专利名称：可动态配置rfid实时监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可动态配置的RFID实时监控系统，特别涉及一种服务器端可动 态配置和变更，客户端可实现动态显示的RFID监控系统。
背景技术：
在2005年以前，各个厂商对RFID的管理都是使用简单的客户端/服务器客户端 /服务器程序进行的，功能整体不够完善，并且随着越来越多的RFID读写器的出现，其依照 的标准和协议各不相同，系统管理的局限性越发的显露了出来。因此，在2005年至今各大 厂商逐步推出了自己的RFID中间件或相关软件产品，但是由于各大软件厂商倾向于将其 RFID中间件集成到其自身的应用服务器产品或系统中，因此存在一些与RFID应用场景要 求不适合的方面，主要的问题包括实时监控和动态变更等方面。而开源的软件产品，并没有 投入到实际的生产环境中，尚属实验阶段，因此值得改进和完善的地方更多。正是因为国外 的这种研究和发展现状，使得我们努力打造国内的RFID中间件产品，填补空缺，完善不足 之处成为可能。RFID系统的信息通信量一般较大，对数据的处理要求满足实时性，所以提出一种 让服务器在不停机的情况下进行动态配置的方案及其迫切。实际系统中贴有标签的物体的 移动可能性大，所以设计和实现一种基于RFID的实时监控系统也成为一种必要。而目前 RFID系统在实时监控和可动态配置方面存在明显不足。自RFID这种技术推向市场以来，由于每一个被监控的物体都具有一个标签，而每 个标签在每秒钟至少会被读取几十次，因此单位时间内所提供的信息量是巨大的，甚至可 被称为海量的，这种现象普遍出现在超市和物流应用系统中。正因为这种现象的存在，对服 务器连续处理数据的能力客观要求极高。它客观的要求服务器具有可持续运行、动态配 置、服务器状态动态变更这三个最基本的要求。因此它在概念上是不同于传统的J2EE应用 服务器的，传统的J2EE服务器在动态配置的过程中，必须停止服务器的运行，卸载相关组 件，再换上新的组件，才能启动服务器。在服务器停止到启动的这段时间里，不但被卸载的 模块的状态是不可达的，服务器的所有组件的状态都是不可达的，这就严重的影响了服务 器处理数据的连续性，使得有价值的信息在这段时间内被丢弃，对用户造成了极大的损失。RFID应用场景的数据通常实时性较强，传统的RFID中间件只提供日志记录或者 存取数据库的方式将这些信息保存下来，一般的监控应用程序也仅仅采取文本信息提醒的 方式来提示用户所监听到的数据。随着当前用户对软件体验度要求越来越高，要想满足 RFID应用场景的客观需求，必须完成一系列具有丰富表现内容的客户端功能，包括模拟布 局、实时监控等。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有RFID系统难于实时监控和动态配置的技术问题，以 及解决现有RFID读写器依照的标准和协议各不相同，无法在同一系统中集中监控的技术问题。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种可动态配置的RFID实时监 控系统，包括中间件服务器、客户端和读写器；服务器端接收和处理读写器信息和标签信 息，将这些信息发送给客户端，客户端进行实时显示；所述系统采用客户端/服务器模式； 所述中间件服务器基于OSGi (Open ServicesGateway Initiative)开放服务网关协议规范 实现，采用模块化绑定设计，使用微核模型；所述中间件服务器包括一微内核和多个子模块；其中，所述子模块包括一日志记 录模块、一消息服务模块、一读写器消息服务模块、一物件消息服务模块、一客户端服务模 块、一应用级别事件服务模块和一 IS服务模块；所述微内核完成基本的操作系统功能，包括各个子模块进程之间的通信、进程之 间的调度和中断处理；所述日志记录模块提供服务器端的记录日志的功能；所述消息服务模块向客户端提供中间件服务器监听到的各种应用级别事件信息， 包括读写器本身的信息和读写器所监听到物件的信息；所述物件消息服务模块监听读写器阅读数据的报告，转换数据格式，向所述消息 服务模块提供转换后的数据；所述读写器消息服务模块监听读写器自身的信息，转换数据格式，向所述消息服 务模块提供转换后的数据；所述应用级别事件服务模块获取所述应用级别事件信息，并判断所述事件是否合 法；所述IS服务模块获取所述应用级别事件的语义信息，即IS事件，并判断所述IS 事件是否合法；所述客户端采用富客户端技术，从所述客户端服务模块获取所监控的事件信息， 支持读写器和标签信息的实时动态显示。本发明的技术效果在于，除微内核以外，其余子模块均可动态卸载和变更状态；卸 载其中的一个或多个子模块，会打断系统中一个或多个依赖关系，但并不会构成对系统所 有功能的破坏。因此，中间件服务器可持续运行，可动态配置，状态可动态变更。通过微内核架构和富客户端技术提供了可动态配置的RFID实时监控功能，良好 的解决了服务器动态配置和状态变更、RFID应用场景实时监控和高用户体验等几个关键问 题。通过根据ISO和EPC协议的读写器的不同接口设置相应的读写器消息服务模块和 物件消息服务模块，可以在同一系统中的集中监控不同标准的读写器。
