【文章內(nèi)容簡介】 p。= ~CSTOPB 。 amp。= ~CSIZE 。 |= CS8 。 tcsetattr（fd, TCSANOW,amp。newtio）。 // set hardware flow control or not?now disable amp。= ~CRTSCTS。 // select input canonical or raw ,now select raw input amp。= ~（ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG）。 tcsetattr（ fd, TCSANOW, amp。newtio）。 = IGNPAR | ICRNL。 = 0。 [VMIN]=1。 [VTIME]=5。 tcflush（fd, TCIFLUSH）。 tcsetattr（fd,TCSANOW,amp。newtio）。通信命令格式MOBYD閱讀器有許多自帶的API，不同的模式使用不同的命令組合。閱讀器遵守ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)。在RFMLTS中間件中，采用的是Buffer Reader模式，即利用閱讀器中的緩存來存儲(chǔ)標(biāo)簽的信息，根據(jù)這種模式的特點(diǎn)，中間件可以輪詢讀取已被存儲(chǔ)的信息，確保標(biāo)簽信息的完整性，提高定位的準(zhǔn)確性。常用的命令有：1 得到閱讀器信息[0x31]Read Data Buffer Info。信息格式如圖31所示：圖31 閱讀器信息圖2 讀取buffer信息[0x21]Read Buffer信息格式如圖32示：圖32 buffer信息圖TRDATA:圖33 TRDATA圖 TRDATA格式如圖33所示：圖33 TRDATA圖DATA: DATA格式如圖34所示：圖34 DATA圖3 清空已讀內(nèi)容[0x32]Clear Data Buffer“Clear Data Buffer”命令用來清除已經(jīng)被[0x21]Read Buffer命令讀取了的信息，因此這個(gè)命令是與Read Buffer命令一一對(duì)應(yīng)的。 Clear Data Buffer數(shù)據(jù)格式如圖35所示：圖35 Clear Data Buffer圖 rf600(1) 網(wǎng)絡(luò)通信配置rf600使用網(wǎng)絡(luò)接口與主機(jī)相連，端口為10001。通信的時(shí)候，數(shù)據(jù)包采用的是XML文件格式。rf600除了具有不同的工作模式外，還可以配置為不同的標(biāo)準(zhǔn)，例如美國標(biāo)準(zhǔn)ETSI、歐洲標(biāo)準(zhǔn)FCC等。rf600可以讀取EPC G2 CEPC GISO 18000 3種類型的標(biāo)簽。另外還可以對(duì)通道、IP地址等進(jìn)行設(shè)置。在中間件的設(shè)計(jì)過程中，關(guān)于rf600的一些基本設(shè)置都是使用閱讀器自帶的程序，按照應(yīng)用需求預(yù)先設(shè)置好的。(2) XML命令格式分析rf600閱讀器與主機(jī)進(jìn)行交互通信時(shí)，信息交互采用的是XML文件傳輸。在運(yùn)行該系統(tǒng)時(shí)，rf600已經(jīng)按照我們的要求配置完畢，因此我們只需最基本的交互命令即可，其中包括：1 建立通信連接命令host Greetingsmessagenametype=\c\hostGreetings/nameparamGroup name=\hostGreetings\messagingVersion/messagingVersionappVersion/appVersionuserNameMobyAdmin/userNamepasswd****/passwd/paramGroup/messageXML文件格式為：當(dāng)Host向閱讀器發(fā)送該命令后，閱讀器向Host返回確認(rèn)信息。XML文件格式為：messagename type=r status=ackhostGreetings/nameparamGroup name=readerGreetingsreaderNameSIMATIC RF660R Portal Reader/readerNamefirmwareVersion（）/firmwareVersionfpgaVersion/fpgaVersionconfigVersionUSER/configVersion/paramGroup/message該過程建立了閱讀器和Host之間的通信。