專利名稱：一種rfid設(shè)備與傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID中間件及傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種RFID設(shè)備與傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法。
背景技術(shù)：
射頻識別(RadioFrequency Identification, RFID)技術(shù)，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技木。RFID技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理、物流、食品エ業(yè)監(jiān)控等行業(yè)，可大幅提高管理與運作效率，降低成本。RFID中間件是一種基于EPC global標(biāo)準(zhǔn)，獨立于架構(gòu)，面向數(shù)據(jù)流處理的基于消息的中間件，屏蔽了 RFID設(shè)備的多祥性和復(fù)雜性，能夠為后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)ー的數(shù)據(jù)服務(wù)接ロ，是RFID系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。產(chǎn)品電子代碼(Electronic Product Code ,EPC)是一種標(biāo)識方案,通過射頻識別標(biāo)簽和其它方式普遍地識別物理對象。標(biāo)準(zhǔn)化EPC數(shù)據(jù)包括獨特地標(biāo)識個別對象的EPC(或EPC識別符)以及為能有效地解讀EPC標(biāo)簽認(rèn)為有必要的可選過濾值。EPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義了ー種通用的標(biāo)識類型。通用標(biāo)識符(GID-96)定義為96位的EPC代碼，它不依賴任何已知的、現(xiàn)有的規(guī)范或標(biāo)識方案。此通用標(biāo)識符由3個字段組成——通用管理者代碼、對象分類代碼和序列號。GID的編碼包含第四個字段標(biāo)頭，保證EPC命名空間的卩隹一‘注。如表I所示
表I通用標(biāo)識符(GID-96)
權(quán)利要求
1.一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于將每一個傳感設(shè)備實現(xiàn)為一個抽象設(shè)備的實例，傳感設(shè)備模擬成RFID設(shè)備，使傳感設(shè)備與RFID設(shè)備具有相同的管理和控制接口，實現(xiàn)對RFID設(shè)備和傳感設(shè)備的集成及對RFID數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的融合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于傳感數(shù)據(jù)為從傳感設(shè)備獲取到的實時傳感數(shù)據(jù)，傳感數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝形成與RFID標(biāo)簽一致的數(shù)據(jù)格式即傳感數(shù)據(jù)ID ;傳感數(shù)據(jù)ID經(jīng)過編碼，生成最終的EPC編碼；含有傳感數(shù)據(jù)的EPC編碼經(jīng)過譯碼，轉(zhuǎn)化為傳感數(shù)據(jù)ID，再從ID中拆解出傳感數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，通過RFID中間件RFID設(shè)備和傳感設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，所述RFID中間件包括設(shè)備管理模塊、事件處理模塊和數(shù)據(jù)服務(wù)接口 ；所述數(shù)據(jù)服務(wù)接口用于與JMS客戶、SOAP客戶或者其他企業(yè)應(yīng)用程序連接；所述事件處理模塊用于進(jìn)行RFID數(shù)據(jù)的收集和過濾以及業(yè)務(wù)規(guī)則過濾；所述設(shè)備管理模塊與RFID閱讀器、傳感器連接，其中，設(shè)備管理模塊同時管理的設(shè)備最大數(shù)η由RFID中間件自身的實現(xiàn)決定；與設(shè)備管理模塊連接的RFID閱讀器個數(shù)范圍為[1，χ]，與設(shè)備管理模塊連接的傳感器個數(shù)范圍為[l，y]，RFID閱讀器和傳感器個數(shù)總和滿足 x+y ≤η, n ≥I。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述設(shè)備管理模塊包括設(shè)備管理層、設(shè)備代理層和硬件抽象層，其中，設(shè)備管理層與設(shè)備代理層連接，設(shè)備代理層與硬件抽象層連接；所述設(shè)備管理層用于配置和管理RFID設(shè)備、傳感器設(shè)備，監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并接收來自設(shè)備代理層的數(shù)據(jù)，整合處理后發(fā)送給中間件的上層模塊即事件處理模塊使用；處于該層的設(shè)備管理器控制和管理設(shè)備代理層中的若干個設(shè)備代理；所述設(shè)備代理層是設(shè)備管理層和硬件抽象層的溝通橋梁，其作為底層若干RFID設(shè)備和傳感器的代理與設(shè)備管理層進(jìn)行交互，交互內(nèi)容包括分發(fā)設(shè)備管理層的指令到具體的RFID閱讀器和傳感器設(shè)備、將設(shè)備執(zhí)行配置指令后結(jié)果反饋給設(shè)備管理層；所述硬件抽象層由多個抽象設(shè)備的實例構(gòu)成，其中，每一個不同的RFID設(shè)備或者傳感器設(shè)備實現(xiàn)一個抽象設(shè)備實例，并實現(xiàn)規(guī)范的硬件操作接口 ；硬件抽象層與RFID閱讀器以及傳感器進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)交互，執(zhí)行設(shè)備控制指令和狀態(tài)查詢指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述硬件抽象層根據(jù)EPC global的閱讀器協(xié)議制定的規(guī)范抽象出一套硬件操作接口，屏蔽不同設(shè)備廠商的產(chǎn)品差異性。