基于RFID和WSN的倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3）區(qū)域監(jiān)控機(jī)：用于完成本區(qū)的設(shè)備、環(huán)境、人員、車輛等信息的監(jiān)控。

　　4）信息匯集節(jié)點(diǎn)：包括倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)（RFID讀寫器）、身份認(rèn)證節(jié)點(diǎn)（RFID讀寫器）、特定目標(biāo)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)（RFID讀寫器／WSN中心節(jié)點(diǎn)）、環(huán)境監(jiān)控中心節(jié)點(diǎn)（WSN中心節(jié)點(diǎn)）等。

　　5)電子標(biāo)簽與普通傳感器節(jié)點(diǎn)：向信息匯集節(jié)點(diǎn)提供直接的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　除上述主要組成部分以外，還配備了電子標(biāo)簽與節(jié)點(diǎn)發(fā)行工作站、倉(cāng)儲(chǔ)管理工作站、庫(kù)區(qū)監(jiān)控工作站、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器等，從而構(gòu)成完整的倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)管硬件系統(tǒng)。

　　2、自適應(yīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

　　為了給倉(cāng)儲(chǔ)物品的監(jiān)管提供高效、可靠的系統(tǒng)構(gòu)架，本文設(shè)計(jì)了獨(dú)特的自適應(yīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

　　正常工作情況下，信息傳 輸線路為：電子標(biāo)簽或普通傳感器節(jié)點(diǎn)→庫(kù)區(qū)節(jié)點(diǎn)→通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器→本地管理機(jī)→應(yīng)用服務(wù)器→數(shù)據(jù)服務(wù)器。電子標(biāo)簽或普通傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，首先會(huì)在本地管理機(jī)進(jìn)行匯總、分類、本地處理等操作，然后將處理后的數(shù)據(jù)上傳至中心服務(wù)器。本地管理機(jī)負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)的倉(cāng)儲(chǔ)管理和庫(kù)區(qū)監(jiān)控。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：由于本地管理機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)做了預(yù)處理，這既保證了本地處理結(jié)果的實(shí)時(shí)性，又會(huì)大大減少中心服務(wù)器的工作量，從而提高系統(tǒng)的整體性能。

　　當(dāng)本地管理機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，信息傳輸線路為：電子標(biāo)簽或普通傳感器節(jié)點(diǎn)→庫(kù)區(qū)節(jié)點(diǎn)→通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器→應(yīng)用服務(wù)器→數(shù)據(jù)服務(wù)器。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器與應(yīng)用服務(wù)器之間存在物理連接。正常情況下它們之間是不進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)交換，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器只與本地管理機(jī)通信。一旦本地管理機(jī)異常，應(yīng)用服務(wù)器將通信工作接管，以保證該區(qū)域的數(shù)據(jù)能夠及時(shí)匯總至中心服務(wù)器，通過(guò)整個(gè)庫(kù)區(qū)的庫(kù)區(qū)監(jiān)控工作站對(duì)該區(qū)進(jìn)行監(jiān)控。本地管理機(jī)恢復(fù)正常工作后，應(yīng)用服務(wù)器會(huì)自動(dòng)釋放管理權(quán)，斷開與通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器的通信連接，恢復(fù)正常狀態(tài)下的通信鏈路。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)示意圖

　　此外，本系統(tǒng)還充分考慮到中心服務(wù)器故障時(shí)特殊情況的應(yīng)對(duì)措施：中心服務(wù)器定期將各地管理機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)下傳至本地管理機(jī)，一旦中心服務(wù)器故障，本地管理機(jī)可以根據(jù)最后一次更新的數(shù)據(jù)獨(dú)立工作，并將本區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存，當(dāng)中心服務(wù)器恢復(fù)正常時(shí)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新與交互。

四、軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。由電子標(biāo)簽、WSN節(jié)點(diǎn)中的嵌入式軟件完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，并與倉(cāng)儲(chǔ)管理等各功能模塊進(jìn)行信息交互；本系統(tǒng)的軟件通過(guò)第三方軟件接口與其他系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。系統(tǒng)采用多層混合架構(gòu)，分別利用C/S和B/S的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足不同應(yīng)用子系統(tǒng)的需要，并實(shí)現(xiàn)用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)信息層的多層架構(gòu)模式。