【正文】 數(shù)據(jù)包含哪些原始數(shù)據(jù)等。應(yīng)用程序端使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口(API)，即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。這樣一來，即使存儲RFID標(biāo)簽情報(bào)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，省去多對多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。RFID中間件是一種面向消息的中間件(MessageOriented Middleware，MOM)，信息是以消息的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多個(gè)程序，信息可以以異步的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞信息，還必須包括解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯(cuò)誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)先次序以及延伸的除錯(cuò)工具等服務(wù)。 Middleware的模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是基于開放式架構(gòu)設(shè)計(jì)，模塊化，可升級的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。主要用來加工和處理來自讀寫器的所有信息和事件流的軟件，是連接讀寫器和企業(yè)應(yīng)用的紐帶。主要包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾、分組、計(jì)數(shù)防錯(cuò)讀和防漏讀等功能。可以安裝在商店、本地配送中心、區(qū)域數(shù)據(jù)中心，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的捕獲、監(jiān)控和傳送。中間件的模塊構(gòu)成如圖2所示。圖2 中間件模塊的組成 中間件Reader接口前端數(shù)據(jù)處理末端讀寫服務(wù)器讀寫器應(yīng)用系統(tǒng)前端服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)連接 中間件直接與Reader連接，主要功能為管理、監(jiān)控Reader，接收Reader的電子編碼信息，處理收集的信息，并且把有用數(shù)據(jù)傳輸給企業(yè)應(yīng)用程序。可以把中間件按照功能劃分為幾個(gè)模塊，具體描述如下：(1) Reader接口模塊：從閱讀器發(fā)射出來的調(diào)制高頻信號，經(jīng)高頻電路解調(diào)后重新構(gòu)建，產(chǎn)生的信號在邏輯控制電路中進(jìn)一步加工成數(shù)字式串行數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)流經(jīng)過編碼產(chǎn)生每個(gè)標(biāo)簽具有的唯一電子編碼(EPC)。Reader接口模塊就是EPC傳輸?shù)街虚g件的接口，它對讀寫器的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，比如串口號、波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位等；能夠讓不同類型的Reader將信息寫人到Reader適配器，收集讀寫器探測到的事件。(2) 前端數(shù)據(jù)處理模塊：儲存一定時(shí)間接受到的EPC，對接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，也就是對Tag數(shù)據(jù)處理。讀寫器可以標(biāo)識識讀范圍內(nèi)所有的標(biāo)簽，但無法判斷是否讀錯(cuò)或者漏讀標(biāo)簽，并且不對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。有時(shí)候由于讀寫器異?；蛘邩?biāo)簽之間的相互干擾使得采集到EPC數(shù)據(jù)可能是不完整的、錯(cuò)誤的甚至出現(xiàn)漏讀的情況。因此，要對Reader讀取到的EPC數(shù)據(jù)流進(jìn)行平滑處理，平滑處理可以清除不完整和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，將漏讀的可能性降至最低。另外由于接受的數(shù)據(jù)有很多冗余，所以要對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，以消除冗余數(shù)據(jù)，將過濾掉“無用”信息后的“有用”信息傳送給應(yīng)用程序或上級數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。 電子編碼(EPC)數(shù)據(jù)處理模塊(1) 數(shù)據(jù)校對：從識讀器接口中讀入物品電子編碼(EPC)數(shù)據(jù)，并按照EPC編碼則解析該物品EPC代碼；設(shè)置平滑過濾器對該EPC代碼按照EPC碼的格式進(jìn)行檢查，看是否是有效的EPC數(shù)據(jù)，如果不是，則刪除該條信息并讓Reader重新識讀。(2) 數(shù)據(jù)過濾：由于讀寫器的讀寫頻率比較高，當(dāng)閱讀器在識別時(shí)，一個(gè)標(biāo)簽被多次識讀，這時(shí)需要?jiǎng)h除多余的記錄只留下一條該標(biāo)簽的紀(jì)錄，然后才把信息傳給上級的服務(wù)器。解決這種情況產(chǎn)生的EPC數(shù)據(jù)冗余本系統(tǒng)采用的方法是：把某個(gè)時(shí)間間隔里采集的數(shù)據(jù)根據(jù)EPC碼排序，然后將同一個(gè)EPC碼的多條記錄按時(shí)間先后排序，接著對同一條EPC碼的多條記錄只取時(shí)間最晚的那條，直至消除所有冗余數(shù)據(jù)。另外根據(jù)應(yīng)用程序的需要，比如說他們可能只要統(tǒng)計(jì)某種產(chǎn)品的價(jià)格，這時(shí)可以設(shè)置產(chǎn)品過濾器，只讓EPC碼屬于該種產(chǎn)品的記錄通過過濾器。