專利名稱：一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)和基于soa架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)中間件和基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)(S卩EPC系統(tǒng))是指在全球統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，利用互聯(lián)網(wǎng)和RFID射 頻識別技術(shù)形成的廣義的技術(shù)體系。它的目標(biāo)是通過供應(yīng)鏈的全程信息化使企業(yè)提高資本 的可視性，確保產(chǎn)品的安全性和完整性。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全程信息化的基礎(chǔ)是能識別全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)中存在的所有商 品，這就需要對每一個(gè)商品進(jìn)行編碼。Auto-ID中心采用電子產(chǎn)品代碼(EPC)實(shí)現(xiàn)了對每個(gè) 商品的標(biāo)識。由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的EPC數(shù)據(jù)非常龐大，這樣使得傳送和管理這些數(shù)據(jù)成為 一個(gè)難題。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常先進(jìn)的全球系統(tǒng)，其目的在于搭建出一個(gè)可以識別任何事物同 時(shí)可以識別這個(gè)事物在物流供應(yīng)鏈中實(shí)時(shí)位置的開放性全球網(wǎng)絡(luò)，由于其商品統(tǒng)一采用 EPC編碼，它主要由六方面組成EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)，EPC標(biāo)簽，閱讀器，物聯(lián)網(wǎng)中間件，對象名解 析服務(wù)(0NS)，物理標(biāo)識語言(PML)。物聯(lián)網(wǎng)的主要硬件一EPC標(biāo)簽和閱讀器，實(shí)際上則是 RFID無線射頻識別系統(tǒng)中的射頻接收器和發(fā)射器。RFID (Radio Frequency Identification)的全稱是無線射頻識別技術(shù)，其應(yīng)用 的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國防等等。Gartner Group認(rèn)為，RFID是2005 年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽(Tag)的價(jià)格、 天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件(Killer Application)，才能迅速推廣。而物聯(lián)網(wǎng)中間件(Middleware)可稱為是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作的 中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)RFID硬件設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng) 之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序架構(gòu)，其降低了應(yīng)用開發(fā)的難度，使開 發(fā)者不需要直接面對底層架構(gòu)，而是通過中間件進(jìn)行調(diào)用。本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，包括閱讀器層和應(yīng)用層，其特 征在于該物聯(lián)網(wǎng)中間件包括依次設(shè)于閱讀層和應(yīng)用層之間的邊緣層和集成層，所述的邊 緣層通過邊緣服務(wù)器定期輪詢閱讀器，以清除重復(fù)操作，并執(zhí)行過濾和設(shè)備管理功能，同時(shí) 產(chǎn)生應(yīng)用事件管理協(xié)議ALE事件并發(fā)送到集成層，所述集成層接收多個(gè)ALE事件，將它們合 并到工作流中，工作流作為更大業(yè)務(wù)流程的一部分與不同系統(tǒng)接觸應(yīng)用。本發(fā)明另外提供一種基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，其利用SOA松耦合、面向業(yè)務(wù) 的特點(diǎn)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)中間件實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用系統(tǒng)集成的方案可提供豐富的接口，能夠幫助實(shí)現(xiàn) 對RFID設(shè)備的管理以及對數(shù)據(jù)的處理，簡化了對底層設(shè)備應(yīng)用的支持，避免了對底層設(shè)備 的低級別接口的處理。
