专利名称：一种多标准rfid标签数据集成与转换方法
技术领域：
本发明涉及RFID识别技术领域，具体说是一种多标准RFID标签数据集成与转换方法。
背景技术：
目前，随着RFID (Radio Frequency Identification)无线射频识别技术的不断成熟和发展，尤其是自以RFID作为核心技术的物联网概念的兴起，使得RFID技术越来越受到产业界的关注，其应用领域也日趋广泛。但是，由于还未形成统一的全球化标准，RFID尚处于多种标准并存的局面。国际上RFID标准和协议主要有三大标准系列和五大标准组织， 三大标准系列包括ISO系列、EPC系列和日本的UID系列，五大标准组织是由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立的EPC Global、AIM、ISO、UID和IP-X组织。我国参照IS018000系列标准也制定了相关的RFID标准，在RFID标签和读写器、频率与通信、数据格式和信息安全等方面分别制定了相关标准。由于不同标准和协议间存在数据格式多样性、数据组织以及命名规则各异性、数值类型不一致性等，这种共存局面造成了 RFID应用系统的数据交换与信息集成的阻塞和不兼容，也为随之而来的RFID信息获取、识另O、处理、交换、检索、分析和利用等操作带来了巨大的难题。因此，作为RFID数据处理和信息集成的基础，迫切需要一种有效的方法实现不同标准间RFID标签数据的集成与转换。
发明内容
为了解决上述难题，本发明的目的是提供一种不同标准间RFID标签数据集成与转换的方法，通过实现相应的协议标准转换构件，有效解决了 RFID多协议标准的标准化转化问题，满足了现有RFID应用系统中兼容多标准RFID标签的需求。为实现上述目的本发明所采用的技术方案是一种多标准RFID标签数据集成与转换方法，通过多协议处理单元实现，所述多协议处理单元，根据不同的数据转换需求设计为读取转换模式和写入转换模式；所述多协议处理单元，根据多标准数据转换工作模式设计为RFID多协议标准数据转换算法；所述多协议处理单元，根据多协议处理器的工作机制设计相应的监控管理算法。所述多协议处理器主要包括以下组件RFID数据收发器，输入缓冲区，RFID标准转换接口，消息产生器，流数据处理引擎，解析器，输出缓冲区；具体连接关系为所述RFID数据收发器输出端与输入缓冲区通信连接，信号输入端与输出缓冲区通信连接；所述RFID标准转换接口输入端与输入缓冲区通信连接，输出端与输出缓冲区连接；所述RFID标准转换接口输出端还与消息产生器连接，输入端还与解析器连接；所述流数据处理引擎输入端接收消息产生器的信息，输出端与解析器连接。所述RFID数据收发器用于RFID标签数据信息的接收和发送；所述输入缓冲区 临时存储从上层构件所接收的应用系统数据，并进一步发所述往RFID标准转换接口进行数据标准转换；所述RFID标准转换接口 用于将不同协议标准的标签数据转换为一种通用协议的数据，或是将应用系统中通用协议的数据转换为特定标准的RFID数据；所述消息产生器产生发送到相关的RFID读写器的写入消息；所述流数据处理引擎提供了 RFID设备接口用于识别RFID读写设备并与之交互；所述解析器用于解析由不同协议标准RFID读写设备所获取的标签数据；所述输出缓冲区临时存储RFID标准转换接口处理后的标签数据，并将数据发送到应用系统。所述多协议处理器还包括以下组件命令/响应交换器，读写器连接管理模块，监控管理器模块；具体连接方式为所述监控管理器模块一输出端与RFID数据收发器连接， 另一输出端与读写器连接管理模块连接。所述命令/响应交换器输入端与RFID数据收发器连接，其一输出端与消息产生器连接；所述读写器连接管理模块一输入端与管理器模块连接，还与流数据处理引擎通信连接；所述命令/响应交换器用于执行对RFID数据传输 /接收处理中的异常处理；所述读写器连接管理用于管理与不同类型、不同标准的RFID读写器连接；所述监控管理器模块专门负责对协议转换以及RFID流数据处理引擎的数据传输/接收处理等操作进行监控；在多协议处理器中，我们对多协议标准RFID数据的转换设计并实现了相应的数据转换工作模式和数据转换处理算法。所述读取转换模式为从多个不同协议的RFID设备获取数据后，经过流数据处理引擎简单的数据处理之后，通过RFID标准转换接口将其转换为统一的协议数据过程，该过程采用无限循环侦听方式，连续的处理RFID数据；
所述读取转换模式具体工作流程为
