基于A(yíng)RM 的RFID 中間件系統設計
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引言
RFID中間件在RFID讀寫(xiě)器和應用程序之間起橋梁作用。應用程序端使用中間件所提供一組通用的應用程序接口(API)，即能連到RFID讀寫(xiě)器，采集RFID標簽數據。即使存儲RFID標簽情報的數據庫軟件或后端應用程序增加或改由其他軟件取代，或者讀寫(xiě)RFID讀寫(xiě)器種類(lèi)增加等情況發(fā)生時(shí)，應用端不需修改也能處理，省去多對多連接的維護復雜性問(wèn)題。嵌入式RFID中間件在RFID的大規模應用中將扮演重要的角色。在具體應用部署過(guò)程中，會(huì )有大量的嵌入式設備充當邊緣中間件的硬件平臺。對于眾多有意從事中高端RFID讀寫(xiě)器開(kāi)發(fā)的硬件廠(chǎng)商而言，借助嵌入式RFID中間件迅速實(shí)現硬件集成基礎之上的軟件集成，是幫助硬件廠(chǎng)商快速升級產(chǎn)品系列，滿(mǎn)足企業(yè)拓展市場(chǎng)和業(yè)務(wù)范圍需要的有效舉措。通透性是這種系統整個(gè)應用的關(guān)鍵，正確抓取數據、確保數據讀取的可靠性，以及有效地將數據傳送到后端系統都是必須考慮的問(wèn)題。
ARM處理器是當今應用最為廣泛的處理器芯片之一，低功耗、低成本、高性能等特點(diǎn)使其在消費電子類(lèi)產(chǎn)品中的競爭力日趨顯著(zhù)。本文提出了一種基于ARM的支持多通信平臺的RFID中間件系統設計，可以更廣泛、更豐富地推動(dòng)RFID應用。
1硬件設計
AutO_ID中心曾提出了名為Savant的RFID中間件概念的雛形，并制定出相應的1．0規范草案、技術(shù)手冊和原型系統，明確了RFID中間件的最原始功能。在此基礎上，本系統應有以下功能：
①管理讀寫(xiě)設備，支持多種讀寫(xiě)器(包括不同廠(chǎng)商、不同類(lèi)型)。
②采集、過(guò)濾并緩存數據。
③提供應用開(kāi)發(fā)接口。
④與EPC體系標準服務(wù)交互：ONS、PML。
⑤支持多通信平臺，如Internet、GSM、GRPS和CDMA。
⑥外設的集成控制與協(xié)同，實(shí)現嵌入式RFID中間件的柔性設備控制。
1．1ARM核微處理器
本系統在功能上分為有線(xiàn)通信模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、人機交互模塊和核心模塊。本設計采用Samscmg公司203MHz的ARM920T內核的處理器S3C2410。
S3C2410微處理器是一個(gè)多用途的通用芯片，內部集成了微處理器和常用外圍組件，可用于各種領(lǐng)域，指令處理速度達到200MIPS。其特性包括：擴展總線(xiàn)最高頻率為100MHz，32位數據，27位外部地址線(xiàn)，存儲控制器(8個(gè)存儲體)包含RAM(SDRAM)控制器、NAND控制器；復位時(shí)引導芯片選擇(8、16位存儲或NAND可供選擇)；4個(gè)帶有PWM的16位定時(shí)器，多達55個(gè)中斷源的中斷控制器；3個(gè)UART，支持IrDA1．O；4個(gè)DMA通道(支持外設DMA)；支持STN與TFTLLCD控制器；2個(gè)USB口；I2C-Bus接口；2個(gè)串行外圍接口電路(SPI)和SD卡接口。此外，S3C2410上可以移植標準Linux操作系統，使得程序開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單。
1．2主板模塊
系統內存部分由1片8M×16位數據寬度的Flash，共16MBFlash(IntelE28F128J3C)，讀寫(xiě)周期150ns；2片16M×16位數據寬度的SDRAM(HY57V561620BT)構成，共64MBSDRAM。
S3C2410提供8路片選nGCSn[0～7]，每個(gè)片選都指定了固定的地址，每個(gè)片選固定間隔為128MB。系統內存由2片16M×16位數據寬度的SDRAM拼成32位模式，公用nGCS6。共64MBRAM。起始地址為Ox30000000。nGCS0接的是一片8M×16位數據寬度的IntelE28F128Flash，安裝在BANK0，起始地址為0x0。其中內核燒寫(xiě)的起始地址為Ox40000，根文件系統RAM～DISK燒寫(xiě)的起始地址為Oxl40000。
1．3人機交互模塊
系統利用GPIO口提供4個(gè)按鍵，以便能夠響應按鍵中斷，并獲取鍵值。利用EINT4使用。PS2鍵盤(pán)。S3C2410自帶LCD控制器和觸摸屏接口。本系統使用型號為L(cháng)Q035Q7DB02的LCD液晶顯示屏，采用MAX1664．作為電源驅動(dòng)器。MAX1664是美國Maxim公司生產(chǎn)的有源矩陣液晶顯示器開(kāi)關(guān)電源，具有升壓、雙路輸出鎖相等特點(diǎn)，還提供一個(gè)LCD底板驅動(dòng)器。
