專利名稱：一種基于輕量級ale的嵌入式rfid中間件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于RFID中間件技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供一種基于輕量級ALE的嵌入式RFID中 間件的設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
RFID中間件(Radio Frequency Identification middleware)可以自動識別和收集信息而廣泛 應(yīng)用于各種領(lǐng)域。RFID中間件在自動識別設(shè)備(比如RFID閱讀器)和應(yīng)用系統(tǒng)之間架起了數(shù) 據(jù)通信的橋梁。
應(yīng)用層事件(Application Level Event)規(guī)范定義出RFID中間件對上層應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該提供 的一組標(biāo)準(zhǔn)接口，以及RFID中間件最基本的功能收集/過濾(Collect/Filter)。
應(yīng)用層事件(Application Level Event)規(guī)范于2005年，由EPCglobal組織正式對外發(fā)布。 它定義出RFID中間件對上層應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該提供的一組標(biāo)準(zhǔn)接口，以及RFID中間件最基本的 功能收集/過濾(Collect/Filter)。 ALE層介于應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯和原始標(biāo)簽讀取層之間。它接 收從數(shù)據(jù)源(一個或多個讀寫器)中發(fā)來的原始標(biāo)簽數(shù)據(jù)，而后，按照時間間隔等條件累計 (Accumulate)數(shù)據(jù)，將重復(fù)或不感興趣的EPCs剔除過濾(Filter)，同時可以進(jìn)行計數(shù)及組合 (Count/Group)等操作，最后，將這些信息向應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行匯報。它管理設(shè)備以及向設(shè)備訂 閱標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
閱讀器工作時，將反復(fù)讀取標(biāo)簽，造成同一個標(biāo)簽在一分鐘之內(nèi)可能被讀取到幾十次， 如果將這些數(shù)據(jù)直接發(fā)送給應(yīng)用程序，將帶來極大的資源浪費。而ALE的出現(xiàn)主要是為了減 少原始數(shù)據(jù)的冗余性，從大量數(shù)據(jù)中提煉出有效的業(yè)務(wù)邏輯。
ALE (Application Level Event)規(guī)范詳細(xì)闡述了 RFID中間件的框架，如附圖1所示，在 這個框架中，將多個物理閱讀器組成一個邏輯閱讀器。ALE看到的只是邏輯閱讀器，而不會 面向物理閱讀器。該中間件功能齊全，并且是面向處理能力較強(qiáng)的以及資源充足的PC機(jī)端 的。而ALE面向分布式場景，各個模塊之間的連接與通信依靠網(wǎng)絡(luò)通信與xml文檔的生成與 解析，這需要較強(qiáng)的處理器能力以及豐富的計算機(jī)資源的支持。
隨著智能RFID設(shè)備的面世以及無線通信技術(shù)的發(fā)展，面向智能RFID設(shè)備的嵌入式RFID應(yīng)用的開發(fā)越發(fā)普遍，然而嵌入式環(huán)境的軟硬件資源有限性以及智能RFID移動設(shè)備在硬件上 的差異性，增加了智能RFID設(shè)備上開發(fā)RFID應(yīng)用系統(tǒng)的難度。
附圖2所示為面向移動RFID設(shè)備的嵌入式RFID中間件的總體架構(gòu)圖，該架構(gòu)為移動的 智能RFID設(shè)備上開發(fā)RFID中間件提供了指導(dǎo)，功能模塊齊全，并且滿足嵌入式RFID應(yīng)用 系統(tǒng)所需的功能要求，但是不滿足EPCglobal規(guī)范要求、未對應(yīng)用層系統(tǒng)提供符合規(guī)范要求 的標(biāo)準(zhǔn)接口，也沒有解決各個模塊之間的通信以及數(shù)據(jù)與命令控制流問題，不滿足應(yīng)用系統(tǒng) 多事件處理的要求。
附圖3所示是基于ALE標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式RFID中間件的體系結(jié)構(gòu)圖。該軟件架構(gòu)滿足標(biāo)準(zhǔn) 要求，并為應(yīng)用系統(tǒng)提供應(yīng)用層統(tǒng)一接口，功能齊全，滿足應(yīng)用要求。
這個模型雖然解決了嵌入式RFID中間件功能需求的問題，但是引發(fā)了其它新問題。
第一，該軟件體系缺乏可移植性。基于ALE標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式RFID中間件，面向特定的嵌 入式軟硬件環(huán)境，不提供規(guī)范的統(tǒng)一接口，不利于嵌入式RFID中間件的移植。
