环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站!

產品分類

當前位置: 首頁 > 傳感測量產品 > 數據采集產品 > RFID系統 > 讀寫器

類型分類:
科普知識
數據分類:
讀寫器

支持多通信平臺的嵌入式RFID中間件系統

發布日期:2022-05-20 點擊率:33

  引 言

  RFID中間件在RFID讀寫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 RFID讀寫器種類增加等情況發生時,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。在具體應用部署過程中,會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讀寫器開發的硬件廠商而言,借助嵌入式 RFID中間件迅速實現硬件集成基礎之上的軟件集成,是幫助硬件廠商快速升級產品系列,滿足企業拓展市場和業務范圍需要的有效舉措。通透性是這種系統整個應用的關鍵,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、高性能等特點使其在消費電子類產品中的競爭力日趨顯著。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RFID應用。

支持多通信平臺的嵌入式RFID中間件系統

  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管理讀寫設備,支持多種讀寫器(包括不同廠商、不同類型)。

  ②采集、過濾并緩存數據。

  ③提供應用開發接口。

  ④與EPC體系標準服務交互: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同,實現嵌入式RFID中間件的柔性設備控制。

  1.1 ARM核微處理器

  本系統在功能上分為有線通信模塊、無線通信模塊、人機交互模塊和核心模塊。本設計采用Samscmg公司203 MHz的ARM920T內核的處理器S3C2410。

  S3C2410微處理器是一個多用途的通用芯片,內部集成了微處理器和常用外圍組件,可用于各種領域,指令處理速度達到200MIPS。其特性包括:擴展總線最高頻率為100MHz,32位數據,27位外部地址線,存儲控制器(8個存儲體)包含RAM(SDRAM)控制器、NAND控制器;復位時引導芯片選擇(8、16位存儲或NAND可供選擇);4個帶有PWM的16位定時器,多達55個中斷源的中斷控制器;3個UART,支持IrDA 1.O;4個DMA通道(支持外設DMA);支持STN與TFTL LCD控制器;2個 USB口;I2C-Bus接口;2個串行外圍接口電路(SPI)和SD卡接口。此外,S3C2410上可以移植標準Linux操作系統,使得程序開發更加簡單。

  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16 MB Flash(Intel E28F128J3C),讀寫周期150 ns;2片16M×16位數據寬度的SDRAM(HY57V561620BT)構成,共64 MB SDRAM。

  S3C2410提供8路片選nGCSn[0~7],每個片選都指定了固定的地址,每個片選固定間隔為128 MB。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64 MB RAM。起始地址為Ox30000000。nGCS0接的是一片8M×16位數據寬度的Intel E28F128 Flash,安裝在BANK0,起始地址為0x0。其中內核燒寫的起始地址為Ox40000,根文件系統RAM~DISK燒寫的起始地址為 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。S3C2410自帶LCD控制器和觸摸屏接口。本系統使用型號為LQ035Q7DB02的LCD液晶顯示屏,采用MAX1664.作為電源驅動器。MAX1664是美國Maxim公司生產的有源矩陣液晶顯示器開關電源,具有升壓、雙路輸出鎖相等特點,還提供一個LCD底板驅動器。

  1.4 有線通信模塊

  該模塊包括RS-232串行接口和1個10/100M自適應以太網接口。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±25 V,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.6 V;11、10腳輸入TTL電平,14、7腳輸出RS-232電平,最小幅值大于±5.0 V,典型值為±5.4 V。當向外發送數據時,TXD1有一個下降沿,指示燈LED亮,經過MAX3232,TTL電平轉化為RS-232電平。當接收外部數據時,RXD1有一個下降沿,指示燈LED亮,外部RS-232電平經過MAX3232轉化為TTL電平進入微處理器。

  系統通過外接1片DM9000以太網MAC芯片擴展了一個10/100M自適應的以太網接口,占用資源nGCS1/EINTO。DM9000是 Davicom公司的一個全雙工高速以太網控制處理器,內部集成了10/100M PHY、MAC、MMU和4 KB Dword SRAM。兼容3.3 V和5 V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USB HOST接口,支持高速、低速USB設備。

  1.5 無線通信模塊

  無線技術是目前通信發展中最具有活力和前景的技術,支持無線接人的RFID中間件可以部署于無固定網絡基礎設施的場景,降低有線網絡部署成本。RFID中間件還可以用無線通信方式向用戶傳輸信息,提高信息傳遞的實時性。通過在系統中實現GPRS (General Packet Radio Service)模塊,使系統具備移動通信功能。GPRS是通用分組無線業務的簡稱,以分組模式在PLMN和與外部網絡互聯的內部網上傳輸。理論上, GPRS可提供高達115 kbps的傳輸速率,但實際上用戶用到的帶寬大約為40 KB