稱為數(shù)據(jù)庫操作模塊，它對通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腅PC數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、修改、查詢、鏡像保存等操作；另外可對前端數(shù)據(jù)處理的條件進(jìn)行修改，當(dāng)只要求得到標(biāo)簽的部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，可通過設(shè)置過濾條件經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸給前端數(shù)據(jù)處理模塊。(1) 數(shù)據(jù)的存儲管理及操作：本系統(tǒng)采用Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫平臺。Microsoft SQL Server是Windows NT操作系統(tǒng)中分頁式的客戶/服務(wù)器技術(shù)，這種高級的數(shù)據(jù)庫平臺，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，提供了系列的事務(wù)解決方案，可達(dá)到最大2GB的內(nèi)存；可以平滑地操作通用的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議及多種主機(jī)，系統(tǒng)復(fù)雜程度低，為所有的管理服務(wù)提供了一個(gè)32位窗口用戶界面，即SQLWindows NT Enterprise Manager，還把管理工具、服務(wù)和組成模塊集成到了核心產(chǎn)品中，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度；使遠(yuǎn)程SQL Server可以在更大程度上實(shí)現(xiàn)自我管理，這個(gè)功能是用于內(nèi)核（調(diào)度、事件/警報(bào)、復(fù)制）相互作用的服務(wù)實(shí)現(xiàn)的，可對這些服務(wù)編程，以實(shí)現(xiàn)自動的、無人看守功能；為數(shù)據(jù)庫管理人員(DBA)提供很好的工具，使他們的管理從被動轉(zhuǎn)為主動，通過一個(gè)全面的事件/警報(bào)處理模式，允許管理人員為某些特定情況和某些困難情況（如數(shù)據(jù)庫日志將滿）定義修正性動作，這些動作可以由事件和警報(bào)觸發(fā)。若系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以自動地前翻后翻恢復(fù)，自動地死鎖檢查和處理。(2) 反饋機(jī)制：RFID中間件能夠自動配置讀寫器將數(shù)據(jù)處理的規(guī)則反饋到讀寫器，從而有效降低對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。應(yīng)用系統(tǒng)只是對某些RFID數(shù)據(jù)感興趣，而不是需要獲得全部的RFID數(shù)據(jù)消息時(shí)，可以將數(shù)據(jù)過濾的工作安排在Reader接口模塊，這樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就可降低RFID讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的通信量。例如應(yīng)用系統(tǒng)需要知道某段時(shí)間內(nèi)鋼材的進(jìn)出口信息，前端處理模塊根據(jù)要求調(diào)整過濾條件，僅接受該段時(shí)間內(nèi)鋼材的信息，將該時(shí)間段的鋼材的信息傳遞給末端服務(wù)器。 本章小結(jié)本章節(jié)為面向物聯(lián)網(wǎng)的射頻技術(shù)中間件的設(shè)計(jì)，文章設(shè)計(jì)了一種帶有消息傳輸機(jī)制的面對物聯(lián)網(wǎng)RFID中間件系統(tǒng)模型，分別是中間件接口模塊、電子編碼數(shù)據(jù)處理模塊、末端讀寫服務(wù)器模塊。中間件是閱讀器與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)之間的橋梁，按照一定的協(xié)議規(guī)則對大量的多余數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾篩除，將有效的數(shù)據(jù)傳送給應(yīng)用系統(tǒng)，具有資料的搜集，過濾，整和與傳遞等特性，將正確的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序，可將企業(yè)的要求反饋到前端過濾器從而加快數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)了更加有效的數(shù)據(jù)傳輸。5. 總結(jié)與展望 總結(jié)本論文分五大章節(jié)：第一章為緒論，第二章為物聯(lián)網(wǎng)簡介及其關(guān)鍵技術(shù)的介紹，第三章是面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)WSN技術(shù)中ZigBee協(xié)議的分析，第四章為面向物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)中間件的設(shè)計(jì)，第五章是總結(jié)與展望。本論文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的定義及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、服務(wù)體系；介紹了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)如RFID技術(shù)、WSN技術(shù)等；論文的著重點(diǎn)是從物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)WSN所采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)—ZigBee標(biāo)準(zhǔn)做出的研究和分析及對面向物聯(lián)網(wǎng)的射頻技術(shù)中間件的相關(guān)概念的理解和設(shè)計(jì)。 