第二，針對嵌入式RFID應(yīng)用系統(tǒng)與嵌入式RFID中間件均在同一設(shè)備上，該模型尚未解 決兩者整合與通信問題。對于同一設(shè)備上的嵌入式RFID應(yīng)用系統(tǒng)與中間件通信問題，該架 構(gòu)沒有提出一套完整方案或者通信機(jī)制，來滿足本地應(yīng)用的需求，如果仍采用網(wǎng)絡(luò)通信模式 進(jìn)行，將造成資源上的嚴(yán)重浪費，不符合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的要求。
第三，該模型缺乏可擴(kuò)展性。該模型中通信信息依賴GoAhead服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲依賴 SQLite ，使得系統(tǒng)的開發(fā)必須熟悉這兩個軟件，為系統(tǒng)的擴(kuò)展開發(fā)以及系統(tǒng)整合增加了新的 難度，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。
第四，該模型標(biāo)簽數(shù)據(jù)的存儲依賴于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，雖然為査詢方面提供了方便，然而帶 來了數(shù)據(jù)同步以及舊標(biāo)簽刪除等方面的麻煩，也不利于數(shù)據(jù)的同步。
由上面分析，可見根據(jù)ALE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計的中間件，功能齊全，但是并不適合資源 受限的嵌入式環(huán)境；而基于ALE標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式RFID中間件以及依賴于其他應(yīng)用程序作為依 托模塊的中間件系統(tǒng)，雖然根據(jù)嵌入式環(huán)境的特定情況，滿足功能需求，但是也引發(fā)新的問 題，不利于擴(kuò)展與重構(gòu)。因此本發(fā)明提出了基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件的設(shè)計方 法將ALE標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各個模塊進(jìn)行裁剪，修改模塊間交互與通信的方式，引入數(shù)據(jù)緩 沖池機(jī)制以及移動代理模塊以提供與后臺系統(tǒng)整合與訪問的功能。輕量級ALE的嵌入式RFID 中間件的設(shè)計方案，在研究標(biāo)準(zhǔn)ALE規(guī)范的同時，對其進(jìn)行了必要的裁剪，保留最重要最基
6本的功能，保持與標(biāo)準(zhǔn)的最大兼容性，引入數(shù)據(jù)緩沖池模塊，使得ALE層與設(shè)備管理層保持 最大程度的獨立性以及透明性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有方法的不足，提出了基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件 體系結(jié)構(gòu)，通過輕量級ALE模塊，實現(xiàn)多事件處理以及用戶訂閱與處理機(jī)制；通過數(shù)據(jù)緩沖 池機(jī)制，實現(xiàn)ALE層與設(shè)備管理層的無縫連接以及標(biāo)簽信息的分配，解決了模塊間耦合度過 高的問題，同時提高了系統(tǒng)的可重構(gòu)性和可擴(kuò)展性，從而實現(xiàn)了對應(yīng)用層是透明的。 為了實現(xiàn)發(fā)明目的，釆用的技術(shù)方案如下
一種基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，包括輕量級ALE模塊、移動代理模塊、 數(shù)據(jù)緩沖池模塊、中間件配置管理模塊以及設(shè)備管理模塊。所述的輕量級ALE模塊向上與應(yīng) 用業(yè)務(wù)邏輯層連接；所述移動代理模塊與后臺RFID中間件或RFID應(yīng)用系統(tǒng)連接，而且提供 設(shè)備管理的相關(guān)功能;所述數(shù)據(jù)緩沖池模塊向下與設(shè)備管理層的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)連接，向上與ALE 模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)連接；所述的中間件配置管理模塊，控制管理整個中間件，并進(jìn)行相關(guān)的 配置工作，包括是否使用ALE，數(shù)據(jù)緩沖池參數(shù)設(shè)置，RFID設(shè)備參數(shù)配置等；所述的設(shè)備 管理模塊，抽象硬件，屏蔽不同設(shè)備的軟硬件差異，提供統(tǒng)一管理與操作接口。
所述輕量級ALE模塊設(shè)有待處理的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)過濾模塊、數(shù)據(jù)分組模塊，事件處 理模塊，報表生成及發(fā)送模塊，觸發(fā)器模塊，ALE配置模塊，統(tǒng)一接口模塊。
所述的輕量級ALE模塊設(shè)計方法如下