本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，其特征在于包 括物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模塊、讀寫器監(jiān)控和管理模塊以及數(shù)據(jù)消息處理模塊；所述的物 聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模塊采用Browser/Server模式的MVC框架，包括表示層、控制層和模 型層，表示層是用戶與系統(tǒng)的接口，是用戶工作的界面，負(fù)責(zé)對物聯(lián)網(wǎng)中間件的管理、讀寫 器的控制和監(jiān)控、打印機(jī)的控制和監(jiān)控、傳感器的控制和監(jiān)控、標(biāo)簽數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理模 塊的管理發(fā)送請求；控制層主要負(fù)責(zé)請求的分發(fā)，接收用戶發(fā)送的所有請求，并按照特定的 邏輯分發(fā)給其他模塊作進(jìn)一步處理；模型層主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程、狀態(tài)的處理以及業(yè)務(wù)規(guī)則 的制定；所述的讀寫器監(jiān)控和管理模塊基于JMX管理框架，將讀寫器開發(fā)包用統(tǒng)一接口進(jìn) 行封裝，并將接口方法作為RMI遠(yuǎn)程方法發(fā)布；對讀寫器的控制是在管理服務(wù)器中進(jìn)行的， 將對讀寫器的遠(yuǎn)程方法調(diào)用封裝為一個(gè)MBean組件，注冊到服務(wù)器中的JMBeanServer中； 所述的數(shù)據(jù)消息處理模塊基于JMS消息服務(wù)體系，該數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)過濾、格式轉(zhuǎn)換、路 由，并最后建模成一個(gè)JMX組件。本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)中間件是實(shí)現(xiàn)RFID硬件設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù) 據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序架構(gòu)，將RFID閱讀器讀取的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過中間件提取、 解密、過濾、格式轉(zhuǎn)換、導(dǎo)入企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，并通過應(yīng)用系統(tǒng)反映在程序界面上，供操 作者瀏覽、選擇、修改、查詢。中間件技術(shù)也降低了應(yīng)用開發(fā)的難度，使開發(fā)者不需要直接面 對底層架構(gòu)，而是通過中間件進(jìn)行調(diào)用。物聯(lián)網(wǎng)中間件是一種消息導(dǎo)向的軟件中間 件，信息是以消息的形式從一個(gè)程序模塊傳遞到另一個(gè)或多個(gè)程序模塊。消息可以非同步 的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。物聯(lián)網(wǎng)中間件是在企業(yè)應(yīng)用原有的中間件發(fā)展的 基礎(chǔ)上，結(jié)合自身應(yīng)用特性進(jìn)一步擴(kuò)展并深化了中間件的應(yīng)用。其主要特點(diǎn)是
(1)獨(dú)立性，物聯(lián)網(wǎng)中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器與后端應(yīng)用程序之間，不依賴于某 個(gè)RFID系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)，并且能夠與多個(gè)RFID讀寫器以及多個(gè)后端應(yīng)用程序連接，以減輕 架構(gòu)與維護(hù)的復(fù)雜性。(2)數(shù)據(jù)流，物聯(lián)網(wǎng)中間件最重要的組成部分，它的主要任務(wù)在于將實(shí)體對象格式 轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對象，因此數(shù)據(jù)處理是物聯(lián)網(wǎng)最重要的功能。物聯(lián)網(wǎng)中間件具有 數(shù)據(jù)的采集、過濾、整合與傳遞等特性，以便將正確的對象信息傳到企業(yè)后端的應(yīng)用系統(tǒng)。(3)處理流，物聯(lián)網(wǎng)中間件是一個(gè)消息中間件，功能是提供順序的消息流，具有數(shù) 據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。在系統(tǒng)中需要維護(hù)數(shù)據(jù)的傳輸路徑，數(shù)據(jù)路由和數(shù)據(jù)分發(fā)規(guī)則。同 時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸中對數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)行管理，包括數(shù)據(jù)的一致性，保證接收方收到的數(shù)據(jù)和 發(fā)送方一致。同時(shí)還要保證數(shù)據(jù)傳輸中的安全性。此外，本發(fā)明引入面向服務(wù)體系架構(gòu)S0A，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一種技術(shù)架構(gòu)風(fēng) 格，它代表了一種開放的、敏捷的、可擴(kuò)展的、可組合的架構(gòu)，定義了服務(wù)提供者和消費(fèi)者之 間的松散耦合關(guān)系。其業(yè)務(wù)敏捷的特點(diǎn)，幫助企業(yè)把業(yè)務(wù)變得更加靈活，能夠適時(shí)、快速地 響應(yīng)變化。SOA的核心概念就是服務(wù)，作為SOA的一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，Web Services提供了基于 XML的標(biāo)準(zhǔn)接口，具有完好的封裝性、松散的耦合性、協(xié)議規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)性以及高度的可集成 性等特點(diǎn)，能夠良好地滿足SOA應(yīng)用模式的需求。


