仓储管理中的RFID中间件设计

2．1．1 代理

中间件为设备和应用层提供了双向接口，我们用代理来模拟设备接口。阅读器代理负责控制阅读器驱动、状态查询、接收标签数据列表等工作，把设备传进来的数据转换成标准化格式。用户可以根据传感器类型的不同而扩展它，这样能更好地适应客户需要。打印机代理负责控制打印机，用户可根据需要添加其他类型 。

2．1．2 消息机制

RFID中间件是消息中间件的一种，它的消息传递模式支持点对点模式和发布／订阅模式。代理和设备之间多用点对点模式，例如启动或关闭一个阅读器时，使用UDP套接字来处理点对点操作；若阅读器被成功启动，它也会广播一个阅读器状态更新信息。

在事件处理层，应用系统通过发布／订阅机制获得感兴趣的信息，中间件为完成这一功能设置了订阅解析器，提取定义文件的参数和方法，传送到事件处理机制，对RFID数据进行处理。

2．1．3 缓冲机制

RFID阅读器每秒钟会阅读到成千上万的标签，为防止溢出，采用线程来加速包的卸载，并将数据保存在即时队列中。这里线程和数据队列构成了一个缓冲机制，以满足计算机的实时处理要求，它可以平滑从阅读器接收到的大量简单重复无序数据，按要求进行处理。每个阅读周期（读周期是和读写器交互的最小单位）线程接收一组EPCs（标签EPC，阅读器ID，时间戳）组合，将其发送到消息队列，对其进行事件有效性验证，检查是否出现读写错误或漏读，实现对数据的初步过滤。正确读取的数据记录在数据库的Observation表中。

表1 Observation表

2．2 事件处理层

事件处理层位于原始数据采集层和业务逻辑之间。它根据上层系统发送的定义文件和回发地址，生成报告文件，按发布／订阅机制将报告反馈给系统J。原始数据采集层提供了硬件的统一接口，事件处理层则定义了应用系统对RFID中间件的标准访问方式。它对原始RFID数据进一步处理，使数据转化为上层系统需要的形式。图3为RFID数据处理流程。

图3 数据处理流程

数据流经过缓冲机制后，还存在着大量的冗余信息，需要对其进行过滤、聚合，提取出有意义的事件。我们按解析机制发来的事件周期T对数据流进行操作，按上层定义的业务规则判断事件类型，并存储在相应的表格中。

2．2．1 过滤机制

经过缓冲机制后的数据流还存在着大量的重复，即阅读器重复和标签重复。标签位于一个阅读器识读范围内时，阅读器就会不断地读取标签数据，直到标签离开为止，称为标签重复；另外，当标签同时处于多个阅读器的识读范围内时，它的数据也会被不同的阅读器重复读取。图4为阅读器重复。

为解决上述问题，对标签重复，我们只记录标签第一次出现和最后一次出现的时间；对阅读器重复，一是在布置阅读器位置时考虑到交叠情况，尽量用最少的阅读器数量覆盖全部区域。但为了提高识读率，往往不能避免交叠。这里采取的是虚拟阅读器的方法，同一地区的多个阅读器组成一个虚拟阅读器。如图4的R1，R2，R3，R4共同组成一个虚拟阅读器V0。过滤后的数据存放在表2中，T—Start为V～Reader初次阅读某标签的时间，以后再读到该标签则更新T—End和Count值（Coum为标签读取次数，有时为简便起见，可略去）。

表2 Filter表

图4 阅读器重复示例