图1是本发明的系统架构图；图2是本发明的服务器端数据流程图；图3是本发明的客户端数据流程图。附图标记说明1-中间件服务器；2-读写器；3-客户端；101-微内核；102-子模块；1021-日志
5记录模块；1022-消息服务模块；1023-读写器消息服务模块；1024-物件消息服务模块； 1025-应用级别事件服务模块；1026-信息服务模块；1027-客户端服务模块。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明进行详细 描述。图1所示为本发明可动态配置的RFID实时监控系统的架构图，包括中间件服务器 1、读写器2和客户端3。在本实施例中，中间件服务器1建立在Eclipse自带的OSGi微核 系统之上，也就是org. eclipse. osgi_3. 3. 0. v20070530. jar。所述微核符合OSGi规范R4， 提供标准的运行环境及Java运行环境、自带类加载器、生命周期管理、服务注册等功能。中间件服务器1包括微内核101和多个子模块102。其中，子模块102包括日志 记录模块1021、消息服务模块1022、读写器消息服务模块1023、物件消息服务模块1024、 ALE (Application Level Event，应用级别事件)服务模块 1025、IS (Information Service, 信息服务)模块1026和客户端服务模块1027。系统采用客户端/服务器模式，中间件服务器1负责接收和处理读写器2信息和 标签信息，并将这些信息发送给客户端3，客户端3进行实时动态显示。中间件服务器1基于OSGi规范实现，采用模块化绑定设计，使用微核模型。微内核 101完成基本的操作系统功能，包括各个子模块进程之间的通信、进程之间的调度和中断处理等。子模块102以Bundle的方式来进行部署。各个子模块102通过实现 BundleActivator接口去控制其生命周期，在Activator中设置Bundle启动、停止时所需 要进行的工作，同时也可以在Activator中发布或者监听中间服务器1的事件状态信息。 各个子模块102之间通过Packages方式来进行通讯，Packages方式是通过定义Bundle的 Import-Package 禾口 Export-Package 来实现，Bundle 中的类可以弓I用由 Import-Package 所导入的包中的类，而这些包则是由其他Bundle通过Export-Package的形式导出的， Packages的机制使得引用其他Bundle中的类成为了可能。下文中子模块102之间的“调 用”即为通过Packages方式来进行。各子模块102运行于微内核101之上，相互依赖，相互通信；除微内核101以外，其 余子模块均可动态卸载和变更状态；卸载其中的一个或多个子模块，会打断系统中一个或 多个依赖关系，但并不会构成对系统所有功能的破坏。因此，中间件服务器1可持续运行， 可动态配置，状态可动态变更。日志记录模块1021完成的功能是提供服务器端的记录日志的功能，并以包暴露 的方式公开其记录日志接口，以供其他模块调用，使用记录日志的功能。服务器端其它子 模块都与其相关联，以调用记录日志的功能。日志记录模块1021通过包暴露的方式将其 功能接口通过Export-Package方式导出，而需要日志记录功能的其它子模块则可以通过 Import-Package的方式导入所述包，并使用。物件消息服务模块1024提供监听读写器阅读数据的信息，它以包暴露的方式公 开其抽象接口，供所述系统设置所述物件消息服务模块1024的功能。它所定义的功能包括 监听读写器阅读数据的报告，转换数据格式，向消息服务模块1022提供转换后的数据等。物件消息服务模块1024通过微内核101调用日志记录模块1021，完成日志记录。读写器消息服务模块1023提供监听读写器的信息，并以包暴露的方式公开其抽 象接口，供所述系统设置所述读写器消息服务模块1023的功能。它所定义的功能包括监听 读写器自身的信息，如名称、位置、频率等，转换数据格式，向消息服务模块1022提供转换 后的数据等。读写器消息服务模块1023通过微内核101调用日志记录模块1021，完成日志 记录。消息服务模块1022所实现的功能是向ALE服务模块1025提供中间件服务器1监 听到的各种应用级别层事件信息，包括读写器本身的信息和读写器所监听到物件的信息。 消息服务模块1022通过微内核101调用日志记录模块1021，完成日志记录。所述系统根据ISO和EPC协议的读写器的不同接口设置相应的读写器消息服务模 块1023和物件消息服务模块1024。