1．4有線(xiàn)通信模塊
該模塊包括RS-232串行接口和1個(gè)10／100M自適應以太網(wǎng)接口。本系統采用一種單電源、低功耗RS-232芯片MAX3232。13、8腳接收：RS-232電平，最大值可達±25V，從而12、9腳輸出TTL電平，低電平不大于O．4V，高電平不低于Vcc-O．6V；11、10腳輸入TTL電平，14、7腳輸出RS-232電平，最小幅值大于±5．0V，典型值為±5．4V。當向外發(fā)送數據時(shí)，TXD1有一個(gè)下降沿，指示燈LED亮，經(jīng)過(guò)MAX3232，TTL電平轉化為RS-232電平。當接收外部數據時(shí)，RXD1有一個(gè)下降沿，指示燈LED亮，外部RS-232電平經(jīng)過(guò)MAX3232轉化為T(mén)TL電平進(jìn)入微處理器。
系統通過(guò)外接1片DM9000以太網(wǎng)MAC芯片擴展了一個(gè)10／100M自適應的以太網(wǎng)接口，占用資源nGCS1／EINTO。DM9000是Davicom公司的一個(gè)全雙工高速以太網(wǎng)控制處理器，內部集成了10／100MPHY、MAC、MMU和4KBDwordSRAM。兼容3．3V和5V供電。它提供8位、16位和32位3種接口，4路多功能GPIO。此外DM9000還集成有接收緩沖區。S3C2410X支持2路USBHOST接口，支持高速、低速USB設備。
1．5無(wú)線(xiàn)通信模塊
無(wú)線(xiàn)技術(shù)是目前通信發(fā)展中最具有活力和前景的技術(shù)，支持無(wú)線(xiàn)接人的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)傳輸信息，提高信息傳遞的實(shí)時(shí)性。通過(guò)在系統中實(shí)現GPRS(GeneralPacketRadioService)模塊，使系統具備移動(dòng)通信功能。GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，以分組模式在PLMN和與外部網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的內部網(wǎng)上傳輸。理論上，GPRS可提供高達115kbps的傳輸速率，但實(shí)際上用戶(hù)用到的帶寬大約為40KB
～100KB。GPRS分組交換接人時(shí)間小于1s，廣泛支持IP協(xié)議。GPRS的這些特點(diǎn)提供了一個(gè)完備的基于TCP／IP協(xié)議的通信解決方案。
GPRS通信模塊使用SonyEricsson公司的GR47來(lái)實(shí)現GPRS上網(wǎng)的功能。GR47是GSM／GPRS全套語(yǔ)音和數據功能的工業(yè)級的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)模塊，所有的功能都集中在一塊集成的芯片內，內嵌TCP／IP協(xié)議棧。
1．6電源設計
系統的核心模塊工作電源為單一的3．3V／0．5A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9V／0．8A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)USBHOST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WebServer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、對象域名服務(wù)(ONS)接口、企業(yè)級服務(wù)器接口交互(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、ONS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。
2．1Linux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。ARMLinux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ARMsystemtype。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makecleandepzImage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makemenuconfig命令可配置Linux的文件系統。
2．2RFID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。
