RFID安檢系統的嵌入式Linux解決方案

本文介紹了此RFID安檢系統的硬件框架和軟件設計，實(shí)現了RFID安檢系統基于嵌入式Linux下的串口通信以及數據庫的應用。最后通過(guò)實(shí)驗證明并確定了其在速率、穩定性方面的可行性，對于當今大多數RFID安檢系統的開(kāi)發(fā)具有一定的參考價(jià)值。

RFID（射頻識別）是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境下。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽， 操作快捷方便。非接觸IC卡是目前RFID系統中最常用的一種電子標簽，它誕生于20世紀90年代初，是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)，它成功地將射頻識技術(shù)和IC卡技術(shù)結合起來(lái)，解決了無(wú)源(卡中無(wú)電源)和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。由于存在著(zhù)磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，使之一經(jīng)問(wèn)世，便立即引起廣泛的關(guān)注，并以驚人的速度得到推廣應用，如我國的第二代公民身份證、公交卡、ETC免停車(chē)付費卡等?？梢哉f(shuō)RFID技術(shù)越來(lái)越多地應用到我國身份安檢、質(zhì)量安檢、車(chē)輛安檢、執法安檢等諸多安檢系統中。

　　本文就是針對安檢系統這種工程背景下RFID通信的應用開(kāi)發(fā)?，F在一般的RFID通信都基于串口，串口因其通用性、方面性和優(yōu)良性能得到了廣泛的應用。由于安檢系統中往往涉及大量重要數據的讀取、通信以及實(shí)時(shí)更新，因此數據庫技術(shù)的引入必不可少。同時(shí)本文選擇了Linux操作系統，眾所周知Linux同Windows相比性能更安全、更可靠，而且Linux還是一款免費的代碼開(kāi)源的操作系統，裁減內核更方便、快捷，與其他操作系統相比有著(zhù)許多獨特的優(yōu)勢，更加適合用作嵌入式操作系統。

　　1 系統結構介紹

　　RFID安檢系統主要包括RFID前段讀寫(xiě)器、嵌入式Linux終端兩大部分。

　　其中嵌入式終端的CPU采用ARM9內核，內核執行速率達幾百兆赫茲，可以很好地滿(mǎn)足RFID數據的讀取和存儲。由于嵌入式系統一般是一個(gè)經(jīng)過(guò)裁剪、資源極其有限的系統，因此對于安檢系統中涉及到的大量數據只能存取到外圍存儲設備中，本方案中的SD卡模塊正是用來(lái)存儲數據庫的，當RFID讀寫(xiě)器讀取到指定數據，便在SD卡中的相關(guān)數據庫文件中查詢(xún)，并根據查詢(xún)結果做出相關(guān)反應并及時(shí)更新本地數據庫。

　　2 Linux下串口的開(kāi)發(fā)

　　在Linux下對串口進(jìn)行配置、打開(kāi)、讀寫(xiě)等一系列的操作其使用方式與文件操作一樣，區別在于串口是一個(gè)終端設備[1]。Linux中的串口設備文件存放于/dev目錄下，其中串口1、串口2一般對應設備名依次為“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。在使用串口之前必須設置相關(guān)配置，包括波特率、數據位、校驗位、停止位等。

　　串口設置由下面結構體實(shí)現：
　　Struct termios {
　　tcflag_t c_iflag; /* input flags */
　　tcflag_t c_oflag; /* output flags*/
　　tcflag_t c_cflag; /*control flags */
　　tcflag_t c_lflag; /* local flags */
　　tcflag_t c_cc[NCSS]; /* control characters */
　　}
　　按照串口配置流程，對termios結構體設置相關(guān)參數，當串口按自己的設置要求配置成功后，即可將串口當做普通I/O文件，使用read和write函數對串口進(jìn)行讀取。

　　3 sqlite3數據庫的應用開(kāi)發(fā)

　　sqlite3數據庫是一種嵌入式數據庫，其目標是盡量簡(jiǎn)單，因此拋棄了傳統企業(yè)級數據庫的種種復雜特性，只實(shí)現對于數據庫而言必備的功能。盡管簡(jiǎn)單性是sqlite3追求的首要目標，但是其功能和性能都非常出色，具有支持SQL92標準、所有數據存放到單獨的文件中支持的最大文件可達2 TB、數據庫可以在不同字節的機器之間共享、體積小、系統開(kāi)銷(xiāo)小、檢索效率高、支持多種計算機語(yǔ)言、源碼開(kāi)放，并且可以用于任何合法用途等特性。