RFID中間件數據的過濾方法的研究和分析

RFID 是“radio fequency identification,無線射頻識別”的縮寫,是一種非接觸自動識別和數據采集技術，該技術最早誕生于1948年,美國人HarryStrockman在IRE無線電工程師協會學報上發表論文對其理論和實現方法進行了詳細描述,迄今已有60年。在進入20世紀90年代后, RFID技術的應用規模急劇擴大，從2000 年之后到現在,RFID產品種類得到極大豐富,成本不斷降低,各種新的應用層出不窮。

　RFID系統包括RFID硬件和應用支撐軟件2個部，硬件部分由電子標簽和閱讀器組成，電子標簽是數據載體,分為無源射頻標簽、半無源射頻標簽、有源射頻標簽3類，無源電子標簽通過提取閱讀器發出射頻能量作為其工作的電源,并將標簽內信息向閱讀器傳送;半無源標簽及有源標簽的工作能量由電池提供。RFID 中間件則是RF ID軟件系統中最重要的一環,它直接面對硬件采集上來的海量數據,對其進行過濾,有效封裝后再提交給高層應用軟件,被稱為是RF ID系統的神經中樞。目前對RFID中間件的研究,主要集中于如何對海量數據進行過濾,去冗余化,并有效挖掘其中的有用信息這樣幾個方面。筆者結合幾年的RFID應用經驗,對當前已有的過濾算法進行了研究,并提出了一種帶有噪點抑制功能的RFID數據過濾算法,主要解決了RFID數據采集中的噪聲干擾以及過濾冗余數據2個問題。

1　RFID中間件構成

　根據RFID權威研究機構Auto - ID實驗室對其EPC物聯網Savant中間件的定義,以及后來由EPCglobal提出的EPC應用層事件規范和低層讀寫器接口協議,一個最基本的RF ID中間件應該包含如下幾個功能模塊: Reader接口模塊、邏輯驅動器映射模塊、RF ID 數據過濾模塊、業務規則過濾模塊、設備管理與配置模塊、上層服務接口模塊， 如圖1所示。

　Reader接口用于中間件與RFID讀寫器的數據通信,主要有獲取RF ID數據以及下達設備管理模塊的讀寫器指令2個功能。

　設備管理配置模塊用于調整RF ID讀寫設備的工作狀態,配置相應的Reader接口參數等.邏輯讀寫器映射模塊用于將多個物理讀寫器,或者讀寫器的多條天線映射成為一個邏輯讀寫器。 一個邏輯讀寫器代表了一個有具體含義的數據采集點(比如5號貨架) ,而不管該采集點在物理上由多少個讀寫器和天線組成。它屏蔽了數據采集點的具體實現方式,減少了數據過濾等上層模塊與下層數據采集部分的軟件耦合度。 對于上層模塊來說,可見的只有邏輯讀寫器,所以邏輯讀寫器映射模塊對RFID數據有初步過濾的功能。

　RFID數據過濾與業務規則過濾,這2個部分統稱為RFID中間件數據過濾模塊,分別在2個層次上對RFID數據進行過濾. 前者對硬件上報的海量RFID 數據進行去冗余化等處理, 是公認的RFID中間件核心功能之一。 后者則在具體業務規則的基礎上對過濾后的RFID數據進行進一步組裝,使其成為符合上層軟件要求的、帶有商業含義的事件數據,使抽象的RFID數據擁有了豐富的現實含義。