第一步，多个不同协议的RFID设备读取到多种不同标准的RFID标签数据； 第二步，流数据处理引擎收取读到的RFID标签数据并进行简单的数据处理，然后将数据发送到解析器；
第三步，解析器将不同协议标准的RFID标签数据进行解析； 第四步，将解析后的数据经RFID标准转换接口被转换为统一标准的数据； 第五步，将所有经过转换后的统一标准的RFID数据被送入输出缓存器等待输出； 第六步，将所有输出缓存器中的数据都由RFID数据收发器提供给上层应用。所述写入转换模式该模式表示了在数据写入过程中，从应用系统接收到数据，将统一的协议数据转换为不同RFID协议数据的过程，其中在转换写入中通过确认所要写入的读写器设备状态，进行针对性标准转换和写入操作；
其写入转换模式具体工作流程为
第一步，RFID数据收发器从应用系统接收到将要写入到标签中的RFID数据； 第二步，所有的RFID数据被临时存储输入缓冲区中并进一步发往RFID标准转换接
Π ；
第三步，在RFID标准转换接口中，RFID数据被转换成符合特定标准的RFID标签数据； 第四步，经过转换的RFID数据被发送到消息产生器，消息产生器将产生发送到相关的 RFID读写器的写入消息；
最后，所有RFID标签信息经流数据处理引擎，调用相应的RFID读写器设备将数据写入对应标签。本发明的优点是
本发明所提供的不同标准间RFID标签数据集成与转换方法，通过实现相关的协议标准转换构件，有效解决了 RFID多协议标准的标准化转化问题，满足了现有RFID应用系统中兼容多标准RFID标签数据的需求，使得RFID应用系统能够按照统一的数据格式处理不同类型的RFID标签数据，并且能够实现与其他RFID应用系统之间数据的共享。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的多协议处理器系统框架图。图2是本发明的RFID标准转换工作模式图。图3是本发明的RFID多协议处理器的监控算法流程图。
具体实施例方式如图1、2所示，一种多标准RFID标签数据集成与转换方法，通过多协议处理单元实现，所述多协议处理单元，根据不同的数据转换需求设计为读取转换模式和写入转换模式；所述多协议处理单元，根据多标准数据转换工作模式设计为RFID多协议标准数据转换算法；所述多协议处理单元，根据多协议处理器的工作机制设计相应的监控管理算法。所述多协议处理器主要包括以下组件RFID数据收发器，输入缓冲区，RFID标准转换接口，消息产生器，流数据处理引擎，解析器，输出缓冲区；具体连接关系为所述RFID数据收发器输出端与输入缓冲区通信连接，信号输入端与输出缓冲区通信连接；所述RFID标准转换接口输入端与输入缓冲区通信连接，输出端与输出缓冲区连接；所述RFID标准转换接口输出端还与消息产生器连接，输入端还与解析器连接；所述流数据处理引擎输入端接收消息产生器的信息，输出端与解析器连接。所述RFID数据收发器用于RFID标签数据信息的接收和发送；所述输入缓冲区 临时存储从上层构件所接收的应用系统数据，并进一步发所述往RFID标准转换接口进行数据标准转换；所述RFID标准转换接口 用于将不同协议标准的标签数据转换为一种通用协议的数据，或是将应用系统中通用协议的数据转换为特定标准的RFID数据；所述消息产生器产生发送到相关的RFID读写器的写入消息；所述流数据处理引擎提供了 RFID设备接口用于识别RFID读写设备并与之交互；所述解析器用于解析由不同协议标准RFID读写设备所获取的标签数据；所述输出缓冲区临时存储RFID标准转换接口处理后的标签数据，并将数据发送到应用系统。所述多协议处理器还包括以下组件命令/响应交换器，读写器连接管理模块，监控管理器模块；具体连接方式为所述监控管理器模块一输出端与RFID数据收发器连接， 另一输出端与读写器连接管理模块连接。所述命令/响应交换器输入端与RFID数据收发器连接，其一输出端与消息产生器连接；所述读写器连接管理模块一输入端与管理器模块连接，还与流数据处理引擎通信连接；所述命令/响应交换器用于执行对RFID数据传输 /接收处理中的异常处理；所述读写器连接管理用于管理与不同类型、不同标准的RFID读写器连接；所述监控管理器模块专门负责对协议转换以及RFID流数据处理引擎的数据传输/接收处理等操作进行监控；在多协议处理器中，我们对多协议标准RFID数据的转换设计并实现了相应的数据转换工作模式和数据转换处理算法。所述读取转换模式为从多个不同协议的RFID设备获取数据后，经过流数据处理