2 標(biāo)簽信息messagenametype=\n\ter/nameter103,1,3,3,000000022006011713464501,127200/ter/message當(dāng)閱讀器和Host通信建立后，閱讀器便以固定XML格式向Host不斷發(fā)送標(biāo)簽信息。典型的文件格式如下： 在ter/ter里的是標(biāo)簽的詳細(xì)信息。其中包括通道，天線序號(hào)，標(biāo)簽類型和標(biāo)簽UID。RFID中間件是一種面向消息的中間件（MessageOriented Middleware，MOM），信息（Information）是以消息（Message）的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多個(gè)程序。在該系統(tǒng)中，我們?cè)O(shè)計(jì)的RFID中間件從架構(gòu)上看是以應(yīng)用程序?yàn)橹行牡模肦FID Reader廠商提供的API，以Hot Code方式直接編寫特定Reader讀取數(shù)據(jù)的Adapter。在演示環(huán)境中，（MOBYD），另一種是860MHz的Reader（rf600）.該RFID中間件在判斷不同閱讀器之后，根據(jù)不同閱讀器的不同API，得到閱讀器里的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析、過濾、狀態(tài)判斷等分析處理后，按照預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)包格式將數(shù)據(jù)發(fā)送給管理端。 RFMLTS中間件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如36所示：圖36 RFMLTS中間件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖RFMLTS中間件的處理模塊流程如圖37所示：圖37 RFMLTS中間件的處理模塊流程圖一、閱讀器種類判斷模塊該模塊的主要功能是根據(jù)不同閱讀器具有的不同API接口以及不同連接方式，判斷閱讀器的種類，從而選擇與閱讀器對(duì)應(yīng)的信息收集模塊。二、閱讀器配置信息讀取模塊為了滿足定位的需要，我們?cè)谂c閱讀器連接的主機(jī)中放置了一個(gè)與閱讀器和管理端有關(guān)的配置文件。配置文件中包括閱讀器的ID，IP， XY坐標(biāo)以及管理端的IP地址和通信端口。該模塊調(diào)用讀取函數(shù)讀取到文件中的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)保存到設(shè)定的結(jié)構(gòu)體中，用于網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。典型的配置文件（）內(nèi)容如下：ReaderIDReaderID = 22 //閱讀器ID號(hào)是唯一的Reader IP AddrssRdrIPAddr = Reader LocationRdrX = 1 //預(yù)留RdrY = 1 //預(yù)留RdrMC IP Address and PortRdrMCAddr = //管理端服務(wù)器IP地址RdrMCPort = 6009 //管理端服務(wù)器的通信端口 三、標(biāo)簽信息收集/分析模塊(1) MOBYD標(biāo)簽信息收集/分析模塊如果確定是MOBYD閱讀器，進(jìn)入該標(biāo)簽信息收集/分析模塊。由于在該系統(tǒng)中，我們只關(guān)心標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)UID，因此只保存UID數(shù)據(jù)并且保留DB空間以備擴(kuò)展。該模塊首先調(diào)用Get Buffer Info命令讀取閱讀器的狀態(tài)，得到閱讀器緩存里的數(shù)據(jù)長度，根據(jù)該長度循環(huán)調(diào)用Read Buffer和Clear Buffer命令不斷讀取閱讀器里的標(biāo)簽信息，直至全部讀取并將標(biāo)簽的UID保存到特定的數(shù)組中后，再進(jìn)入下一個(gè)數(shù)據(jù)過濾模塊。(2) rf600標(biāo)簽信息收集/分析模塊如果確定使rf600閱讀器，進(jìn)入該標(biāo)簽信息收集/分析模塊。該模塊在得到閱讀器的標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，調(diào)用按照要求設(shè)計(jì)的XML解析器解析XML文件，得到數(shù)據(jù)包中的有用信息。