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1數(shù)據(jù)采集的原理

在信息采集處理的過程中，需要有海量的rfid標(biāo)簽和讀寫器。讀寫器自動(dòng)采集RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息，這些原始數(shù)據(jù)信息與真實(shí)數(shù)據(jù)之間存在較大誤差，需要經(jīng)過預(yù)處理在交付給應(yīng)用軟件進(jìn)行分析處理。原始數(shù)據(jù)的經(jīng)RFID中間件預(yù)處理過濾后，再交給相應(yīng)的上位機(jī)RFID服務(wù)器應(yīng)用管理系統(tǒng)，RFID中間件是連接RFID系統(tǒng)和上位機(jī)管理系統(tǒng)的一層軟件[2]。傳統(tǒng)的RFID中間件一般運(yùn)行在工控機(jī)或PC機(jī)上，由于RFID標(biāo)簽需要識(shí)別大量的目標(biāo)對(duì)象，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)目較多，這樣，RFID標(biāo)簽在布置上就失去靈活性。若將RFID中間件集成在微型智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，為RFID標(biāo)簽的應(yīng)用帶來便利。

2基于嵌入式平臺(tái)RFID數(shù)據(jù)采集終端

基于嵌入式平臺(tái)RFID采集終端體積小，集成度高，可便攜，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理能力，與PC機(jī)完全兼容，支持多種數(shù)據(jù)空間傳輸標(biāo)準(zhǔn)，并在讀寫器之間建立統(tǒng)一的應(yīng)用級(jí)接口，可以直接讀取讀寫器上的數(shù)據(jù)。當(dāng)存在大量的RFID識(shí)別標(biāo)簽時(shí)，讀寫器將會(huì)掃描到海量數(shù)據(jù)信息，RFID采集終端將簡化信息的傳輸流程。同時(shí)，運(yùn)行在RFID數(shù)據(jù)采集終端的中間件把上位機(jī)的管理軟件程序從硬件設(shè)備接口分揀出來并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行封裝，這樣，使上層的應(yīng)用軟件具有統(tǒng)一恒定的數(shù)據(jù)控制接口。

3嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端的硬件設(shè)計(jì)

讀寫器獲取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，通過專有的適配器接口，比如串口、CAN口等連接方式，將原始數(shù)據(jù)交付給嵌入式數(shù)據(jù)采集終端。流行的嵌入式設(shè)備采用模塊化架構(gòu)，功能各異的模塊板卡通過插槽嵌入到ARM微處理器芯片核心板上，通過核心板上的總線與CPU及其他模塊板卡建立通信。各模塊之間相互獨(dú)立，簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)，降低開發(fā)周期。在硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)中，嵌入式微處理器的選擇直接制約著嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端的性能。為了滿足應(yīng)用的需求，該終端選用基于精簡指令集的32位ARM9微處理器。處理終端的硬件平臺(tái)包括ARM9微處理器，電源復(fù)位電路，外圍存儲(chǔ)器，串口，以太網(wǎng)接口。ARM9微處理器內(nèi)置存儲(chǔ)器的容量較小，需擴(kuò)充存儲(chǔ)器以滿足應(yīng)用的需求[3]。電源復(fù)位電路和外圍存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)是硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

4嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端的軟件設(shè)計(jì)

操作系統(tǒng)的開發(fā)非常復(fù)查而且成本較高，一般不自主設(shè)計(jì)。選用Lin-ux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境，并編寫硬件接口驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序。RFID中間件軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)下。可以分為硬件接口驅(qū)動(dòng)模塊，數(shù)據(jù)處理分析模塊，數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理模塊。硬件接口驅(qū)動(dòng)模塊的指令用于讀取讀寫器上的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)處理分析模塊對(duì)被識(shí)物體的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、解析。數(shù)據(jù)管理控制模塊將分析后的數(shù)據(jù)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)交付給上位機(jī)RFID服務(wù)器的應(yīng)用管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)指令的上傳下達(dá)，并控制嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端的全局工作。

5結(jié)束語

本文利用ARM9的片上資源與Linux操作系統(tǒng)組建嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端，該終端體積小，集成度高，抗噪性能好。采用統(tǒng)一的硬件標(biāo)準(zhǔn)，使對(duì)讀卡器數(shù)據(jù)采集操作流程變得簡化。該終端具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集，存儲(chǔ)的能力，實(shí)時(shí)性高。用戶可以通過人機(jī)友好交互界面對(duì)底層讀寫器進(jìn)行配置管理。嵌入式RFID數(shù)據(jù)采集終端開發(fā)周期短，成本適中，在工業(yè)控制領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。

作者：朱欣穎王強(qiáng)單位：周口師范學(xué)院物理與機(jī)電工程學(xué)院