1、與標(biāo)準(zhǔn)ALE規(guī)范兼容，包括提供相同任務(wù)功能、實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中的任務(wù)執(zhí)行規(guī)范，與標(biāo)準(zhǔn) 中運行機(jī)制保持最大程度的兼容性。
1.1、輕量級ALE在執(zhí)行的結(jié)果上，完全兼容官方標(biāo)準(zhǔn)，但是由于嵌入式環(huán)境的特殊性， 取消了標(biāo)準(zhǔn)中某些具有擴(kuò)展性的機(jī)制，如URI標(biāo)識與XML信息傳遞。
1. 2、輕量級ALE中提供與標(biāo)準(zhǔn)ALE規(guī)范所定義的相同的任務(wù)功能，主要有對ECSpec的 定義和反定義，對ECSpec任務(wù)規(guī)范的三種執(zhí)行模式subscribe (訂閱模式)、poll (投放 模式)、immediate (即刻模式)，以及對任務(wù)執(zhí)行的控制功能。
1.3、 ECSpec任務(wù)規(guī)范的三種執(zhí)行模式的執(zhí)行條件和方法流程，執(zhí)行原理和邊界條件以 及所有任務(wù)執(zhí)行的階段狀態(tài)均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ALE進(jìn)行實現(xiàn)。
2、 取消標(biāo)準(zhǔn)ALE中各功能模塊的URI標(biāo)識機(jī)制，使用一套獨立的對象標(biāo)識來標(biāo)識功能模塊的對象資源，更加合理高效。
標(biāo)準(zhǔn)ALE規(guī)范針對的是分布式環(huán)境中的應(yīng)用與嵌入式RFID中間件系統(tǒng)所運行的特殊環(huán)境 ——中間件系統(tǒng)與閱讀器硬件資源一體化，兩種環(huán)境存在巨大差異，故輕量級ALE對此做出 修改，取消了標(biāo)準(zhǔn)ALE中的URI標(biāo)識機(jī)制，而使用了閱讀器標(biāo)號標(biāo)識設(shè)備管理實體，報表緩 沖池與其對象標(biāo)識符對應(yīng)，從而實現(xiàn)了功能模塊對象資源的標(biāo)識，節(jié)約URI標(biāo)識機(jī)制解析過 程的資源消耗，更合理更高效的標(biāo)識對象資源。
3、取消標(biāo)準(zhǔn)中使用XML作為信息傳播介質(zhì)的實現(xiàn)，達(dá)到減輕設(shè)備資源負(fù)擔(dān)、提高軟件 工作性能的效果。
由于軟硬件一體化的運行環(huán)境，所以取消標(biāo)準(zhǔn)ALE中分布式環(huán)境下的XML作為信息傳播 機(jī)制，減少輕量級ALE對XML文檔的生成與解析工作，減少資源消耗；輕量級ALE中以類的 對象作為信息傳播介質(zhì)，通過類封裝機(jī)制，將信息封裝在ECSpec和ECR印orts對象中，并將
其作為傳播介質(zhì)來傳輸信息，提高高效的工作性能。
所述移動代理模塊設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)置與狀態(tài)監(jiān)控模塊，命令接收與解析模塊，命令執(zhí)行 模塊，并封裝設(shè)備管理的功能，使得設(shè)備管理層對遠(yuǎn)程系統(tǒng)透明化。
所述數(shù)據(jù)緩沖池模塊設(shè)有訂閱管理模塊，緩沖區(qū)管理模塊，數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，配置模塊。
所述中間件配置管理模塊設(shè)有中間件參數(shù)配置，ALE配置管理，數(shù)據(jù)緩沖池模塊配置， 設(shè)備管理的配置以及網(wǎng)絡(luò)通信配置。
所述設(shè)備管理模塊設(shè)有抽象設(shè)備、設(shè)備代理，設(shè)備管理核心，發(fā)布接口以及設(shè)備管理配 置模塊。
所述中間件設(shè)有標(biāo)簽訂閱與分發(fā)機(jī)制，通過數(shù)據(jù)緩沖池，ALE模塊以及外部系統(tǒng)，可訂 閱來著某些設(shè)備的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)緩沖池監(jiān)控和維護(hù)設(shè)備列表，將設(shè)備所讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù) 分發(fā)到相應(yīng)的系統(tǒng)。
本發(fā)明所設(shè)計的一種基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件方法，其功能特點可以細(xì)分為 如下幾個方面
1、閱讀器"即插即用"在基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件體系結(jié)構(gòu)中，由于引 入了數(shù)據(jù)緩沖池，使得該結(jié)構(gòu)體系層次清晰，層與層之間是相互透明的。由于輕量級ALE以 及移動代理對閱讀器的變化是透明的，因此閱讀器具有很強(qiáng)的靈活性。對已經(jīng)訂閱閱讀器所 讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程系統(tǒng)或者ALE模塊，可以靈活輕松的接收數(shù)據(jù)以及解除訂閱。對動態(tài)訂閱或者移除閱讀器，只需將訂閱者自身的緩沖區(qū)加入數(shù)據(jù)緩沖池中或者將該緩沖區(qū)從數(shù)據(jù) 緩沖池中移除，而不影響嵌入式RFID中間件的其他運作。