  ~100KB。GPRS分組交換接人時間小于1 s,廣泛支持IP協議。GPRS的這些特點提供了一個完備的基于TCP/IP協議的通信解決方案。

  GPRS通信模塊使用Sony Ericsson公司的GR47來實現GPRS上網的功能。GR47是GSM/GPRS全套語音和數據功能的工業級的先進無線模塊,所有的功能都集中在一塊集成的芯片內,內嵌TCP/IP協議棧。

  1.6 電源設計

  系統的核心模塊工作電源為單一的3.3 V/0.5 A直流。由于核心模塊電源消耗功率較小,因此系統采用LT10856線性穩壓芯片,使用電路板上下面銅箔作為散熱面,用9 V/0.8 A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,可以選擇線性穩壓源方案和開關穩壓源方案。對于前一種選擇,可以獲得低噪聲、廉價等益處,但同時也有效率低、發熱較大等缺點;對于開關電源方案,正好與線性電源的優缺點相反。

  1.7 其他外設

  系統提供了2個USB HOST接口,可支持U盤、USB攝像頭等多種USB設備,只需開發不同的設備驅動就可有效擴展。

  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,開源免費,有極強的平臺可伸縮性,符合POSIX標準,且有強大的網絡功能。這些特點使其近年來在嵌入式領域發展迅速,廣泛滲透到信息家電、網絡設備和手持終端等市場,因此本系統以Linux操作系統為依托,在其上開發應用程序。中間件軟件是一個多層次多模塊的軟件系統,共分為3個層次,如圖3所示。

  系統配置層:實現系統配置功能,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行有效配置。它包括Web Server接口模塊和遠程控制信息臺模塊。

  數據邏輯層:實現該軟件系統的基本功能,包括讀寫器命令處理、標簽過濾處理、對象域名服務(ONS)接口、企業級服務器接口交互(可能改為和PC中間件進行交互)。該層次完成系統的邏輯功能,包括設備管理模塊、數據過濾模塊、ONS查詢模塊(保留)、企業級別服務器接口模塊。

  基礎設施層:提供系統運行所需要的基本功能,如數據庫訪問功能、內存管理功能,它們為其他模塊提供統一穩定的接口,屏蔽一些差異性。該層次包括網絡管理模塊、內存管理模塊(保留)、數據庫訪問模塊。

  2.1 Linux的移植

  在嵌入式開發中,把操作系統移植到開發板是進行嵌入式應用程序開發的前提和基礎。ARM Linux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行配置,包括系統類型的配置。本系統選擇ARM system type。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,生成一個內核映像的自解壓壓縮文件。通過運行make clean dep zImage對該文件進行依賴編譯,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,將U-Boot復制到SDRAM中的OxOc300000地址處并啟動zImage;zImage會自行解壓縮,將其解壓縮到 SDRAM中的OxOc080000地址處并開始運行。內核啟動后,系統會將romfs作為根文件系統。在linux-dist目錄下運行make menuconfig命令可配置Linux的文件系統。

  2.2 RFID標簽數據處理

  系統讀取的RFID標簽數據在中間件中主要經歷數據管理、編碼管理和過濾規則管理,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;過濾規則管理能支持用戶配置數據過濾規則。系統基本流程如圖4所示。

  用戶的參數配置信息通過消息隊列發送給中間件軟件,軟件分析發送過來的數據,對系統工作狀態作出一定的調整。同時,系統通過網絡處理模塊接收從網口上讀寫器發送過來的數據,把這些數據分為標簽數據和讀寫器管理數據兩類。系統每個讀寫器實例都有自己的數據處理線程,它分析自己獨特的數據格式形成統一的數據,并且調用該種讀寫器的處理方法,對解析后的數據結合該讀寫器特定的數據處理參數,對標簽數據進行過濾、轉發等工作。整個系統中有唯一一個管理命令處理線程,它輪詢每個讀寫器的管理命令處理隊列。如果有命令數據,那么調用該讀寫器特定的處理方法對這些數據進行處理。

  結 語

  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。支持無線接入的RFID中間件可以部署于無固定網絡基礎設施的場景,降低有線網絡部署成本。RFID中間件還可以用無線通信方式向用戶或者系統傳輸信息,提高了信息傳遞的實時性。