圖1是本發(fā)明RFID系統(tǒng)總架構(gòu)示意圖。
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圖2是本發(fā)明一實(shí)施例子的中間件架構(gòu)原理架構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件的軟件結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明JMX管理框架示意圖。圖5是消息處理組件流程示意圖。圖6是經(jīng)過帶噪點(diǎn)抑制功能RIFD數(shù)據(jù)過濾算法處理的標(biāo)簽權(quán)值變化示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例子對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明提出一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，包括閱讀器層和應(yīng)用層，其特征 在于該物聯(lián)網(wǎng)中間件包括依次設(shè)于閱讀層和應(yīng)用層之間的邊緣層和集成層，所述的邊緣 層通過邊緣服務(wù)器定期輪詢閱讀器，以清除重復(fù)操作，并執(zhí)行過濾和設(shè)備管理功能，同時(shí)產(chǎn) 生應(yīng)用事件管理協(xié)議ALE事件并發(fā)送到集成層，所述集成層接收多個(gè)ALE事件，將它們合并 到工作流中，工作流作為更大業(yè)務(wù)流程的一部分與不同系統(tǒng)接觸應(yīng)用。如圖2所示，本實(shí)施例子中，所述的邊緣層為一設(shè)備管理層，其采集來自不同類型 的閱讀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行適配處理，得到統(tǒng)一的、格式化的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，最后將校驗(yàn) 無誤的數(shù)據(jù)按照用戶定義的協(xié)議進(jìn)行封包，并將消息包發(fā)送到集成層。該設(shè)備管理層實(shí)現(xiàn) 的主要功能包括；(1)采集射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。 (2)對于來自不同類型的閱讀器的數(shù)據(jù)進(jìn) 行適配處理，得到統(tǒng)一的、格式化的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。 (3)將校驗(yàn)無誤的數(shù)據(jù)按 照用戶定義的協(xié)議進(jìn)行封包，并將消息包發(fā)送到事件處理層的消息系統(tǒng)。 依據(jù)其實(shí)現(xiàn) 的功能，分別針對射頻卡閱讀器模塊、閱讀器接口、數(shù)據(jù)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)打包4個(gè)方面進(jìn)行研究 和開發(fā)。閱讀器模塊是根據(jù)硬件供應(yīng)商提供的規(guī)范進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)的；閱讀器接口主要解決 將來自協(xié)議格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需要的EPC碼；數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC校驗(yàn)；數(shù)據(jù)打包先 依據(jù)獲取的標(biāo)簽編碼中“數(shù)據(jù)分類”內(nèi)容，判斷出該標(biāo)簽數(shù)據(jù)屬于哪種類型，然后按照這種 數(shù)據(jù)類型將標(biāo)簽數(shù)據(jù)封裝成相應(yīng)的消息包。由于每個(gè)ALE閱讀器事件流可能來自多個(gè)物理 設(shè)備配置表，因此設(shè)備管理器為每個(gè)設(shè)備表創(chuàng)建1個(gè)詢問器，并通知詢問器哪種傳感器被 綁定到指定的閱讀器上。詢問器發(fā)送傳感器事件流到設(shè)備管理器，設(shè)備管理器將1個(gè)或多 個(gè)傳感器事件流構(gòu)造成閱讀器事件。設(shè)備管理器把初步處理的閱讀器事件發(fā)送到ALE服務(wù)