展望物聯(lián)網(wǎng)在國際上也稱為傳感網(wǎng)，這是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。具體地說，物聯(lián)網(wǎng)就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實(shí)現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID（射頻識別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽）、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用RFID技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識別，進(jìn)而通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對物品的“透明”管理。國際電信聯(lián)盟2005年一份報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會自動報(bào)警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等等。毫無疑問，如果“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代來臨，人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)生活中已可見物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用，如遠(yuǎn)程防盜、智能圖書館等，只不過這些僅是物聯(lián)網(wǎng)的雛形，還尚未形成一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)固然構(gòu)建了一個(gè)十分美好的藍(lán)圖，但從目前全球狀況來，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨著眾多難題，如實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，首先必須在所有物品中嵌入電子標(biāo)簽等存儲體，并需安裝眾多讀取設(shè)備和龐大的信息處理系統(tǒng)，而這必然導(dǎo)致大量的資金投入。而物品附屬存儲體也將導(dǎo)致物品成本的上升，在成本尚未降至能普及的前提下，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將受到限制。其次，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然涉及通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而各類層次通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)如何統(tǒng)一則是一個(gè)十分漫長的過程。致謝值此畢業(yè)論文完成之際，首先我要對我的表示最真誠的感謝。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在劉樹君老師的悉心指導(dǎo)和耐心幫助下完成的。劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的敬業(yè)精神、寬厚的處世風(fēng)范使我獲益非淺，不僅培養(yǎng)了我系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力，還讓我學(xué)到許多為人的道理，這段難忘的人生經(jīng)歷將是我一生的財(cái)富。再次感謝劉老師這么久以來對我的關(guān)心和指導(dǎo)。感謝所有關(guān)心和幫助過我的老師、朋友，以及同一小組的同學(xué)們。參考文獻(xiàn)[1] [美]，The Internet of Things from RFID to the NextGeneration Pervasitive Networked Systems，AUERBACH Press，2009[2] （上、下）.2009年[3] 張曉學(xué)等編著，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與Internet教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002年[4] WSN amp。 RFID 動態(tài)導(dǎo)讀（2009年10月刊）[5] WSN amp。 RFID 動態(tài)導(dǎo)讀（2009年11月刊）[6] WSN amp。 RFID 動態(tài)導(dǎo)讀（2009年12月刊）[7] 通信技術(shù)新進(jìn)展，[8] 鄭郁正，王天寶 《基于Zigbee技術(shù)的智能傳感器平臺設(shè)計(jì)》[9] 韓旭東 《傳感器無線互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)現(xiàn)》 電子技術(shù)應(yīng)用 [10] 陳冀康，RFID技術(shù)的神經(jīng)中樞的中間件[N]，計(jì)算機(jī)世界報(bào)，2006.(2).[11] 甘勇，[J]，2006國際RFID技術(shù)高峰論壇會.[12] 高守瑋，吳燦陽等編著，：航空航天大學(xué)出版社，2009年[13] International Telemunication Union Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].2005.[14] AKYILDIZ L F，et sensor networks：A survey[J].Computer Networks，2002，38：393422.[15] 陳積明，林瑞仲，[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2006（9)：11071111.