC 机，不能移植到嵌入式阅读器中

4、。机，不能移植到嵌入式阅读器中。本文提出一种可直接运行于各种嵌入式阅读器本文提出一种可直接运行于各种嵌入式阅读器设备，基于设备，基于EPCglobal 标准的嵌入式标准的嵌入式 RFID 中中间件，并详细研究其中的标签数据处理流程。间件，并详细研究其中的标签数据处理流程。 主要内容是设计一整套解决主要内容是设计一整套解决RFID数据过滤数据过滤的解决方案，将原有的二进制数据通过三道过的解决方案，将原有的二进制数据通过三道过滤器的处理，变成滤器的处理，变成EPC标准格式的数据，可以标准格式的数据，可以在标准的数据库中找到相应的信息，或者更进在标准的数据库中找到相应的信息，或者更进一步实现与网络的

5、链接与交流，成为物联网的一步实现与网络的链接与交流，成为物联网的一个标准单元。一个标准单元。研究的目的和意义EPC编码概述EPC编码种类GID-96编码举例EPC编码体系EPC编码概述 EPC编码是新一代的与编码是新一代的与EAN-UCC编码兼容编码兼容的新的编码标准，在的新的编码标准，在EPC系统中系统中EPC编码与现编码与现行行GTIN相结合，因而相结合，因而EPC并不是取代现行的并不是取代现行的条码标准，而是由现行的条码标准逐渐过渡到条码标准，而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中标准或者是在未来的供应链中EPC和和EANUCC系统共存。系统共存。EPC是存储在射

6、频标签是存储在射频标签中的唯一信息且已经得到中的唯一信息且已经得到UCC和国际和国际EAN的支的支持。目前，还与其它国家、国际的贸易集团和持。目前，还与其它国家、国际的贸易集团和标准机构进行合作。标准机构进行合作。EPC编码概述EPC编码种类 EPCv1.3编码体系包含三大类，共十一种编码体系包含三大类，共十一种编码方案：编码方案：（1）通用标识符（）通用标识符（GID）（2）EAN.UCC全球贸易产品码（全球贸易产品码（GTIN） EAN.UCC系列货运包厢代码（系列货运包厢代码（SSCC） EAN.UCC全球位置码（全球位置码（GLN） EAN.UCC全球可回收资产标识符（全球可回收资产标

7、识符（GRAI） EAN.UCC全球单个资产标识符（全球单个资产标识符（GIAI）（3）DoD结构结构EPC编码种类GID-96编码举例此版本此版本 EPC 数据标准定义了一种通用的标识数据标准定义了一种通用的标识类型。通用标识符（类型。通用标识符（GID-96）定义为）定义为 96 位的位的 EPC 代码，它不依赖于任何已知的，现有的规代码，它不依赖于任何已知的，现有的规范或标识方案。除了保证范或标识方案。除了保证 EPC 命名空间唯一命名空间唯一性的标头之外，通用标识符还有性的标头之外，通用标识符还有 3 个字段组成个字段组成通用管理者代码：每个行业通用管理者代码：每个行业EPC标准管理者

8、的标准管理者的代码代码对象分类代码：标识所属品类的代码对象分类代码：标识所属品类的代码序列代码：每个物品独一无二的序列号序列代码：每个物品独一无二的序列号GID编码举例设计原因数据读取流程数据存储流程数据存储模块RFID 中间件面临更加繁重的处理任务，它是中间件面临更加繁重的处理任务，它是一个公共信息的汇聚点。它既获得来自读写器一个公共信息的汇聚点。它既获得来自读写器的数据，也接收后台应用的管理，同时需要查的数据，也接收后台应用的管理，同时需要查询询ONS 服务器和服务器和EPC 信息服务。因此，在处信息服务。因此，在处理复杂逻辑的时候，标签数据不再是单独的事理复杂逻辑的时候，标签数据不再是单

9、独的事件，而是与以前标签数据有因果关系，以前的件，而是与以前标签数据有因果关系，以前的标签数据信息将影响后续标签的状态。为了保标签数据信息将影响后续标签的状态。为了保存各方面的信息，存各方面的信息，RFID 中间件需要把一些数中间件需要把一些数据保存在本地，能够及时快速的查询。即使后据保存在本地，能够及时快速的查询。即使后台应用短时间不可用，数据存储功能也使中间台应用短时间不可用，数据存储功能也使中间件能够正常工作，将产生的事件信息保存在本件能够正常工作，将产生的事件信息保存在本地。地。设计原因数据存读流程数据存入缓冲仅仅是把数据保存到数据存储缓冲，这样加快了存储数据的速度，避免了每次都真正对

