RFID中間件數據的過(guò)濾方法的研究和分析

RFID 是“radio fequency identification,無(wú)線(xiàn)射頻識別”的縮寫(xiě),是一種非接觸自動(dòng)識別和數據采集技術(shù)，該技術(shù)最早誕生于1948年,美國人HarryStrockman在IRE無(wú)線(xiàn)電工程師協(xié)會(huì )學(xué)報上發(fā)表論文對其理論和實(shí)現方法進(jìn)行了詳細描述,迄今已有60年。在進(jìn)入20世紀90年代后, RFID技術(shù)的應用規模急劇擴大，從2000 年之后到現在,RFID產(chǎn)品種類(lèi)得到極大豐富,成本不斷降低,各種新的應用層出不窮。

　RFID系統包括RFID硬件和應用支撐軟件2個(gè)部，硬件部分由電子標簽和閱讀器組成，電子標簽是數據載體,分為無(wú)源射頻標簽、半無(wú)源射頻標簽、有源射頻標簽3類(lèi)，無(wú)源電子標簽通過(guò)提取閱讀器發(fā)出射頻能量作為其工作的電源,并將標簽內信息向閱讀器傳送;半無(wú)源標簽及有源標簽的工作能量由電池提供。RFID 中間件則是RF ID軟件系統中最重要的一環(huán),它直接面對硬件采集上來(lái)的海量數據,對其進(jìn)行過(guò)濾,有效封裝后再提交給高層應用軟件,被稱(chēng)為是RF ID系統的神經(jīng)中樞。目前對RFID中間件的研究,主要集中于如何對海量數據進(jìn)行過(guò)濾,去冗余化,并有效挖掘其中的有用信息這樣幾個(gè)方面。筆者結合幾年的RFID應用經(jīng)驗,對當前已有的過(guò)濾算法進(jìn)行了研究,并提出了一種帶有噪點(diǎn)抑制功能的RFID數據過(guò)濾算法,主要解決了RFID數據采集中的噪聲干擾以及過(guò)濾冗余數據2個(gè)問(wèn)題。

1　RFID中間件構成

　根據RFID權威研究機構Auto - ID實(shí)驗室對其EPC物聯(lián)網(wǎng)Savant中間件的定義,以及后來(lái)由EPCglobal提出的EPC應用層事件規范和低層讀寫(xiě)器接口協(xié)議,一個(gè)最基本的RF ID中間件應該包含如下幾個(gè)功能模塊: Reader接口模塊、邏輯驅動(dòng)器映射模塊、RF ID 數據過(guò)濾模塊、業(yè)務(wù)規則過(guò)濾模塊、設備管理與配置模塊、上層服務(wù)接口模塊， 如圖1所示。

　Reader接口用于中間件與RFID讀寫(xiě)器的數據通信,主要有獲取RF ID數據以及下達設備管理模塊的讀寫(xiě)器指令2個(gè)功能。

　設備管理配置模塊用于調整RF ID讀寫(xiě)設備的工作狀態(tài),配置相應的Reader接口參數等.邏輯讀寫(xiě)器映射模塊用于將多個(gè)物理讀寫(xiě)器,或者讀寫(xiě)器的多條天線(xiàn)映射成為一個(gè)邏輯讀寫(xiě)器。 一個(gè)邏輯讀寫(xiě)器代表了一個(gè)有具體含義的數據采集點(diǎn)(比如5號貨架) ,而不管該采集點(diǎn)在物理上由多少個(gè)讀寫(xiě)器和天線(xiàn)組成。它屏蔽了數據采集點(diǎn)的具體實(shí)現方式,減少了數據過(guò)濾等上層模塊與下層數據采集部分的軟件耦合度。 對于上層模塊來(lái)說(shuō),可見(jiàn)的只有邏輯讀寫(xiě)器,所以邏輯讀寫(xiě)器映射模塊對RFID數據有初步過(guò)濾的功能。

　RFID數據過(guò)濾與業(yè)務(wù)規則過(guò)濾,這2個(gè)部分統稱(chēng)為RFID中間件數據過(guò)濾模塊,分別在2個(gè)層次上對RFID數據進(jìn)行過(guò)濾. 前者對硬件上報的海量RFID 數據進(jìn)行去冗余化等處理, 是公認的RFID中間件核心功能之一。 后者則在具體業(yè)務(wù)規則的基礎上對過(guò)濾后的RFID數據進(jìn)行進(jìn)一步組裝,使其成為符合上層軟件要求的、帶有商業(yè)含義的事件數據,使抽象的RFID數據擁有了豐富的現實(shí)含義。