基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法

摘要

本发明属于信息电子领域，提出一种基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，由电子标签读写器、读写器编码注册服务器、读写器管理信息数据库、多读写器管理服务器、多读写器控制器和服务网络组成。其中电子标签读写器在读写器编码注册服务器上进行注册后获得唯一编码，读写器信息存储于读写器管理信息数据库，位于公共服务体系中的多读写器管理服务器和多读写器控制器从读写器管理信息数据库中获得读写器信息，对读写器进行配置、监视、控制、认证和协调，并通过服务网络提供读写器管理服务。

说明书

技术领域

本发明属于信息电子领域，具体地说，涉及基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法。

技术背景

射频识别(Radio Frequency Identification)通称RFID，是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术。它可以实现对电子标签的快速读写，其设备具有体积小、形状多样、使用寿命长、可重复使用、存储容量大、能穿透非导电性材料等特点，并且可以实现多目标识别和移动目标识别，通过与互联网技术的结合可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享。RFID技术用于物流、制造与服务等行业可以大幅提高企业的管理和运作效率，并降低流通成本；用于身份识别、资产管理等领域则可以实现快速批量的识别和定位，并根据需要进行长期跟踪管理。随着技术的进一步完善和应用的广泛推进，RFID产品成本将迅速降低，其带动的产业链将成为一个新兴的高技术产业群，基于RFID技术的支撑环境建设也将对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、加强公共安全与国防安全等产生广泛的影响。读写器作为RFID信息采集系统中的主要部件，在RFID系统以及后台网络管理中都起到了关键的作用。

近年来，读写器技术的发展迅速，同时也出现了多种多样的不同类型的读写器，如传统的固定读写器、集成的读写器/天线系统、手持读写器、嵌入式读写器等。随着RFID技术的广泛应用，由多个读写器组成的读写器网络越来越普遍地出现在各种实际应用系统中，尤其是对于供应链管理这样的多环节、大范围应用。这些读写器的处理能力、通讯协议、网络接口及数据接口均不同，这样多种不同类型的读写器便构成了实际应用系统中常见的异构读写器网络。同时，随着RFID应用的不断深入，RFID网络框架也发生了根本的变化。从传统的单一的读写器到多读写器再到多应用和多读写器相结合的RFID体系架构。

异构的多应用和多读写器RFID网络的引入，也提出了许多新的问题，其中读写器的有效管理就是其中的核心问题。所谓的读写器管理，主要是指读写器的配置、监视、控制、认证和协调。

RFID公共服务体系作为一种RFID应用的标准体系，提供了读写器管理所需的基本要素。为了实现对异构的读写器统一管理，可以根据人为制定的编码机制对读写器进行编码，并由RFID公共服务体系的编码注册管理组件进行维护。读写器管理必需的管理信息库和管理控制器也可以相应集成在RFID信息服务系统中，以便更好地与应用系统相结合。此外，读写器管理接口除了与RFID中间件相连，还可以与RFID公共服务体系的编码解析接口和用户认证接口相连。这样既可以由RFID公共服务体系来确保读写器管理的可行性，同时也可以通过读写器编码管理部分实现RFID公共服务体系的安全性。

发明内容

本发明提出一种基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，由电子标签读写器、读写器编码注册服务器、读写器管理信息数据库、多读写器管理服务器、多读写器控制器和服务网络组成的系统的工作方法，其特征在于：电子标签读写器在读写器编码注册服务器上进行注册后获得唯一编码，读写器信息存储于读写器管理信息数据库，位于公共服务体系中的多读写器管理服务器和多读写器控制器从读写器管理信息数据库中获得读写器信息，对读写器进行配置、监视、控制、认证和协调，并通过服务网络提供读写器管理服务。

在异构的多应用与多读写器的RFID网络架构下，电子标签读写器通过读写器编码注册服务器获得注册，并被赋予一段唯一编码。这段编码由人为规定的规则分配，可以是一组连续代码，也可以是分别代表不同含义的几组代码的组合。以这段读写器唯一编码为索引，电子标签读写器的基本配置信息就可以存储于读写器管理信息数据库中。当多读写器控制器、多读写器管理服务器以及服务网络需要对读写器进行管理或控制时，便可利用该读写器对应的唯一编码查找到读写器管理信息数据库中存储的信息，并迅速实现对该读写器的配置。多读写器管理服务器根据实时的读写器管理信息数据库的读写器状态记录，可以生成可视化的监控信息。多读写器控制器根据应用系统的实时状态需求，可根据读写器唯一编码迅速生成控制序列对多读写器进行协调。服务网络也将根据系统的安全要求，在读写器提出服务请求后，首先在编码注册服务器中对提出请求的读写器进行查找与认证，如果该读写器没有经过认证，则不响应其提出的服务请求。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，电子标签读写器与管理系统的接口可以是数据接口，如RS232、RS485、USB接口等，可以是网络接口，如TCP/IP等，可以是无线传输接口，如蓝牙、红外、GSM等，也可以是由多种不同接口的读写器组成的异构读写器网络。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，读写器配置管理是指通过RFID公共服务体系和统一的编码机制，获取或设置配置读写器的网络地址、读写器的调制方式、天线的发射功率等相关参数的方法。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，读写器监视管理是指对读写器的工作状态、天线连接状态、RF干扰状态等状态信息进行记录，准确地获取读写器的状态信息并生成可视化的监控信息的方法。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，读写器控制管理是指根据服务网络中应用系统的某种特殊要求，根据读写器唯一编码对读写器的工作方式进行控制切换的方法。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，读写器认证管理是指服务网络根据系统的安全要求，在读写器提出服务请求后，首先在读写器编码注册服务器中对提出请求的读写器进行查找与认证，如果该读写器没有经过认证，则不响应其提出的服务请求的方法。

