基于RFID和WSN的倉儲監管系統設計

　　3）區域監控機：用于完成本區的設備、環(huán)境、人員、車(chē)輛等信息的監控。

　　4）信息匯集節點(diǎn)：包括倉儲應用節點(diǎn)（RFID讀寫(xiě)器）、身份認證節點(diǎn)（RFID讀寫(xiě)器）、特定目標監控節點(diǎn)（RFID讀寫(xiě)器／WSN中心節點(diǎn)）、環(huán)境監控中心節點(diǎn)（WSN中心節點(diǎn)）等。

　　5)電子標簽與普通傳感器節點(diǎn)：向信息匯集節點(diǎn)提供直接的基礎數據。

　　除上述主要組成部分以外，還配備了電子標簽與節點(diǎn)發(fā)行工作站、倉儲管理工作站、庫區監控工作站、網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議轉換器等，從而構成完整的倉儲監管硬件系統。

　　2、自適應系統網(wǎng)絡(luò )通信結構的設計

　　為了給倉儲物品的監管提供高效、可靠的系統構架，本文設計了獨特的自適應系統網(wǎng)絡(luò )通信結構，如圖1所示。

　　正常工作情況下，信息傳 輸線(xiàn)路為：電子標簽或普通傳感器節點(diǎn)→庫區節點(diǎn)→通信協(xié)議轉換器→本地管理機→應用服務(wù)器→數據服務(wù)器。電子標簽或普通傳感器節點(diǎn)的數據，首先會(huì )在本地管理機進(jìn)行匯總、分類(lèi)、本地處理等操作，然后將處理后的數據上傳至中心服務(wù)器。本地管理機負責所轄區域內的倉儲管理和庫區監控。本結構的優(yōu)點(diǎn)是：由于本地管理機對數據做了預處理，這既保證了本地處理結果的實(shí)時(shí)性，又會(huì )大大減少中心服務(wù)器的工作量，從而提高系統的整體性能。

　　當本地管理機出現故障時(shí)，信息傳輸線(xiàn)路為：電子標簽或普通傳感器節點(diǎn)→庫區節點(diǎn)→通信協(xié)議轉換器→應用服務(wù)器→數據服務(wù)器。

　　系統結構設計時(shí)，通信協(xié)議轉換器與應用服務(wù)器之間存在物理連接。正常情況下它們之間是不進(jìn)行直接的數據交換，通信協(xié)議轉換器只與本地管理機通信。一旦本地管理機異常，應用服務(wù)器將通信工作接管，以保證該區域的數據能夠及時(shí)匯總至中心服務(wù)器，通過(guò)整個(gè)庫區的庫區監控工作站對該區進(jìn)行監控。本地管理機恢復正常工作后，應用服務(wù)器會(huì )自動(dòng)釋放管理權，斷開(kāi)與通信協(xié)議轉換器的通信連接，恢復正常狀態(tài)下的通信鏈路。

圖1 系統網(wǎng)絡(luò )通信結構示意圖

　　此外，本系統還充分考慮到中心服務(wù)器故障時(shí)特殊情況的應對措施：中心服務(wù)器定期將各地管理機的相關(guān)數據下傳至本地管理機，一旦中心服務(wù)器故障，本地管理機可以根據最后一次更新的數據獨立工作，并將本區數據進(jìn)行暫存，當中心服務(wù)器恢復正常時(shí)，再進(jìn)行數據的更新與交互。

四、軟件系統架構設計

　　本系統的系統軟件架構如圖2所示。由電子標簽、WSN節點(diǎn)中的嵌入式軟件完成基礎數據采集，并與倉儲管理等各功能模塊進(jìn)行信息交互；本系統的軟件通過(guò)第三方軟件接口與其他系統進(jìn)行互聯(lián)。系統采用多層混合架構，分別利用C/S和B/S的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足不同應用子系統的需要，并實(shí)現用戶(hù)界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數據信息層的多層架構模式。