2、 嵌入式RFID中間件的可重構(gòu)性在開發(fā)嵌入式RFID應(yīng)用系統(tǒng)的時候，可通過嵌入式 RFID中間件的配置管理模塊，設(shè)置是否使用其中的某個模塊，從而達(dá)到滿足嵌入式應(yīng)用系統(tǒng) 的需求。
3、 標(biāo)簽數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分發(fā)通過數(shù)據(jù)緩沖池實現(xiàn)數(shù)據(jù)的訂閱與分發(fā)，ALE模塊與應(yīng)用系統(tǒng) 只需對所要處理的標(biāo)簽進(jìn)行訂閱，并將自身的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)加入數(shù)據(jù)緩沖池中，即可輕松便捷 的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的訂閱；當(dāng)訂閱的閱讀器讀取到標(biāo)簽數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)緩沖池將統(tǒng)一分發(fā)給相對應(yīng)的訂 閱者，從而實現(xiàn)統(tǒng)一分發(fā)功能。
4、 模塊獨立性高，相對透明化由于引入數(shù)據(jù)緩沖池，使得設(shè)備管理層與ALE層以及上 層應(yīng)用系統(tǒng)間獨立性高，而且設(shè)備管理與ALE實現(xiàn)無縫整合，設(shè)備管理對ALE層透明化。
5、 精簡的可嵌入的輕量級ALE，具有標(biāo)準(zhǔn)ALE中的關(guān)鍵的重要功能，保持與標(biāo)準(zhǔn)ALE的 最大程度的兼容性。提供事件處理的關(guān)鍵功能，并與標(biāo)準(zhǔn)ALE相容，同時提高輕量級ALE 的工作性能。


圖1為現(xiàn)有RFID中間件的框架示意圖2為現(xiàn)有的嵌入式RFID中間件的框架示意圖3為基于ALE標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式RFID中間件架構(gòu)示意圖4為基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件的總體架構(gòu)邏輯示意圖5為輕量級ALE的模塊間交互示意圖6為輕量級ALE的事件處理的執(zhí)行流程圖示意圖7為數(shù)據(jù)緩沖池的標(biāo)簽數(shù)據(jù)訂閱與分發(fā)示意圖8為基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件的系統(tǒng)配置管理示意圖9為輕量級ALE中EPC編碼流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖4展示了基于輕量級ALE的RFID中間件的總體架構(gòu)，該架構(gòu)包括的模塊有設(shè)備管 理、數(shù)據(jù)緩沖池、輕量級ALE、移動代理以及中間件配置管理。具體如下設(shè)備管理模塊屏蔽不同設(shè)備的硬件差異，提供設(shè)備管理通用接口，包括管理設(shè)備、獲取設(shè)備所讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)以及相關(guān)的設(shè)備參數(shù)配置接口。設(shè)備管理模塊細(xì)分為抽象設(shè)備層，設(shè)備代理層，設(shè)備管理核心，發(fā)布接口層以及設(shè)備管理配置模塊。設(shè)備抽象層對特定閱讀器進(jìn)行抽象，屏蔽不同設(shè)備的硬件差異，增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、兼容性，提高代碼可重用性。設(shè)備代理層統(tǒng)一管理抽象設(shè)備，為設(shè)備管理核心模塊提供統(tǒng)一的訪問設(shè)備的接口。設(shè)備管理核心層整個設(shè)備管理模塊的核心部分，實現(xiàn)設(shè)備管理所發(fā)布的統(tǒng)一接口。發(fā)布接口層對外發(fā)布設(shè)備管理統(tǒng)一接口，實現(xiàn)設(shè)備管理與訪問的無差別操作。設(shè)備管理配置提供設(shè)備管理的配置功能，包括讀寫標(biāo)簽時的天線衰減率，讀取標(biāo)簽時的標(biāo)簽掩碼，并提供無差別的訪問接口 ，供中間件系統(tǒng)配置模塊訪問與使用。