同樣我們只關(guān)心標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)UID，但是rf600閱讀器可以讀取EPC CEPC CISO 18000 3種不同的標(biāo)簽，標(biāo)簽UID長度不同，因此需要3個(gè)不同的數(shù)組存取不同的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。此后進(jìn)入下一個(gè)數(shù)據(jù)過濾模塊。四、數(shù)據(jù)過濾模塊系統(tǒng)運(yùn)行期間，閱讀器向Host端發(fā)送大量標(biāo)簽信息，而這些信息中大部分是冗余信息，因此需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)過濾模塊從海量信息中過濾出唯一有用信息，這樣可以大大減小系統(tǒng)的處理時(shí)間，提高系統(tǒng)的整體性能。同時(shí)可以減小網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。該模塊主要是采用了一個(gè)隊(duì)列來完成過濾功能，將標(biāo)簽信息收集/分析模塊得到的標(biāo)簽信息存儲(chǔ)數(shù)組中的數(shù)據(jù)插入隊(duì)列，在插入過程中完成數(shù)據(jù)比較、過濾。最后將隊(duì)列中數(shù)據(jù)存入特定結(jié)構(gòu)體（aTagsQuery）中。五、標(biāo)簽狀態(tài)判斷模塊該模塊的主要功能是判斷標(biāo)簽的狀態(tài)，標(biāo)簽狀態(tài)有三種：新進(jìn)入（new ing）、保持（hold on）、離開（left）。六：網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊是循環(huán)的最后一個(gè)模塊，主要功能是按照設(shè)定的數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行組包，并向管理端服務(wù)器發(fā)包。為了使管理端實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端的統(tǒng)一處理，MOBYD和rf600組包過程中的包格式都采用相同的結(jié)構(gòu)。唯一的差別是UID長度的不同。 RFMLTS的特點(diǎn)RFMLTS中間件設(shè)計(jì)完成后，通過測試，RFMLTS實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求，讀取標(biāo)簽信息的準(zhǔn)確率達(dá)到100%，運(yùn)行也非常穩(wěn)定。其最明顯的特點(diǎn)是：1． 實(shí)現(xiàn)了管理端對(duì)底層閱讀器的統(tǒng)一管理，底層的閱讀器對(duì)管理端來說是透明的，管理端不需了解底層的閱讀器種類和標(biāo)簽類型。這樣一來，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽信息的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。2． 當(dāng)系統(tǒng)中加入新類型的閱讀器時(shí)，只需要在RFMLTS加入獲取該閱讀器相關(guān)信息的處理模塊，操作非常簡單。同時(shí)中間件的其他模塊不需要修改就可以將新閱讀器的數(shù)據(jù)按照管理端的處理要求發(fā)送。第四章 RFID定位系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì) RFID應(yīng)用場景RFID技術(shù)自誕生以來一直有很好的應(yīng)用。日前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息資源的網(wǎng)絡(luò)化共享和遠(yuǎn)程監(jiān)控已成為各個(gè)領(lǐng)域新的需求，并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，這些新的需求正逐漸變成現(xiàn)實(shí)。