基于ARM的RFID中間件系統設計

　　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*(*)接口、企業級服務器接*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、*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。