數(shù)據(jù)緩沖池模塊該模塊包括訂閱管理模塊、分發(fā)管理模塊，緩沖區(qū)管理模塊以及緩沖池配置模塊。數(shù)據(jù)緩沖池中的訂閱管理模塊為外部系統(tǒng)訂閱某個或者某些設(shè)備所讀取標(biāo)簽提供訪問接口，并能夠輕便的訂閱與取消訂閱。數(shù)據(jù)緩沖池中的分發(fā)管理模塊當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖池所監(jiān)聽的設(shè)備讀取到數(shù)據(jù)時，設(shè)備將發(fā)出完成讀取標(biāo)簽的信號，數(shù)據(jù)緩沖池接收到該信號之后，釆集所讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并通過分發(fā)管理模塊分發(fā)給訂閱者。數(shù)據(jù)緩沖池中的緩沖區(qū)管理模塊維護(hù)訂閱者所訂閱的設(shè)備列表與數(shù)據(jù)緩沖槽，訂閱管理模塊通過本模塊提供的方法，添加或移除相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖槽。數(shù)據(jù)緩沖池中的緩沖池配置模塊向外提供配置數(shù)據(jù)緩沖池的方法。數(shù)據(jù)緩沖槽的整合與數(shù)據(jù)的訂閱分發(fā)，數(shù)據(jù)緩沖池提供通用的訂閱分發(fā)接口以及相關(guān)操作。數(shù)據(jù)緩沖池是設(shè)備管理模塊與可嵌入的ALE模塊以及建立于設(shè)備管理模塊之
上的應(yīng)用程序之間的交互模塊，使得設(shè)備管理模塊與ALE模塊等能夠無縫結(jié)合并且更好的更方便的實現(xiàn)嵌入式RFID中間件的重構(gòu)。通過數(shù)據(jù)緩沖池的設(shè)計，可以輕便的將設(shè)備管理與ALE層分離，從而面向移動計算或應(yīng)用于分布式計算環(huán)境中。
精簡的輕量級ALE模塊本層提供事件處理的統(tǒng)一接口，保留標(biāo)準(zhǔn)ALE中重要的關(guān)鍵功能，為應(yīng)用層程序提供事件處理的相關(guān)操作，包括事件的定義，處理機(jī)制等；用戶可以對訂閱的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾分組的格式以及生成報表的模式的定義，并且用戶應(yīng)用系統(tǒng)可接受中間件系統(tǒng)事件處理之后的報表與分組信息，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)處理。精簡的輕量級ALE模塊設(shè)有待處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于存儲待處理的標(biāo)簽數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)過濾與數(shù)據(jù)分組模塊實現(xiàn)對采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾與分組操作；事件處理模塊，用于ALE層事件循環(huán)與事件處理；觸發(fā)器模塊包括啟動與停止觸發(fā)器，以觸發(fā)數(shù)據(jù)采集到報表生成的流程。報表生成模塊對已經(jīng)過濾分組的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶制定的生成規(guī)則，生成相應(yīng)的報表。ALE配置模塊提供標(biāo)簽過濾規(guī)則配置、報表生成規(guī)則配置與訂閱者信息配置的功能。ALE模塊的統(tǒng)一接口層對外發(fā)布ALE操作的統(tǒng)一的無差別的訪問接口 。
中間件配置管理模塊本層主要負(fù)責(zé)對RFID中間件系統(tǒng)進(jìn)行配置，配置的內(nèi)容包括設(shè)備參數(shù)，數(shù)據(jù)緩沖池信息，是否使用輕量級ALE模塊，是否使用移動代理模塊等，從而使得嵌入式RFID中間件實現(xiàn)重構(gòu)性、擴(kuò)展性。
移動代理模塊移動代理模塊提供與傳統(tǒng)中間件以及外部應(yīng)用系統(tǒng)整合的接口，使得嵌入式RFID中間件更好的與傳統(tǒng)中間以及遠(yuǎn)程的外部信息應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行通信。移動代理層的設(shè)計與使用，使得整個中間件具有良好的可擴(kuò)展性。
圖5展示了輕量級ALE的模塊中各個子模塊交互的流程。
首先，嵌入式RFID中間件配置管理模塊，通過ALE模塊的ALE配置模塊，配置ALE模塊的業(yè)務(wù)邏輯。包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾規(guī)則、報表生成規(guī)則以及訂閱者信息的配置。
第二歩，觸發(fā)器模塊啟動觸發(fā)功能，啟動ALE事件處理周期，采集標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
第三步，通過事件處理模塊，將采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)過濾模塊，根據(jù)用戶定義的過濾規(guī)則進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾操作。
第四歩，標(biāo)簽數(shù)據(jù)分組模塊，將己過濾的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。
第五步，將分組之后的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶定義的生成規(guī)則生成報表，并停止觸發(fā)器。第六歩，事件處理模塊控制ALE狀態(tài)繼續(xù)遷移，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。在第五步生成報表后，用戶應(yīng)用系統(tǒng)可通過輕量級ALE的統(tǒng)一接口獲取所生成的報表信息。