特別是在WLAN，Bluetooth，ZigBee等無線技術(shù)不斷涌現(xiàn)的今天，RFID的應(yīng)用絕不再局限于閉環(huán)的電子識(shí)別，隨著與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合RFID將在眾多的領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。 典型應(yīng)用場景的技術(shù)需求分析RFID的定位和跟蹤技術(shù)再配合圖形化的終端監(jiān)控，將在很多典型的場景中廣泛應(yīng)用，比如，大型國際會(huì)展的現(xiàn)場，大型貨物集散的港口碼頭，大量貨物堆放的倉儲(chǔ)庫，人員繁雜的大型醫(yī)院，貴重物品的運(yùn)輸和保管等等。一、大型國際會(huì)展的現(xiàn)場在大型國際會(huì)展現(xiàn)場，采用RFID定位和跟蹤技術(shù)將大大提高對(duì)參會(huì)人員的有效管理，比如在人海中快速確定某個(gè)人的當(dāng)前位置，可以通過定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)；查看某個(gè)焦點(diǎn)人物都參觀了哪些會(huì)場和展覽點(diǎn)，可以通過瀏覽他的歷史位置記錄實(shí)現(xiàn)；當(dāng)然也可以按照參會(huì)人員的國籍、行業(yè)、年齡等對(duì)其分類，實(shí)時(shí)查看某一組人的位置信息或者監(jiān)控全場人員的位置分布情況等。二、大型貨物集散的港口碼頭在大型貨物集散的港口碼頭，采用RFID定位和跟蹤技術(shù)將提高對(duì)集裝箱信息收集的效率，并通過圖形化位置信息管理提高貨物調(diào)度的效率，從而大大節(jié)約時(shí)間成本。首先通過可移動(dòng)的手持Reader對(duì)貼有Tag的集裝箱進(jìn)行識(shí)別，從而確定Tag的位置，再通過無線的網(wǎng)絡(luò)連接把收集到的信息傳送至碼頭管理控制中心，完成信息的分析和處理。在這個(gè)場景中，網(wǎng)絡(luò)中以可移動(dòng)的手持RFID Reader識(shí)別為主，同時(shí)架設(shè)一些位置固定的Reader，貼有Tag的集裝箱是經(jīng)常移動(dòng)的，但相對(duì)于Reader的移動(dòng)速度要慢一些。三、大量貨物堆放的倉儲(chǔ)庫在大量貨物堆放的倉儲(chǔ)庫，提貨時(shí)經(jīng)常需要花費(fèi)大量的時(shí)間尋找想要的貨物，造成人力物力財(cái)力不必要的浪費(fèi)。采用RFID的定位和跟蹤技術(shù)，通過記錄貨物存放的位置信息和物體搬移的位置記錄，可以通過總控管理中心直接顯示貨物的當(dāng)前位置，大大提高了工作效率。四、可應(yīng)用場景抽象通過對(duì)上述典型場景的分析，對(duì)于基于RFID技術(shù)的定位和跟蹤系統(tǒng)，可以抽象出如下的特征模型樹圖，如圖41所示：圖41 可應(yīng)用場景特征模型樹是否移動(dòng)R靜T動(dòng)R動(dòng)T靜R動(dòng)T動(dòng)無重疊有重疊一R一T一R多T多R一T多R多T快慢快慢快慢快慢一R一T一R多T多R一T多R多T快慢快慢快慢快慢一R一T一R多T多R一T多R多T快慢快慢快慢快慢R RFID readerT – RFID Tag 在RFID技術(shù)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)中不存在所有目標(biāo)全部靜止的情況，按移動(dòng)性劃分可以分成三種情況：w Reader 靜止Tag移動(dòng)w Reader 移動(dòng)Tag靜止w Reader 移動(dòng)Tag移動(dòng)。就Reader 靜止Tag移動(dòng)的情況而言，按Reader的射頻范圍是否有重疊，可以劃分為兩種情況：w 射頻覆蓋分區(qū)無重疊w 射頻覆蓋為全覆蓋有重疊。在Reader無重疊時(shí)按Reader與Tag的關(guān)系可分為兩種情況，在某一時(shí)刻：w 一個(gè)Reader識(shí)別一個(gè)Tagw 一個(gè)Reader識(shí)別多個(gè)Tag。在Reader覆蓋有重疊時(shí)按Reader與Tag的關(guān)系可分為兩種情況，在某一時(shí)刻：w 多個(gè)Reader識(shí)別一個(gè)Tagw 多個(gè)Reader識(shí)別多個(gè)Tag。就Reader移動(dòng)的情況而言，按Reader與Tag的關(guān)系可分為四種情況，在某一時(shí)刻：w 一個(gè)Reader識(shí)別一個(gè)Tagw 一個(gè)Reader識(shí)別多個(gè)Tagw 多個(gè)Reader