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述設(shè)備代理層中的每一個閱讀器設(shè)備與若干個閱讀器相關(guān)聯(lián)，借助硬件抽象層中的抽象設(shè)備從閱讀器設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)通過通信通道發(fā)送給上層模塊事件處理模塊處理；所述閱讀器設(shè)備還負(fù)責(zé)接收并響應(yīng)來自設(shè)備管理器的控制指令和設(shè)備配置指令，操縱具體的閱讀器完成預(yù)定的行為。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述抽象設(shè)備包括設(shè)備代理和設(shè)備適配器，所述設(shè)備代理與RFID閱讀器或者傳感器一一對應(yīng)，設(shè)備代理實現(xiàn)統(tǒng)一的抽象設(shè)備訪問接口，設(shè)備訪問接口包括設(shè)備初始化、打開/關(guān)閉設(shè)備、讀取設(shè)備數(shù)據(jù)接口 ；這些接口是對硬件設(shè)備的間接訪問，通過發(fā)送命令到設(shè)備適配器，由設(shè)備適配器執(zhí)行命令并返回結(jié)果后，再整合返回； 所述設(shè)備適配器與RFID閱讀器或者傳感器一一對應(yīng)，設(shè)備適配器實現(xiàn)與設(shè)備代理對應(yīng)的接口，設(shè)備適配器是真正訪問硬件設(shè)備的實體，通過設(shè)備廠商提供的開發(fā)工具，實現(xiàn)對設(shè)備的直接訪問。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述設(shè)備數(shù)據(jù)包括RFID設(shè)備數(shù)據(jù)和傳感設(shè)備數(shù)據(jù)，設(shè)備代理和設(shè)備適配器運行在不同運行時環(huán)境，設(shè)備代理和設(shè)備適配器之間的數(shù)據(jù)交互流程包括 步驟I設(shè)備代理初始化傳感器，設(shè)備代理運行一條線程執(zhí)行初始化工作，線程獲得運行時對象，該對象的exec方法指示Java虛擬機(jī)創(chuàng)建一個子進(jìn)程執(zhí)行指定的設(shè)備適配器程序,設(shè)備適配器程序啟動并完成初始化； 步驟2設(shè)備代理發(fā)起設(shè)備接口間接調(diào)用，設(shè)備代理執(zhí)行統(tǒng)一的設(shè)備接口，設(shè)備代理首先根據(jù)不同調(diào)用，生成不同的、固定格式的字節(jié)流執(zhí)行命令，執(zhí)行命令通過Java代碼通信模塊，發(fā)送到運行在windows環(huán)境的本地代碼通信模塊； 步驟3設(shè)備適配器發(fā)起硬件設(shè)備直接調(diào)用，運行在windows環(huán)境的本地代碼通信模塊接收到執(zhí)行命令之后，解析該命令，并通過設(shè)備適配器接口，對硬件設(shè)備進(jìn)行直接調(diào)用，得到需要調(diào)用的結(jié)果； 步驟4執(zhí)行命令結(jié)果返回，設(shè)備適配器接口調(diào)用返回的結(jié)果，將生成固定格式的字節(jié)流執(zhí)行命令結(jié)果，通過本地代碼通信模塊和Java代碼通信模塊，設(shè)備代理接收并解析執(zhí)行命令結(jié)果，得到執(zhí)行結(jié)果，返回給調(diào)用者。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于，所述設(shè)備適配器的工作流程運行在由wine生成的windows環(huán)境中，并需要傳感器設(shè)備提供諸的開發(fā)工具，具體包括 步驟(I)初始化設(shè)備接口，設(shè)備適配器首先調(diào)用初始化操作，從傳感器開發(fā)工具中映射傳感器的各種操作，包括傳感器的配置、打開、關(guān)閉、讀取溫濕度信息操作，這些操作與設(shè)備代理的抽象設(shè)備訪問接口保持一致； 步驟2分析和執(zhí)行命令，設(shè)備適配器在本地建立服務(wù)器Socket程序，等待設(shè)備代理發(fā)送操作命令，適配器接到設(shè)備代理發(fā)送的命令信息之后，分析可知代理需要調(diào)用的類型，通過wine環(huán)境執(zhí)行相關(guān)操作，得到需要調(diào)用的結(jié)果； 步驟3執(zhí)行命令結(jié)果返回，適配器執(zhí)行的結(jié)果，被封裝成執(zhí)行命令結(jié)果格式的字節(jié)流，返回給閱讀器代理，并由代理解析該結(jié)果，得到調(diào)用結(jié)果，再返回給閱讀器代理調(diào)用者。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RFID設(shè)備和傳感設(shè)備集成及數(shù)據(jù)融合方法，通過實現(xiàn)抽象設(shè)備的一個實例，將傳感器設(shè)備模擬成RFID設(shè)備，即實現(xiàn)與RFID設(shè)備相同的管理和控制接口，再通過RFID中間件進(jìn)行統(tǒng)一管理。本發(fā)明的技術(shù)方案提供了對RFID設(shè)備和傳感設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，對RFID數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的融合，減少了傳感設(shè)備管理模塊開發(fā)和數(shù)據(jù)管理模塊開發(fā)的周期和投入，提升了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。
文檔編號G06K17/00GK103049773SQ20121054197
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者劉發(fā)貴, 丁耿佳, 羅松超 申請人:華南理工大學(xué)