RFID中間件在RFID讀寫(xiě)器和應用程序之間起橋梁作用。應用程序端使用中間件所提供一組通用的應用程序接口(API)，即能連到RFID讀寫(xiě)器，采集RFID標簽數據。即使存儲RFID標簽情報的數據庫軟件或后端應用程序增加或改由其他軟件取代，或者讀寫(xiě)RFID讀寫(xiě)器種類(lèi)增加等情況發(fā)生時(shí)，應用端不需修改也能處理，省去多對多連接的維護復雜性問(wèn)題。嵌入式RFID中間件在RFID的大規模應用中將扮演重要的角色。在具體應用部署過(guò)程中，會(huì )有大量的嵌入式設備充當邊緣中間件的硬件平臺。對于眾多有意從事中高端RFID讀寫(xiě)器開(kāi)發(fā)的硬件廠(chǎng)商而言，借助嵌入式RFID中間件迅速實(shí)現硬件集成基礎之上的軟件集成，是幫助硬件廠(chǎng)商快速升級產(chǎn)品系列，滿(mǎn)足企業(yè)拓展市場(chǎng)和業(yè)務(wù)范圍需要的有效舉措。通透性是這種系統整個(gè)應用的關(guān)鍵，正確抓取數據、確保數據讀取的可靠性，以及有效地將數據傳送到后端系統都是必須考慮的問(wèn)題。
ARM處理器是當今應用最為廣泛的處理器芯片之一，低功耗、低成本、高性能等特點(diǎn)使其在消費電子類(lèi)產(chǎn)品中的競爭力日趨顯著(zhù)。本文提出了一種基于ARM的支持多通信平臺的RFID中間件系統設計，可以更廣泛、更豐富地推動(dòng)RFID應用。
1硬件設計
AutO_ID中心曾提出了名為Savant的RFID中間件概念的雛形，并制定出相應的1．0規范草案、技術(shù)手冊和原型系統，明確了RFID中間件的最原始功能。在此基礎上，本系統應有以下功能：
①管理讀寫(xiě)設備，支持多種讀寫(xiě)器(包括不同廠(chǎng)商、不同類(lèi)型)。
②采集、過(guò)濾并緩存數據。
③提供應用開(kāi)發(fā)接口。
④與EPC體系標準服務(wù)交互：ONS、PML。
⑤支持多通信平臺，如Internet、GSM、GRPS和CDMA。
⑥外設的集成控制與協(xié)同，實(shí)現嵌入式RFID中間件的柔性設備控制。
1．1ARM核微處理器
本系統在功能上分為有線(xiàn)通信模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、人機交互模塊和核心模塊。本設計采用Samscmg公司203MHz的ARM920T內核的處理器S3C2410。
S3C2410微處理器是一個(gè)多用途的通用芯片，內部集成了微處理器和常用外圍組件，可用于各種領(lǐng)域，指令處理速度達到200MIPS。其特性包括：擴展總線(xiàn)最高頻率為100MHz，32位數據，27位外部地址線(xiàn)，存儲控制器(8個(gè)存儲體)包含RAM(SDRAM)控制器、NAND控制器；復位時(shí)引導芯片選擇(8、16位存儲或NAND可供選擇)；4個(gè)帶有PWM的16位定時(shí)器，多達55個(gè)中斷源的中斷控制器；3個(gè)UART，支持IrDA1．O；4個(gè)DMA通道(支持外設DMA)；支持STN與TFTLLCD控制器；2個(gè)USB口；I2C-Bus接口；2個(gè)串行外圍接口電路(SPI)和SD卡接口。此外，S3C2410上可以移植標準Linux操作系統，使得程序開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單。
1．2主板模塊
系統內存部分由1片8M×16位數據寬度的Flash，共16MBFlash(IntelE28F128J3C)，讀寫(xiě)周期150ns；2片16M×16位數據寬度的SDRAM(HY57V561620BT)構成，共64MBSDRAM。
S3C2410提供8路片選nGCSn[0～7]，每個(gè)片選都指定了固定的地址，每個(gè)片選固定間隔為128MB。系統內存由2片16M×16位數據寬度的SDRAM拼成32位模式，公用nGCS6。共64MBRAM。起始地址為Ox30000000。nGCS0接的是一片8M×16位數據寬度的IntelE28F128Flash，安裝在BANK0，起始地址為0x0。其中內核燒寫(xiě)的起始地址為Ox40000，根文件系統RAM～DISK燒寫(xiě)的起始地址為Oxl40000。
1．3人機交互模塊
系統利用GPIO口提供4個(gè)按鍵，以便能夠響應按鍵中斷，并獲取鍵值。利用EINT4使用。PS2鍵盤(pán)。S3C2410自帶LCD控制器和觸摸屏接口。本系統使用型號為L(cháng)Q035Q7DB02的LCD液晶顯示屏，采用MAX1664．作為電源驅動(dòng)器。MAX1664是美國Maxim公司生產(chǎn)的有源矩陣液晶顯示器開(kāi)關(guān)電源，具有升壓、雙路輸出鎖相等特點(diǎn)，還提供一個(gè)LCD底板驅動(dòng)器。