10、数据库文件的进行读写操作。数据写入数据库数据刷写线程都会把数据存储缓冲中的累积数据写入到数据库文件中。数据读取首先检索存储数据缓冲，如果存储数据缓冲中，如果有，那么可以直接返回该标签数据；否则进一步向数据库查询标签数据，并且返回标签数据。如果全无则返回错误信息数据库界面界面截图数据库界面作用这次试验需要在设备上实现直接可视的RFID相关操作和测试行为，所以，我们还需要使用QT来编写一个软件系统界面，这其中数据库中的相关行为规则和预存数据都可以在这个界面中用鼠标进行调节和修改，方便用户使用冗余过滤器过滤器系统编码过滤器行为过滤器过滤器系统设计冗余过滤器行为过滤器编码过滤器RFID读写器读取得标签

11、数据通常读写器读取得标签数据通常都是一些原始的标签数据，其中都是一些原始的标签数据，其中可能包含大馈重复冗余的数据。可能包含大馈重复冗余的数据。为了保证读取率，特别是在某个为了保证读取率，特别是在某个地方有大量标签经过的时候，通地方有大量标签经过的时候，通常会在这个地方的相邻位置摆放常会在这个地方的相邻位置摆放多台读写器或天线，这样多台读多台读写器或天线，这样多台读写器可能间时读到某个标签进行写器可能间时读到某个标签进行重复上报。在传递数据给上层应重复上报。在传递数据给上层应用软件之前有必要对标签数据进用软件之前有必要对标签数据进行去重过滤以减少系统的负担。行去重过滤以减少系统的负担。Dupl

12、icateEliminationFiher(pamm：dupInterval)TagTableempty HashTable 哈希表存放标签数据loop 只要还能读到标签则一直循环tagthe next readed tagoldTagTagTabletagtagIDif(oldTag=null) 哈希表中不存在相同标签TagTableput(tagtagID，tag)output tag 输出标签else if(tag.timeStamp-oldTag.timeStampdupinterwal)output tag 输出标签更新哈希表中标签读取时间oldTagtimeStamptagtime

13、Stampelse 过滤重复标签，并更新哈希表中标签读取时间oldTagtimeStamptagtimeStamp endloop在某些在某些RFID应用中，用户需要知道在应用中，用户需要知道在某时某地当前有多少物品，或者又有多某时某地当前有多少物品，或者又有多少物品离开了，或者是新到了多少物品少物品离开了，或者是新到了多少物品。行为过滤器就是为达此目的而设计的。行为过滤器就是为达此目的而设计的。它主要过滤三种标签它主要过滤三种标签新出现的标签：上一次没有出现而这次新出现的标签：上一次没有出现而这次出现的标签；出现的标签；离开的标签：上次出现但是在定义的一离开的标签：上次出现但是在定义的一段时

14、间内没有再次出现的标签；段时间内没有再次出现的标签；当前活动标签：新出现的标签和上次出当前活动标签：新出现的标签和上次出现而且在定义的一段时间内再次出现的现而且在定义的一段时间内再次出现的标签。标签。EventHher(params：persistTime)CurrentTagTableempty HashTableAddedTagQueueempty QueueDeletedTagQueueempty Queueloop 只要还能读到标签则一直循环tagthe next feuded tagoldTagCurrentTagTabletagtagIDif(oldTag=null) 哈希表中不存

15、在相同标签AddedTagQueueInsert(tag)CurrentTagTablePut(tagtagID，tag)else oldTagtimeStaraptagtimeStampfor each tag in CurrentTagTableif(currentTime-tag.timeStamppemistTime)DeletedTagQueueInsert(tag)CurrentTagTablereulove(tagtagID) end for end loop在在RFID应用领域中，标签编码格应用领域中，标签编码格式一般由版本号和三个数据段组式一般由版本号和三个数据段组成，它们依

16、次是厂商标识符、产成，它们依次是厂商标识符、产品类别符以及单品序列号。品类别符以及单品序列号。通过编码过滤器，我们可以从所通过编码过滤器，我们可以从所有的标签数据中选出标签码满足有的标签数据中选出标签码满足用户需求的标签，而过滤掉其他用户需求的标签，而过滤掉其他的。的。先由用户定义一个标签码模式，先由用户定义一个标签码模式，规定需要选出的标签的类型。然规定需要选出的标签的类型。然后当每读到一个标签时，将该标后当每读到一个标签时，将该标签的标签码与标签码模式进行匹签的标签码与标签码模式进行匹配，若匹配，则输出该标签，否配，若匹配，则输出该标签，否则过滤该标签。则过滤该标签。TagCodeFilter(params：tagPattem)tagPattemdefine a tag patternloop tagthe next readed tagif(tag match tagPattem)output tag /end loop总结 本文首先介绍了国内外RFID技术的发展，现状和趋势。然后详细介绍了RFID中间件系统的架构和EPC编码体系，从基础上分析RFID中间件数据处理的目的。通过使用SQlite数据库和三个过滤器模块的设计，构建了一个基本的RFID中间件数据处理模块并具有基本的与EPC服务器连