所述的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法，读写器协调管理是指多读写器控制器根据应用系统的实时状态需求，根据读写器唯一编码生成控制序列对多读写器进行协调的方法。

本发明利用基于RFID公共服务体系的读写器编码技术实现多读写器的管理，它的实施涉及读写器编码方案的选择、读写器与编码的绑定方式，多读写器管理和控制接口的设计、多读写器管理信息数据库的构建以及多读写器管理算法的设计等问题。

读写器编码方案的选择：在本发明所论述的读写器编码管理方法中，读写器编码方案起着基础和主导的作用。该编码方案由人为规定的规则分配，可以是一组连续代码，也可以是分别代表不同含义的几组代码的组合，但必须赋予每个读写器一个唯一的编码。由于RFID网络结构的灵活性，如手持式读写器的随时加入，编码方案还应具备一定的灵活性和扩展性。

读写器与编码的绑定方式：对于新设计的读写器，可以采用在读写器的硬件结构中直接加入编码模块，与其标准的I/O接口模块相连。对于已使用的没有编码功能的读写器，需要在读写器的数据接口与多读写器管理接口之间加入硬件编码电路，与生产商赋予读写器的生产序列号绑定。

多读写器管理和控制接口的设计：多读写器管理和控制接口的功能分为上行和下行两部分。上行是指对读写器或编码接口传送过来的带有编码的数据进行分析提取与融合，通过服务网络传送到读写器管理信息数据库中，以便多读写器管理服务器和多读写器控制器使用。下行是指将多读写器管理服务器和控制器的配置或控制指令通过服务网络传送到读写器中执行。因此，多读写器管理和控制接口必须具备将唯一编码解析为读写器地址的功能，这可以通过动态的编码表实现。这里的读写器地址对于具备IP节点特性和基本控制功能的读写器来说，是读写器的IP地址，对于无IP节点特性的读写器来说，如嵌入式读写器，指的是宿主机的IP地址。此时，宿主机内应设置有管理代理模块，实现对读写器的设置与控制。

多读写器管理信息数据库的构建：为了能够对异构的RFID读写器网络进行有效的管理，多读写器管理信息数据库是非常重要的一部分。读写器管理信息数据库驻留在RFID公共服务体系的RFID信息服务系统中。读写器管理信息数据库为每台读写器以其唯一编码索引建立一组数据单元。管理信息数据库的结构可划分为网络接口组和RFID系统组。考虑到多种类型能力不同的读写器共存，RFID系统组所包含的管理信息是最基本的，对于设备来讲是必不可少的，如系统厂商信息、发射频率、功率、调制方式、使能控制、射频工作状态等。

多读写器管理算法的设计：在多读写器组成的RFID网络中，由于射频技术的工作原理，每台读写器的工作范围都是有限的，并且有可能存在交叉区域，这样就不可避免的存在多读写器之间的干扰。多读写器管理算法的目标就是对读写器进行协调控制，使读写器之间的干扰最小化，提高读取率，完成多读写器之间的协同工作。多读写器管理算法以对读写器的监视为基础，获取当前读写器的工作状态和干扰情况，按照某种优化算法或在线学习机制，对读写器的发射频率、功率、使能等参数进行时分多路的配置和控制，以实现上述目标，这里采用强化的Q学习算法。

附图说明

图1是基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法系统结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明的基于RFID公共服务体系的读写器编码管理方法系统结构，其中，电子标签读写器(1)首先在位于公共服务体系中的读写器编码注册服务器(2)上进行注册后获得唯一编码，读写器信息存储于读写器管理信息数据库(3)，位于公共服务体系中的多读写器管理服务器(4)与多读写器控制器(5)通过服务网络(6)从读写器管理信息数据库(3)中获得读写器信息对读写器(1)进行配置、监视、控制、认证和协调，并通过服务网络(6)提供读写器管理服务。