1．4有線(xiàn)通信模塊
該模塊包括RS-232串行接口和1個(gè)10／100M自適應以太網(wǎng)接口。本系統采用一種單電源、低功耗RS-232芯片MAX3232。13、8腳接收：RS-232電平，最大值可達±25V，從而12、9腳輸出TTL電平，低電平不大于O．4V，高電平不低于Vcc-O．6V；11、10腳輸入TTL電平，14、7腳輸出RS-232電平，最小幅值大于±5．0V，典型值為±5．4V。當向外發(fā)送數據時(shí)，TXD1有一個(gè)下降沿，指示燈LED亮，經(jīng)過(guò)MAX3232，TTL電平轉化為RS-232電平。當接收外部數據時(shí)，RXD1有一個(gè)下降沿，指示燈LED亮，外部RS-232電平經(jīng)過(guò)MAX3232轉化為T(mén)TL電平進(jìn)入微處理器。
系統通過(guò)外接1片DM9000以太網(wǎng)MAC芯片擴展了一個(gè)10／100M自適應的以太網(wǎng)接口，占用資源nGCS1／EINTO。DM9000是Davicom公司的一個(gè)全雙工高速以太網(wǎng)控制處理器，內部集成了10／100MPHY、MAC、MMU和4KBDwordSRAM。兼容3．3V和5V供電。它提供8位、16位和32位3種接口，4路多功能GPIO。此外DM9000還集成有接收緩沖區。S3C2410X支持2路USBHOST接口，支持高速、低速USB設備。
1．5無(wú)線(xiàn)通信模塊
無(wú)線(xiàn)技術(shù)是目前通信發(fā)展中最具有活力和前景的技術(shù)，支持無(wú)線(xiàn)接人的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)傳輸信息，提高信息傳遞的實(shí)時(shí)性。通過(guò)在系統中實(shí)現GPRS(GeneralPacketRadioService)模塊，使系統具備移動(dòng)通信功能。GPRS是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，以分組模式在PLMN和與外部網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的內部網(wǎng)上傳輸。理論上，GPRS可提供高達115kbps的傳輸速率，但實(shí)際上用戶(hù)用到的帶寬大約為40KB
～100KB。GPRS分組交換接人時(shí)間小于1s，廣泛支持IP協(xié)議。GPRS的這些特點(diǎn)提供了一個(gè)完備的基于TCP／IP協(xié)議的通信解決方案。
GPRS通信模塊使用SonyEricsson公司的GR47來(lái)實(shí)現GPRS上網(wǎng)的功能。GR47是GSM／GPRS全套語(yǔ)音和數據功能的工業(yè)級的先進(jìn)無(wú)線(xiàn)模塊，所有的功能都集中在一塊集成的芯片內，內嵌TCP／IP協(xié)議棧。
1．6電源設計
系統的核心模塊工作電源為單一的3．3V／0．5A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9V／0．8A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)USBHOST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WebServer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、對象域名服務(wù)(ONS)接口、企業(yè)級服務(wù)器接口交互(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、ONS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。
2．1Linux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。ARMLinux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ARMsystemtype。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makecleandepzImage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makemenuconfig命令可配置Linux的文件系統。
2．2RFID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。
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