6引擎简单的数据处理之后，通过RFID标准转换接口将其转换为统一的协议数据过程，该过程采用无限循环侦听方式，连续的处理RFID数据； 所述读取转换模式具体工作流程为
第一步，多个不同协议的RFID设备读取到多种不同标准的RFID标签数据； 第二步，流数据处理引擎收取读到的RFID标签数据并进行简单的数据处理，然后将数据发送到解析器；
第三步，解析器将不同协议标准的RFID标签数据进行解析； 第四步，将解析后的数据经RFID标准转换接口被转换为统一标准的数据； 第五步，将所有经过转换后的统一标准的RFID数据被送入输出缓存器等待输出； 第六步，将所有输出缓存器中的数据都由RFID数据收发器提供给上层应用。所述写入转换模式该模式表示了在数据写入过程中，从应用系统接收到数据，将统一的协议数据转换为不同RFID协议数据的过程，其中在转换写入中通过确认所要写入的读写器设备状态，进行针对性标准转换和写入操作；
其写入转换模式具体工作流程为
第一步，RFID数据收发器从应用系统接收到将要写入到标签中的RFID数据； 第二步，所有的RFID数据被临时存储输入缓冲区中并进一步发往RFID标准转换接
Π ；
第三步，在RFID标准转换接口中，RFID数据被转换成符合特定标准的RFID标签数据； 第四步，经过转换的RFID数据被发送到消息产生器，消息产生器将产生发送到相关的 RFID读写器的写入消息；
最后，所有RFID标签信息经流数据处理引擎，调用相应的RFID读写器设备将数据写入对应标签。基于以上所提出的两种转换工作模式，本发明设计并实现了 RFID多协议标准数据转换算法，算法伪代码如下所示
①依据流数据处理引擎的设备接口识别RFID读写设备，并为每个RFID读写设备分配一个RFID状态标识符，确认读写设备与系统之间的连接状态；
②如果设备连接正常，则从RFID读写器接收标签数据，或是发送来自上层构件的数据，转换为单一协议，并发送到相应的读写器；
③将不同协议的RFID标签数据转换为统一协议数据，或是将上层构件统一协议数据转换为单一协议的数据
a)解析从②中接收到的数据；
b)转换被解析的数据为统一的协议数据，或是来自于④步骤中上层构件的数据未单一协议的数据；
c)产生一个写入消息将消息从b)发送到相应的RFID读写器。④发送转换为统一协议的数据到上层构件，或是RFID事件管理设备，或是从上层构件接收写入数据；
⑤监控①中的连接处理，在读写器和应用系统之间的连接状态，并且监控在②和 ④中的数据传输/接收。特别的，监控管理器模块与其他各个模块建立通讯，负责对RFID读写器连接操作、RFID读写器和应用系统之间的连接状态、RFID多协议处理器中的协议转换操作以及 RFID流数据处理引擎的数据传输/接收处理进行监控。本发明所设计的监控管理算法(见附图3)所示。其监控算法具体说明
监控处理器通过执行日志记录和消息通知方式，对数据处理过程中多协议处理器的各个构件所发生的异常进行相应记录，并且触发相应的异常处理操作。例如，在RFID标签写入过程中，监控到执行写入的RFID读写器暂不可用，则将所要写入的数据暂时保存到数据缓冲，并通过发送消息探测该读写器是否已经恢复，如果恢复则继续写入，否则如果超时， 则丢弃缓冲中的数据，并及时报告写入异常。 多协议处理器(Multi-Protocol Processor, MPP)以多标准RFID标签数据集成与转换方法为基础，其目标是通过RFID标准转换接口将不同的协议标准转换为统一的协议，并在统一的标准基础上进行后续的数据处理。当向RFID标签进行数据写入时，将统一协议的数据转换为各种不同标准的数据，并发送到读写器。
权利要求
1.一种多标准RFID标签数据集成与转换方法，通过多协议处理单元实现，其特征在于所述多协议处理单元，根据不同的数据转换需求设计为读取转换模式和写入转换模式；所述多协议处理单元，根据多标准数据转换工作模式设计为RFID多协议标准数据转换算法；所述多协议处理单元，根据多协议处理器的工作机制设计相应的监控管理算法。
2.按权利要求1所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于所述多协议处理器主要包括以下组件=RFID数据收发器，输入缓冲区，RFID标准转换接口，消息产生器，流数据处理引擎，解析器，输出缓冲区； 具体连接关系为所述RFID数据收发器输出端与输入缓冲区通信连接，信号输入端与输出缓冲区通信连接；所述RFID标准转换接口输入端与输入缓冲区通信连接，输出端与输出缓冲区连接；所述RFID标准转换接口输出端还与消息产生器连接，输入端还与解析器连接； 所述流数据处理引擎输入端接收消息产生器的信息，输出端与解析器连接。
