基于A(yíng)RM的RFID中間件系統設計

　　1．6 電源設計

　　系統的核心模塊工作電源為單一的3．3 V／0．5 A直流。由于核心模塊電源消耗功率較小，因此系統采用LT10856線(xiàn)性穩壓芯片，使用電路板上下面銅箔作為散熱面，用9 V／0．8 A直流電源供電。

　　在其他的應用設計中根據不同的電源消耗需求，可以選擇線(xiàn)性穩壓源方案和開(kāi)關(guān)穩壓源方案。對于前一種選擇，可以獲得低噪聲、廉價(jià)等益處，但同時(shí)也有效率低、發(fā)熱較大等缺點(diǎn)；對于開(kāi)關(guān)電源方案，正好與線(xiàn)性電源的優(yōu)缺點(diǎn)相反。

　　1．7 其他外設

　　系統提供了2個(gè)USB HOST接口，可支持U盤(pán)、USB攝像頭等多種USB設備，只需開(kāi)發(fā)不同的設備驅動(dòng)就可有效擴展。

　　使用UDA1380音頻編解碼器可有效支持MD、CD、MP3格式的音頻文件的播放。

　　2 軟件設計

　　Linux性能強大，開(kāi)源免費，有極強的平臺可伸縮性，符合POSIX標準，且有強大的網(wǎng)絡(luò )功能。這些特點(diǎn)使其近年來(lái)在嵌入式領(lǐng)域發(fā)展迅速，廣泛滲透到信息家電、網(wǎng)絡(luò )設備和手持終端等市場(chǎng)，因此本系統以L(fǎng)inux操作系統為依托，在其上開(kāi)發(fā)應用程序。中間件軟件是一個(gè)多層次多模塊的軟件系統，共分為3個(gè)層次，如圖3所示。

　　系統配置層：實(shí)現系統配置功能，調用下層提供的一些功能接口，不僅可以添加下層的基本處理單元，而且可以對處理單元的一些參數進(jìn)行有效配置。它包括Web Server接口模塊和遠程控制信息臺模塊。

　　數據邏輯層：實(shí)現該軟件系統的基本功能，包括讀寫(xiě)器命令處理、標簽過(guò)濾處理、對象*(*)接口、企業(yè)級服務(wù)器接*互(可能改為和PC中間件進(jìn)行交互)。該層次完成系統的邏輯功能，包括設備管理模塊、數據過(guò)濾模塊、*查詢(xún)模塊(保留)、企業(yè)級別服務(wù)器接口模塊。

　　基礎設施層：提供系統運行所需要的基本功能，如數據庫訪(fǎng)問(wèn)功能、內存管理功能，它們?yōu)槠渌K提供統一穩定的接口，屏蔽一些差異性。該層次包括網(wǎng)絡(luò )管理模塊、內存管理模塊(保留)、數據庫訪(fǎng)問(wèn)模塊。

　　2．1 Linux的移植

　　在嵌入式開(kāi)發(fā)中，把操作系統移植到開(kāi)發(fā)板是進(jìn)行嵌入式應用程序開(kāi)發(fā)的前提和基礎。ARM Linux是針對ARM體系結構的嵌入式Linux操作系統。在編譯Linux內核之前，首先要針對具體的硬件對內核進(jìn)行配置，包括系統類(lèi)型的配置。本系統選擇ARM system type。在配置好通用內核選項、塊設備和文件系統之后，即可編譯修改后的內核文件，生成一個(gè)內核映像的自解壓壓縮文件。通過(guò)運行make clean dep zImage對該文件進(jìn)行依賴(lài)編譯，系統將在／arch／armnommu／boot目錄下生成內核映像zImage，并將zImage下載到Flash 中的64K地址處。運行時(shí)，將U-Boot復制到SDRAM中的OxOc300000地址處并啟動(dòng)zImage；zImage會(huì )自行解壓縮，將其解壓縮到 SDRAM中的OxOc080000地址處并開(kāi)始運行。內核啟動(dòng)后，系統會(huì )將romfs作為根文件系統。在linux-dist目錄下運行make menuconfig命令可配置Linux的文件系統。

　　2．2 RFID標簽數據處理

　　系統讀取的RFID標簽數據在中間件中主要經(jīng)歷數據管理、編碼管理和過(guò)濾規則管理，之后存入本地數據庫。其中數據管理包括數據校驗、數據處理和數據存儲；編碼管理即設定編碼規范，可配置支持不同數據編碼規范；過(guò)濾規則管理能支持用戶(hù)配置數據過(guò)濾規則。系統基本流程如圖4所示。

　　用戶(hù)的參數配置信息通過(guò)消息隊列發(fā)送給中間件軟件，軟件分析發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，對系統工作狀態(tài)作出一定的調整。同時(shí)，系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )處理模塊接收從網(wǎng)口上讀寫(xiě)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，把這些數據分為標簽數據和讀寫(xiě)器管理數據兩類(lèi)。系統每個(gè)讀寫(xiě)器實(shí)例都有自己的數據處理線(xiàn)程，它分析自己獨特的數據格式形成統一的數據，并且調用該種讀寫(xiě)器的處理方法，對解析后的數據結合該讀寫(xiě)器特定的數據處理參數，對標簽數據進(jìn)行過(guò)濾、轉發(fā)等工作。整個(gè)系統中有唯一一個(gè)管理命令處理線(xiàn)程，它輪詢(xún)每個(gè)讀寫(xiě)器的管理命令處理隊列。如果有命令數據，那么調用該讀寫(xiě)器特定的處理方法對這些數據進(jìn)行處理。

　　結 語(yǔ)

　　本文提供了一種支持多通信平臺的嵌入式RFID中間件系統設計方案。支持無(wú)線(xiàn)接入的RFID中間件可以部署于無(wú)固定網(wǎng)絡(luò )基礎設施的場(chǎng)景，降低有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )部署成本。RFID中間件還可以用無(wú)線(xiàn)通信方式向用戶(hù)或者系統傳輸信息，提高了信息傳遞的實(shí)時(shí)性。