读写器消息服务模块1023和物件消息服务模块1024是基于TCP/IP协议，并且针 对不同端口的，端口可根据具体的应用环境进行变更。ALE服务模块1025通过微内核101获取消息服务模块1022提供的应用级别层事 件信息，并判断所述应用级别事件是否合法。ALE服务模块1025可以处理的ALE事件为 新的读写器注册；现有读写器退出系统；在什么地点读取标签，地点可以指一个或多个读 写器及天线；在怎样的时间间隔内收集到数据；如何过滤数据，如何整理数据报告内容(按 照公司、商品还是标签分类)；标签出现或消失时是否对外报告；读取到的标签数目等。ALE 服务模块1025接收从数据源中发来的原始标签读取信息，而后，按照时间间隔等条件累计 数据，将重复或不感兴趣的数据过滤，同时进行计数及组合等操作。IS模块1026通过微内核101获取ALE服务模块1025处理的应用级别事件信息， 得到所述应用级别事件对应的语义信息，即IS事件(信息服务事件)，判断所述IS事件是 否合法。并将ALE事件、IS事件和事件上下文进行整合，整合后放入数据缓冲区。客户端服务模块1027的功能为，完成中间件服务器1和客户端3之间的信息交 互，通过微内核101接收数据缓冲区的事件信息，并发送给客户端3进行显示。客户端3采用富客户端技术，从客户端服务模块1027获取所监控的事件信息，并 通过视图的方式将其展现出来。支持读写器2和标签信息的实时动态显示，达到能够及时 准确地显示数据的效果。客户端3允许用户创建布局文件，用于保存RFID应用场景布局信 息，可以使用户不必每次启动客户端后，都要手动进行布局。系统客户端3读写器布局是通过鼠标拖拽的方式来完成的，根据实际的RFID应用 场景中读写器的分布状况，进行二维图形的再现，或者可通过对象面板，拖拽出对应的读写 器对象，进行模拟布局。系统客户端3可以从客户端服务模块1027获取监听到的物件信息，并在显示在对 应的读写器周围。运行时可以产生动画，表示读写器监听到的物件信息的出现与消失。图2所示为中间件服务器1数据流程图。步骤201 =ALE服务模块1025通过微内核101获取消息服务模块1022提供的应用
层事件信息；步骤202 =ALE服务模块1025判断应用层事件是否合法，如合法转步骤203 ；如非 法转步骤201 ；
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步骤203 =IS模块1026通过微内核101获取应用层事件，获取相应的事件语义信 息；步骤204 =IS模块1026判断IS事件是否合法，如合法转步骤205 ；如非法转步骤 201 ；步骤205 =IS模块1026将ALE事件、IS事件和事件上下文进行整合，整合后放入 数据缓冲区，结束。图3所示为富客户端数据流程步骤301 客户端3接收客户端服务模块1027的命令，查看是否是刷新命令，如是 转步骤303 ；如不是转步骤302 ；步骤302 刷新客户端视图和编辑器；步骤303 获得客户端服务模块1027发送的数据；步骤304 判断数据是否是读写器数据，如是转步骤305 ；否则转步骤308 ；步骤305 解析读写器数据，判断当前数据是否包含所述读写器信息，如包含转步 骤306 ；否则转步骤307 ；步骤306 更新所述读写器信息，结束；步骤307 创建读写器信息及其视图，结束；步骤308 判断数据是否是标签数据，如果是，查找标签对应的读写器，并更新标 签信息，结束；否则，出错结束。中间件服务器1将功能进行模块化，将模块绑定到服务器中，支持模块动态装配 和卸载。不用停止服务器即可装卸其中的功能模块，解决了普通服务器装卸模块必须停止 服务器的不足。系统服务端在启动后可动态的变更行为，从而最大限度的阻止了数据丢失 的发生，也为用户避免了可能发生的经济损失；由于控制端采用富客户端技术，使得实时监 控RFID应用成为可能，用户可以利用本系统富客户端动态地布局读写器的位置并进行实 时监控，因此大大提高了用户的感受度和软件的可用性；本系统可以与Eclipse进行良好 的集成，以插件的方式存在于Eclipse中，系统还提供了可二次开发的接口，从而最大限度 的简化二次开发；通过根据ISO和EPC协议的读写器的不同接口设置相应的读写器消息服 务模块和物件消息服务模块，可以在同一系统中的集中监控不同标准的读写器。通过以上实施方式的描述，本领域技术人员可以清除地了解到，本发明可动态配 置RFID实时监控系统，除微内核101以外，其余子模块均可动态卸载和变更状态；卸载其中 的一个或多个子模决，会打断系统 一个或多个依赖关系，但并不会构成对系统所有功能 的破坏。因此，中间件服务器1可持续运行，可动态配置，状态可动态变更。通过微内核架构和富客户端技术提供了可动态配置的RFID实时监控功能，良好 的解决了服务器动态配置和状态变更、RFID应用场景实时监控和高用户体验等几个关键问 题。通过根据ISO和EPC协议的读写器的不同接口设置相应的读写器消息服务模块和 物件消息服务模块，可以在同一系统中的集中监控不同标准的读写器。以上具体实施方式