附圖6展示了輕量級ALE的事件處理的執(zhí)行流程。
初始化，通過中間件配置管理模塊，獲取配置信息。
第一步，啟動輕量級ALE事件處理EventCycle，開始事件處理。
第二步，根據(jù)ECSpec中指定閱讀器，通過數(shù)據(jù)緩沖池模塊的訂閱管理模塊，訂閱指定
閱讀器所讀取到的標(biāo)簽信息。
第三步，根據(jù)中間件配置管理模塊獲取ALE配置信息，設(shè)置設(shè)備監(jiān)聽時間周期。第四步，判斷時間周期是否結(jié)束，如果尚未結(jié)束，則轉(zhuǎn)到第五步。否則轉(zhuǎn)到第七步。第五步，繼續(xù)監(jiān)聽設(shè)備，等待標(biāo)簽數(shù)據(jù)的到來。第六步，讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)，采集所讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并返回第四步。第七步，將時間周期中讀到的標(biāo)簽和ECSpec等參數(shù)送入ECR印ortGenerator處理，并根據(jù)用戶指定的報表生成規(guī)則進(jìn)行處理。
第八歩，將生成的報表信息送往待處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的報表緩沖區(qū)。最后，通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，解除訂閱。
附圖7，展現(xiàn)了數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱與分發(fā)的流程。數(shù)據(jù)緩沖池，可應(yīng)用于多ALE或者多應(yīng)用系統(tǒng)對一個或者多個閱讀器進(jìn)行訂閱，并通過數(shù)據(jù)緩沖池的數(shù)據(jù)分發(fā)模塊將某個設(shè)備所讀取到的標(biāo)簽信息，分發(fā)給訂閱者。
首先，ALE的數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程，通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，訂閱指定的閱讀器。如圖所示，ALE數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程0訂閱閱讀器0與閱讀器1的數(shù)據(jù)；ALE數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程1訂閱閱讀器l的數(shù)據(jù)。
接著，數(shù)據(jù)緩沖池維護(hù)設(shè)備列表以及管理相關(guān)數(shù)據(jù)緩沖槽。
當(dāng)相對應(yīng)的閱讀器讀取到標(biāo)簽數(shù)據(jù)時，將發(fā)出信號，數(shù)據(jù)緩沖池接收到該設(shè)備信號的通知，對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集，其后，將采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過分發(fā)管理模塊，分發(fā)給相應(yīng)的訂閱者。如圖，當(dāng)閱讀器O讀到標(biāo)簽數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)緩沖池將采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)分發(fā)給ALE數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程O ;當(dāng)閱讀器l讀到標(biāo)簽數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)緩沖池則分發(fā)給數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程0和數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程2 。
ALE數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程可通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，解除對特定閱讀器的訂閱。
附圖8展現(xiàn)了基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件配置管理的處理流程。
初始化，中間件配置管理模塊獲取中間件配置信息。
第二步，中間件配置管理模塊對配置信息進(jìn)行相應(yīng)的解析操作。
第三歩，判斷所要進(jìn)行配置的類型
1、 當(dāng)配置信息的類型是ALE業(yè)務(wù)規(guī)則配置時，則通過ALE配置模塊進(jìn)行相應(yīng)配置。這些配置操作包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾規(guī)則配置、報表生成規(guī)則配置或訂閱者信息配置三種。