下一篇: PLC、DCS、FCS三大控

上一篇: RFID中解決無線信道爭

推薦產品

更多
主站蜘蛛池模板: 物和码官网,物和码,免费一物一码数字化营销SaaS平台 | 液晶拼接屏厂家_拼接屏品牌_拼接屏价格_监控大屏—北京维康 | 工业铝型材-铝合金电机壳-铝排-气动执行器-山东永恒能源集团有限公司 | 一路商机网-品牌招商加盟优选平台-加盟店排行榜平台 | 柴油机_柴油发电机_厂家_品牌-江苏卡得城仕发动机有限公司 | 东莞螺杆空压机_永磁变频空压机_节能空压机_空压机工厂批发_深圳螺杆空压机_广州螺杆空压机_东莞空压机_空压机批发_东莞空压机工厂批发_东莞市文颖设备科技有限公司 | 厂房出租_厂房出售_产业园区招商_工业地产 - 中工招商网 | 气动调节阀,电动调节阀,自力式压力调节阀,切断阀「厂家」-浙江利沃夫自控阀门 | 北京康百特科技有限公司-分子蒸馏-短程分子蒸馏设备-实验室分子蒸馏设备 | 陕西安玻璃自动感应门-自动重叠门-磁悬浮平开门厂家【捷申达门业】 | 淘趣英语网 - 在线英语学习,零基础英语学习网站 | 针焰试验仪,灼热丝试验仪,漏电起痕试验仪,水平垂直燃烧试验仪 - 苏州亚诺天下仪器有限公司 | 合肥办公室装修 - 合肥工装公司 - 天思装饰 | 一体化净水器_一体化净水设备_一体化水处理设备-江苏旭浩鑫环保科技有限公司 | ISO9001认证咨询_iso9001企业认证代理机构_14001|18001|16949|50430认证-艾世欧认证网 | 菏泽商标注册_菏泽版权登记_商标申请代理_菏泽商标注册去哪里 | 板框压滤机-隔膜压滤机-厢式压滤机生产厂家-禹州市君工机械设备有限公司 | 塑料薄膜_PP薄膜_聚乙烯薄膜-常州市鑫美新材料包装厂 | 加中寰球移民官网-美国移民公司,移民机构,移民中介,移民咨询,投资移民 | 北京遮阳网-防尘盖土网-盖土草坪-迷彩网-防尘网生产厂家-京兴科技 | 粤丰硕水性环氧地坪漆-防静电自流平厂家-环保地坪涂料代理 | 无缝方管|无缝矩形管|无缝方矩管|无锡方管厂家 | (中山|佛山|江门)环氧地坪漆,停车场地板漆,车库地板漆,聚氨酯地板漆-中山永旺地坪漆厂家 | 黑田精工电磁阀-CAMMOZI气缸-ROSS电磁-上海茂硕机械设备有限公司 | 桁架机器人_桁架机械手_上下料机械手_数控车床机械手-苏州清智科技装备制造有限公司 | 电加热导热油炉-空气加热器-导热油加热器-翅片电加热管-科安达机械 | 充气膜专家-气膜馆-PTFE膜结构-ETFE膜结构-商业街膜结构-奥克金鼎 | 跨境物流_美国卡派_中大件运输_尾程派送_海外仓一件代发 - 广州环至美供应链平台 | 山东螺杆空压机,烟台空压机,烟台开山空压机-烟台开山机电设备有限公司 | PCB接线端子_栅板式端子_线路板连接器_端子排生产厂家-置恒电气 喷码机,激光喷码打码机,鸡蛋打码机,手持打码机,自动喷码机,一物一码防伪溯源-恒欣瑞达有限公司 假肢-假肢价格-假肢厂家-河南假肢-郑州市力康假肢矫形器有限公司 | 台湾阳明固态继电器-奥托尼克斯光电传感器-接近开关-温控器-光纤传感器-编码器一级代理商江苏用之宜电气 | 混合气体腐蚀试验箱_盐雾/硫化氢/气体腐蚀试验箱厂家-北京中科博达 | 电镀电源整流器_高频电解电源_单脉双脉冲电源 - 东阳市旭东电子科技 | 炉门刀边腹板,焦化设备配件,焦化焦炉设备_沧州瑞创机械制造有限公司 | SRRC认证|CCC认证|CTA申请_IMEI|MAC地址注册-英利检测 | Honsberg流量计-Greisinger真空表-气压计-上海欧臻机电设备有限公司 | 骁龙云呼电销防封号系统-axb电销平台-外呼稳定『免费试用』 | 胶泥瓷砖胶,轻质粉刷石膏,嵌缝石膏厂家,腻子粉批发,永康家德兴,永康市家德兴建材厂 | 超细粉碎机|超微气流磨|气流分级机|粉体改性设备|超微粉碎设备-山东埃尔派粉碎机厂家 | 硫化罐-电加热蒸汽硫化罐生产厂家-山东鑫泰鑫智能装备有限公司 | 轻型地埋电缆故障测试仪,频响法绕组变形测试仪,静荷式卧式拉力试验机-扬州苏电 |