射频识别(RFID)技术是一种无线通信技术,可以用来识别和跟踪物体,其标签存储着唯一的信息。RFID中间件作为RFID阅读器与上层应用系统之间的桥梁,负责数据的采集、过滤和处理。嵌入式RFID中间件则是在嵌入式系统中实现RFID中间件的功能,它通常与特定的硬件紧密结合,使得数据处理更加高效。
1. RFID技术及其重要性:RFID技术通过无线电波进行非接触式的自动识别,能够同时读取多个RFID标签信息,具备了识别速度快、距离远、抗干扰能力强等特点。与传统条形码技术相比,RFID技术无需直接看到标签即可读取信息,极大地提高了数据采集的效率。
2. 嵌入式RFID中间件的软件体系结构:嵌入式RFID中间件的软件体系结构通常包括操作系统、中间件服务器、数据库管理系统等。本例中使用Linux操作系统,它自带网络驱动和串口驱动,为中间件提供了基础的网络与通信支持。DSP驱动则与RFID阅读器的DSP模块交互,确保中间件能与阅读器有效沟通。中间层由GoAheadWeb服务器和嵌入式数据库SQLite组成,分别负责数据的转发处理和数据存储。上层则由阅读器管理、阅读器协议服务和ALE服务模块构成,这些模块实现了对RFID系统的管理和与高层应用系统的接口。
3. GoAheadWeb服务器的作用:GoAheadWeb服务器是一款专为嵌入式系统设计的Web服务器,它被用来承载中间件的数据转发和模块运行。它允许阅读器之间以及阅读器与客户端之间的数据通信,是嵌入式RFID中间件不可或缺的部分。
4. 嵌入式数据库SQLite的应用:SQLite作为一个轻型、免费和开源的嵌入式数据库,被选用于本嵌入式RFID中间件系统中。它支持SQL92标准,具有高效的数据处理能力和较小的存储空间需求,能够满足嵌入式系统对数据库管理的实时性要求。
5. ALE协议服务模块:ALE协议服务模块是RFID中间件中关键的一环,它根据EPCglobal制定的ALE标准,为上层应用程序提供了一个接口,用于过滤和统计数据。这样的模块使得中间件能够与各种不同的应用程序无缝集成。
6. 标签数据处理流程:RFID标签数据的处理流程从客户端通过HTTP协议发送XML表单开始,中间件接收数据后,通过ALE子进程解析XML文件,并执行数据库操作。DSP模块将RFID阅读器解调出的二进制EPC数据通过DSP驱动发送到接收模块。接收模块将数据滤除重复并转换成统一数据格式后存入SQLite数据库,作为数据源。每个ECSpec创建一个线程执行数据库操作,并将查询结果通过TCP协议返回给客户端。
7. EPC标签数据格式和转化:EPC标签存储着关于产品唯一信息的数据,其标准由8种格式组成。EPC数据可以从二进制形式转化为标准URI格式,便于数据库进行分组过滤操作。转换过程涉及将二进制数据转换成字符串,根据头部信息查询EPC格式表,最后提取出版本号、过滤字段、制造商、物品种类和物品序列号。
8. 标签数据插入SQLite数据库:将二进制EPC码转换成URI格式存储到SQLite数据库中,是为了满足上层应用的需求。在数据库层面使用URI格式可以简化查询和分组操作,减少数据库处理的复杂性。
整个嵌入式RFID中间件的数据处理流程涉及多个技术和步骤,包括数据库管理、网络通信、数据格式转化等。通过优化这些流程,可以实现高效的RFID数据采集和处理,为物联网应用提供有力支持。