2、 當(dāng)配置信息的類型是數(shù)據(jù)緩沖池配置時，則通過數(shù)據(jù)緩沖池模塊中的緩沖池配置模塊進(jìn)行相應(yīng)配置。
3、 當(dāng)配置信息的類型是設(shè)備管理配置時，則通過設(shè)備管理模塊中的設(shè)備管理配置模塊進(jìn)行相應(yīng)的配置，這些配置操作包括讀取標(biāo)簽時的天線衰減率配置，寫入標(biāo)簽信息時的天線衰
12減率配置，標(biāo)簽掩碼配置。
最后，結(jié)束配置管理流程。
附圖9展現(xiàn)了基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件對釆集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行的編碼操作，由該示意圖可知，本專利所發(fā)明的嵌入式RFID中間件，可對以下標(biāo)簽類型進(jìn)行編碼操作，包括SGTIN-96，SSCC-96,SGLN-96,GRAI-96,GIAI-96,SNPC-96以及Raw標(biāo)簽，共七種類型。
權(quán)利要求
1、一種基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于包括輕量級ALE模塊、移動代理模塊、數(shù)據(jù)緩沖池模塊、中間件配置管理模塊以及設(shè)備管理模塊；所述的輕量級ALE模塊向上與應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯層連接，所述移動代理模塊與外部的后臺RFID中間件或RFID應(yīng)用系統(tǒng)連接，同時與內(nèi)部的輕量級ALE模塊連接，所述數(shù)據(jù)緩沖池模塊向下與設(shè)備管理模塊連接，向上與輕量級ALE模塊連接，所述中間件配置管理模塊分別與其它四個模塊連接，所述設(shè)備管理模塊向下與物理閱讀器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述輕量級ALE模塊設(shè)有待處理的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)過濾模塊、數(shù)據(jù)分組模塊，事件處理模塊，報表生成模塊，觸發(fā)器模塊，ALE配置模塊，統(tǒng)一接口模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述移動代理模塊設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)置與狀態(tài)監(jiān)控模塊，命令接收與解析模塊，命令執(zhí)行模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述數(shù)據(jù)緩沖池模塊設(shè)有訂閱管理模塊、分發(fā)管理模塊、緩沖區(qū)管理模塊、緩沖池配置模塊，以及設(shè)有存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩沖槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述中間件配置管理模塊設(shè)有中間件參數(shù)配置、ALE配置管理、數(shù)據(jù)緩沖池模塊配置、設(shè)備管理的配置以及網(wǎng)絡(luò)通信配置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述設(shè)備管理模塊設(shè)有抽象設(shè)備、設(shè)備代理、設(shè)備管理核心、發(fā)布接口以及設(shè)備管理配置模塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述輕量級ALE模塊的各個子模塊交互的過程如下第一步，通過輕量級ALE模塊的ALE配置模塊，配置輕量級ALE模塊的業(yè)務(wù)邏輯，包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾規(guī)則、報表生成規(guī)則以及訂閱者信息的配置；第二步，觸發(fā)器模塊啟動觸發(fā)功能，啟動事件處理模塊的事件處理周期，進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集；第三步，通過事件處理模塊，將采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)過濾模塊，根據(jù)用戶定義的過濾規(guī)則進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾操作；第四步，啟動數(shù)據(jù)分組模塊將己過濾的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；第五步，將分組之后的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶定義的生成規(guī)則啟動報表生成模塊生成報表，并停止觸發(fā)器；第六步，事件處理模塊控制狀態(tài)繼續(xù)遷移，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述輕量級ALE的事件處理模塊的執(zhí)行流程如下初始化，通過中間件配置管理模塊，獲取配置信息；第1步，啟動事件處理EventCycle，開始事件處理；第2步，根據(jù)ECSpec中指定閱讀器，通過數(shù)據(jù)緩沖池模塊的訂閱管理模塊，訂閱指定閱讀器所讀取到的標(biāo)簽信息；第3步，根據(jù)中間件配置管理模塊獲取配置信息，設(shè)置設(shè)備監(jiān)聽時間周期；第4歩，判斷吋間周期是否結(jié)束，如果尚未結(jié)束，則轉(zhuǎn)到第五步。