3.按权利要求2所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于所述RFID 数据收发器用于RFID标签数据信息的接收和发送；所述输入缓冲区临时存储从上层构件所接收的应用系统数据，并进一步发所述往 RFID标准转换接口进行数据标准转换；所述RFID标准转换接口 用于将不同协议标准的标签数据转换为一种通用协议的数据，或是将应用系统中通用协议的数据转换为特定标准的RFID数据； 所述消息产生器产生发送到相关的RFID读写器的写入消息； 所述流数据处理引擎提供了 RFID设备接口用于识别RFID读写设备并与之交互； 所述解析器用于解析由不同协议标准RFID读写设备所获取的标签数据； 所述输出缓冲区临时存储RFID标准转换接口处理后的标签数据，并将数据发送到应用系统。
4.按权利要求2所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于所述多协议处理器还包括以下组件命令/响应交换器，读写器连接管理模块，监控管理器模块；具体连接方式为所述监控管理器模块一输出端与RFID数据收发器连接，另一输出端与读写器连接管理模块连接。
5.按权利要求2所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于所述命令/响应交换器输入端与RFID数据收发器连接，其一输出端与消息产生器连接；所述读写器连接管理模块一输入端与管理器模块连接，还与流数据处理引擎通信连接；所述命令/响应交换器用于执行对RFID数据传输/接收处理中的异常处理； 所述读写器连接管理用于管理与不同类型、不同标准的RFID读写器连接；所述监控管理器模块专门负责对协议转换以及RFID流数据处理引擎的数据传输/接收处理等操作进行监控；在多协议处理器中，我们对多协议标准RFID数据的转换设计并实现了相应的数据转换工作模式和数据转换处理算法。
6.按权利要求1所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于所述读取转换模式为从多个不同协议的RFID设备获取数据后，经过流数据处理引擎简单的数据处理之后，通过RFID标准转换接口将其转换为统一的协议数据过程，该过程采用无限循环侦听方式，连续的处理RFID数据； 所述读取转换模式具体工作流程为第一步，多个不同协议的RFID设备读取到多种不同标准的RFID标签数据； 第二步，流数据处理引擎收取读到的RFID标签数据并进行简单的数据处理，然后将数据发送到解析器；第三步，解析器将不同协议标准的RFID标签数据进行解析； 第四步，将解析后的数据经RFID标准转换接口被转换为统一标准的数据； 第五步，将所有经过转换后的统一标准的RFID数据被送入输出缓存器等待输出； 第六步，将所有输出缓存器中的数据都由RFID数据收发器提供给上层应用。
7.按权利要求1所述的多标准RFID标签数据集成与转换方法，其特征在于 所述写入转换模式该模式表示了在数据写入过程中，从应用系统接收到数据，将统一的协议数据转换为不同RFID协议数据的过程，其中在转换写入中通过确认所要写入的读写器设备状态，进行针对性标准转换和写入操作。
全文摘要
本发明提供一种多标准RFID标签数据集成与转换方法，所述多协议处理器主要包括以下组件RFID数据收发器，输入缓冲区，RFID标准转换接口，消息产生器，流数据处理引擎，解析器，输出缓冲区；具体连接关系为所述RFID数据收发器输出端与输入缓冲区通信连接，信号输入端与输出缓冲区通信连接；所述RFID标准转换接口输入端与输入缓冲区通信连接，输出端与输出缓冲区连接；所述RFID标准转换接口输出端还与消息产生器连接，输入端还与解析器连接；所述流数据处理引擎输入端接收消息产生器的信息，输出端与解析器连接。本发明有效解决RFID多协议标准的标准化转化问题，满足了现有RFID应用系统中兼容多标准RFID标签数据的需求。
文档编号G06K17/00GK102486838SQ20101057261
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者孟宪明, 库涛, 张丁一, 胡琨元, 赵文, 陈瀚宇 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所