RFID中間件數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集技術(shù)，該技術(shù)最早誕生于1948年,美國人HarryStrockman在IRE無線電工程師協(xié)會學(xué)報上發(fā)表論文對其理論和實現(xiàn)方法進行了詳細描述,迄今已有60年。在進入20世紀(jì)90年代后, RFID技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模急劇擴大，從2000 年之后到現(xiàn)在,RFID產(chǎn)品種類得到極大豐富,成本不斷降低,各種新的應(yīng)用層出不窮。

　RFID系統(tǒng)包括RFID硬件和應(yīng)用支撐軟件2個部，硬件部分由電子標(biāo)簽和閱讀器組成，電子標(biāo)簽是數(shù)據(jù)載體,分為無源射頻標(biāo)簽、半無源射頻標(biāo)簽、有源射頻標(biāo)簽3類，無源電子標(biāo)簽通過提取閱讀器發(fā)出射頻能量作為其工作的電源,并將標(biāo)簽內(nèi)信息向閱讀器傳送;半無源標(biāo)簽及有源標(biāo)簽的工作能量由電池提供。RFID 中間件則是RF ID軟件系統(tǒng)中最重要的一環(huán),它直接面對硬件采集上來的海量數(shù)據(jù),對其進行過濾,有效封裝后再提交給高層應(yīng)用軟件,被稱為是RF ID系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。目前對RFID中間件的研究,主要集中于如何對海量數(shù)據(jù)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(jié)合幾年的RFID應(yīng)用經(jīng)驗,對當(dāng)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(shù)據(jù)過濾算法,主要解決了RFID數(shù)據(jù)采集中的噪聲干擾以及過濾冗余數(shù)據(jù)2個問題。

1　RFID中間件構(gòu)成

　根據(jù)RFID權(quán)威研究機構(gòu)Auto - ID實驗室對其EPC物聯(lián)網(wǎng)Savant中間件的定義,以及后來由EPCglobal提出的EPC應(yīng)用層事件規(guī)范和低層讀寫器接口協(xié)議,一個最基本的RF ID中間件應(yīng)該包含如下幾個功能模塊: Reader接口模塊、邏輯驅(qū)動器映射模塊、RF ID 數(shù)據(jù)過濾模塊、業(yè)務(wù)規(guī)則過濾模塊、設(shè)備管理與配置模塊、上層服務(wù)接口模塊， 如圖1所示。

　Reader接口用于中間件與RFID讀寫器的數(shù)據(jù)通信,主要有獲取RF ID數(shù)據(jù)以及下達設(shè)備管理模塊的讀寫器指令2個功能。

　設(shè)備管理配置模塊用于調(diào)整RF ID讀寫設(shè)備的工作狀態(tài),配置相應(yīng)的Reader接口參數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集點的具體實現(xiàn)方式,減少了數(shù)據(jù)過濾等上層模塊與下層數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)有初步過濾的功能。

　RFID數(shù)據(jù)過濾與業(yè)務(wù)規(guī)則過濾,這2個部分統(tǒng)稱為RFID中間件數(shù)據(jù)過濾模塊,分別在2個層次上對RFID數(shù)據(jù)進行過濾. 前者對硬件上報的海量RFID 數(shù)據(jù)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(yè)務(wù)規(guī)則的基礎(chǔ)上對過濾后的RFID數(shù)據(jù)進行進一步組裝,使其成為符合上層軟件要求的、帶有商業(yè)含義的事件數(shù)據(jù),使抽象的RFID數(shù)據(jù)擁有了豐富的現(xiàn)實含義。