否則轉(zhuǎn)到第七步。第5步，繼續(xù)監(jiān)聽設(shè)備，等待標(biāo)簽數(shù)據(jù)的到來；第6歩，讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)，采集所讀取到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并返回第4步；第7步，將吋間周期中讀到的標(biāo)簽和ECSpec等參數(shù)送入ECReportGenerator處理，并根據(jù)用戶指定的報表生成規(guī)則進(jìn)行處理；第8步，將生成的報表信息送往待處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；最后，通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，解除訂閱。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱與分發(fā)的流程如下首先，中間件的數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程，通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，訂閱指定的閱讀器；接著，數(shù)據(jù)緩沖池維護(hù)設(shè)備列表以及管理相關(guān)數(shù)據(jù)緩沖槽，當(dāng)相對應(yīng)的閱讀器讀取到標(biāo)簽數(shù)據(jù)時，將發(fā)出信號，數(shù)據(jù)緩沖池接收到該設(shè)備信號的通知，對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集，其后，將采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過分發(fā)管理模塊，分發(fā)給相應(yīng)的訂閱者；最后，中間件的數(shù)據(jù)監(jiān)聽線程通過數(shù)據(jù)緩沖池的訂閱管理模塊，解除對特定閱讀器的訂閱。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，其特征在于所述中間件配置管理模塊的處理流程如下初始化，中間件配置管理模塊獲取中間件配置信息；第二步，中間件配置管理模塊對配置信息進(jìn)行解析操作；第三步，判斷所要進(jìn)行配置的類型-[1、 當(dāng)配置信息的類型是業(yè)務(wù)規(guī)則配置時，則通過ALE配置模塊進(jìn)行配置，包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)過濾規(guī)則配置、報表生成規(guī)則配置或訂閱者信息配置三種；[2、 當(dāng)配置信息的類型是數(shù)據(jù)緩沖池配置時，則通過數(shù)據(jù)緩沖池模塊中的緩沖池配置模塊進(jìn)行配置；[3、 當(dāng)配置信息的類型是設(shè)備管理配置時，則通過設(shè)備管理模塊中的設(shè)備管理配置模塊進(jìn)行相應(yīng)的配置，這些配置操作包括讀取標(biāo)簽時的天線衰減率配置，寫入標(biāo)簽信息時的天線衰減率配置，標(biāo)簽掩碼配置；最后，結(jié)束配置管理流程。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于輕量級ALE的嵌入式RFID中間件，包括輕量級ALE模塊、移動代理模塊、數(shù)據(jù)緩沖池模塊、中間件配置管理模塊以及設(shè)備管理模塊；所述的輕量級ALE模塊向上與應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯層連接，所述移動代理模塊與外部的后臺RFID中間件或RFID應(yīng)用系統(tǒng)連接，同時與內(nèi)部的輕量級ALE模塊連接，所述數(shù)據(jù)緩沖池模塊向下與設(shè)備管理模塊連接，向上與輕量級ALE模塊連接，所述中間件配置管理模塊分別與其它四個模塊連接，所述設(shè)備管理模塊向下與物理閱讀器連接。通過輕量級ALE模塊，實現(xiàn)多事件處理以及用戶訂閱與處理機(jī)制；通過數(shù)據(jù)緩沖池機(jī)制，實現(xiàn)ALE層與設(shè)備管理層的無縫連接以及標(biāo)簽信息的分配，解決了模塊間耦合度過高的問題，同時提高了系統(tǒng)的可重構(gòu)性和可擴(kuò)展性，從而實現(xiàn)了對應(yīng)用層是透明的。
文檔編號G06K17/00GK101477635SQ200810219879
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者劉發(fā)貴, 劉澤浩, 揭育柱, 林躍東, 阮永雄 申請人:華南理工大學(xué)