[发明专利]一种基于物联网的无线移动RFID数据采集终端设备及设计方法

说明书

所属技术领域

本发明属于支持物联网大规模普及应用的新技术，最大的创新之处是为物联网中的射频识别(RFID)装置提供了一个对识读的海量RFID数据进行去冗余化的处理。

背景技术

物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

读写器即射频标签读写设备是射频识别系统的两个重要组成部分(标签与读写器)之一。读写设备与射频标签之间必然通过空间信道实现读写器向射频标签发送命令，射频标签接收读写器的命令后做出必要的响应，由此实现射频识别。

从硬件上报的原始RFID数据量非常巨大，根据具体的配置不同，每台读写器每秒可以上报数个至数十个不等的标签数据，但其中只有少部分是对用户有意义的、非重复性的数据，这样大量的数据如果不经过去冗等处理而直接上传，将会给整个RFID系统带来很大的负担。所以，对RFID数据过滤方法的研究在近几年一直是个热点。

毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，因为RFID技术标准和系统性能目前还有很多不确定性，人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长的时间。

发明内容

一种基于物联网的无线移动RFID数据采集终端设备及设计方法是RFID中间件数据处理模块整合到读写器上，使读写器在整个系统中的作用功能增强，减少系统对中间件数据处理模块的技术依赖。

因为原始的RFID中间件数据处理模块是由RFID数据过滤与业务规则过滤这两部分组成，前者对硬件上报的海量RFID数据进行去冗余化等处理，后者则在具体业务规则的基础上对过滤后的RFID数据进行进一步组装，使其成为符合上层软件要求的、带有商业含义的事件数据，使抽象的RFID数据拥有了丰富的现实含义。

功能的分化性加深了整个系统的应用风险，对相互的技术限制也明显存在，前者不能正常工作，那么后者就无法实现，如果后者无法正常工作，前者的作用也没有意义。

将其功能整合到读写器中就能在一定程度上解决这个问题，读写器是有这方面的优势的，逻辑读写器映射模块对RFID数据有初步过滤的功能，我们只需要进一步有针对性的以物联网为点对读写器设备进行设计，这项技术任何是能够实现的。

硬件采用CAN总线模式，将相关芯片集成，我们采用CMOS代替EEPROM作为处理器的缓冲储存，效率更高，如图1；软件采用嵌入式Java应用程序和嵌入式Java虚拟机KVM，KVM可以将嵌入式Java应用程序解释成本地机器能够识别的机器代码；操作系统采用嵌入式操作系统，嵌入式Java应用程序符合EPC global的ALE(Application Level Events)规范，ALE规范允许任一后台应用程序通过接口和RFID数据连接，从而判定应用程序需要什么样的信息，符合ALE规范的读写器，可以大大减少把RFID读写器数据发送到其他服务器应用程序上的中间件这一事件发生的几率，可以用读写器的数据读写功能制定商业决策。结合JINI(Java Intelligent Network Infrastructure)服务组件，以支持无线传感器网络功能，JINI可以在RFID环境中帮助读写器自我恢复和制定更高级别决策软件的自动配置。

附图说明

图1是CAN(Control Area Network)结构框架图，MCV是Micro ControlUnit的简写，FLASH为FLASH存储器，CMOS为Complementary Metal OxideSemiconductor的简写。

图2是移动数据采集终端示意图。CAN为Control Area Network，嵌入式操作系统如WinCE的各种版本、Vxworks、UcOS-II等，KVM为Kernel-basedVirtual Machine，嵌入式应用程序是用Java开发的各种应用程序，如各种具体应用程序的RFID数据的输入和输出。

图3是嵌入式应用系统示意图。ALE是Application Level Events，JINI是Java Intelligent Network Infrastructure。