仅为本发明的较佳实施例，其对本发明而言是说明性的，而非 限制性的。本领域的技术人员在不超出本发明精神和范围的情况下，对之进行变换、修改甚 至等效，这些变动均会落入本发明的权利要求保护范围。
权利要求
一种可动态配置的RFID实时监控系统，包括中间件服务器、客户端和读写器，服务器端接收和处理读写器信息和标签信息，将这些信息发送给客户端，客户端进行实时显示，其特征在于，所述系统采用客户端/服务器模式；所述中间件服务器基于开放服务网关协议规范实现；所述中间件服务器包括一微内核和多个子模块；其中，所述子模块包括一日志记录模块、一消息服务模块、一读写器消息服务模块、一物件消息服务模块、一客户端服务模块、一应用级别事件服务模块和一信息服务模块；所述微内核完成基本的操作系统功能，包括各个子模块进程之间的通信、进程之间的调度和中断处理；所述日志记录模块提供服务器端的记录日志的功能；所述消息服务模块向客户端提供所述中间件服务器监听到的应用级别事件信息，包括读写器本身的信息和读写器所监听到物件的信息；所述物件消息服务模块监听读写器阅读数据的报告，转换数据格式，向所述消息服务模块提供转换后的数据；所述读写器消息服务模块监听读写器自身的信息，转换数据格式，向所述消息服务模块提供转换后的数据；所述应用级别事件服务模块获取所述应用级别事件信息，并判断所述事件是否合法；所述信息服务模块获取所述应用级别事件的语义信息，即信息服务事件，并判断所述信息服务事件是否合法；所述客户端采用富客户端技术，从所述客户端服务模块获取所监控的事件信息，支持读写器和标签信息的实时动态显示。
2.如权利要求1所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述日志记录 模块以包暴露的方式公开其记录日志接口，供其他子模块调用，使用记录日志的功能；所述物件消息服务模块以包暴露的方式公开其抽象接口，供所述系统设置所述物件消 息服务模块的功能；所述读写器消息服务模块以包暴露的方式公开其抽象接口，供所述系统设置所述读写 器消息服务模块的功能。
3.如权利要求2所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述系统根据 ISO和EPC协议的读写器的不同接口设置相应的读写器消息服务模块和物件消息服务模 块。
4.如权利要求3所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述信息服务 模块将所述应用级别事件、信息服务事件和事件上下文进行整合，整合后放入一数据缓冲 区。
5.如权利要求4所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，客户端服务 模块完成中间件服务器和客户端之间的信息交互，通过所述微内核接收该数据缓冲区的信 息，并发送给客户端进行显示。
6.如权利要求5所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述客户端将 从所述客户端服务模块获取的监控的事件信息通过视图的方式展现出来。2
7.如权利要求6所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述客户端的读写器布局是通过鼠标拖拽的方式来完成的，根据实际的RFID应用场 景中读写器的分布状况，进行二维图形的再现，或者通过对象面板，拖拽出对应的读写器对 象，进行模拟布局。
8.如权利要求7所述的可动态配置的RFID实时监控系统，其特征在于，所述客户端从 服务器获取监听到的物件信息，并在显示在对应的读写器周围，运行时产生动画，表示读写 器监听到的物件信息的出现与消失。
全文摘要
本发明为一种可动态配置的RFID实时监控系统，包括中间件服务器、客户端和读写器，所述系统采用客户端/服务器模式；所述中间件服务器基于开放服务网关协议规范实现，采用模块化绑定设计，使用微核模型；所述中间件服务器包括微内核和多个子模块；所述子模块包括消息服务模块、日志记录模块、读写器消息服务模块、物件消息服务模块、客户端服务模块、应用级别事件服务模块和信息服务模块；除微内核以外，其余子模块均可动态卸载和变更；卸载其中的一个或多个子模块，会打断系统中一个或多个依赖关系，但并不会构成对系统所有功能的破坏。提供了可动态配置的RFID实时监控功能，解决了服务器动态配置和状态变更、RFID应用场景实时监控和高用户体验等问题。
文档编号G06K17/00GK101901357SQ200910085540
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者侯迪, 朱熀锋, 李其均, 杨磊, 罗莎莎, 陈力, 齐勇 申请人:航天信息股份有限公司