ο詢問器代理1個(gè)設(shè)備管理器的配置由它管理的設(shè)備和它要咨詢的詢問器組成， 然后與它所對應(yīng)的設(shè)備管理器交互。每個(gè)設(shè)備概要表由物理設(shè)備屬性和詢問器配置組成。 物理設(shè)備屬性是被命名過的傳感器(例如天線和1個(gè)金屬傳感器)。事件信息空間事件信息空間類似于公共的容錯(cuò)事件信息經(jīng)紀(jì)人。它支持異步接 收來自設(shè)備管理器的事件、ALE事件以及其他來自事件過程管理的配置需求。事件信息空 間同時(shí)提供一個(gè)存儲轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，確保重要的事件在中斷的網(wǎng)絡(luò)或其他組件失效的情況下不 丟失。所述的集成層包括設(shè)有負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)緩存、基于內(nèi)容的路由及數(shù)據(jù)分類存儲的消息系 統(tǒng)的事件處理層和對來自事件處理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、入庫操作并提供訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的 服務(wù)接口層。所述的消息系統(tǒng)是RFID基礎(chǔ)架構(gòu)的核心層。在RFID系統(tǒng)中，一方面是各種 應(yīng)用程序以不同的方式頻繁地從RFID系統(tǒng)中取得數(shù)據(jù)；另一方面卻是有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬，其中的矛盾使得設(shè)計(jì)一套消息傳遞系統(tǒng)成為自然而然的事情。Edge Server產(chǎn)生事件，并將事 件傳遞到消息系統(tǒng)中，由消息系統(tǒng)決定如何將事件數(shù)據(jù)傳遞到相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)。在這種模 式下，讀寫器不必關(guān)心哪個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)需要什么數(shù)據(jù)；同時(shí)，應(yīng)用程序也不需要維護(hù)與各個(gè)讀 寫器之間的網(wǎng)絡(luò)通道，僅需要將需求發(fā)送到消息系統(tǒng)中即可。由此，設(shè)計(jì)出的消息系統(tǒng)應(yīng)具 有如下功能(1)數(shù)據(jù)緩存功能。(2)基于內(nèi)容的路由功能。(3)數(shù)據(jù)分類存儲功能。來自 消息系統(tǒng)的消息以臨時(shí)xml文件的形式和磁盤文件方式保存，供數(shù)據(jù)接口使用。這樣，一方 面可通過操作臨時(shí)xml文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫前數(shù)據(jù)過濾功能；另一方面又實(shí)現(xiàn)了 RFID數(shù)據(jù) 的批量入庫，而不是對于每條來自Edge Server的RFID數(shù)據(jù)都進(jìn)行一次數(shù)據(jù)庫的連接和斷 開操作，減小了因數(shù)據(jù)庫連接和斷開而浪費(fèi)的寶貴資源。這里要說明的是，來自事件處理層的數(shù)據(jù)最終是分類的XML文件。同一類型的數(shù) 據(jù)以XML文件的形式保存，并提供給相應(yīng)的1個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序使用。而服務(wù)接口層主要 是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、入庫操作，并提供訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的服務(wù)接口。具體操作如下(1) 將存放在磁盤上的XML文件進(jìn)行批量入庫操作，當(dāng)XML數(shù)據(jù)量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)入 庫功能模塊，將XML數(shù)據(jù)移植到各種數(shù)據(jù)庫中；(2)在數(shù)據(jù)移植前將重復(fù)的數(shù)據(jù)過濾掉；
(3)為企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)外部訪問數(shù)據(jù)庫提供Web Services接口。在本發(fā)明另一實(shí)施例子中，本發(fā)明提供一種基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，其在 應(yīng)用中的作用主要是RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理組件管理、RFID讀寫器的監(jiān)控管理、打 印機(jī)設(shè)備的監(jiān)控管理和傳感器的監(jiān)控管理等。其整體軟件原理框圖如圖3所示，其特征在 于包括物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模塊、讀寫器監(jiān)控和管理模塊以及數(shù)據(jù)消息處理模塊；所 述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模塊采用Browser/Server模式的MVC框架，即表示層、控制層 和模型層。表示層是用戶與系統(tǒng)的接口，是用戶工作的界面。對物聯(lián)網(wǎng)中間件的管理、讀寫 器的控制和監(jiān)控、打印機(jī)的控制和監(jiān)控、傳感器的控制和監(jiān)控、標(biāo)簽數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理模 塊的管理等都是通過表示層發(fā)送請求?？刂茖又饕?fù)責(zé)請求的分發(fā)，接收用戶發(fā)送的所有 請求，并按照特定的邏輯分發(fā)給其他模塊作進(jìn)一步處理。模型層主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程、狀態(tài)的 處理以及業(yè)務(wù)規(guī)則的制定。業(yè)務(wù)流程的處理過程對其它層來說是黑箱操作，模型接受視圖 請求的數(shù)據(jù)，并返回最終的處理結(jié)果。所述的讀寫器監(jiān)控和管理模塊基于JMX管理框架，將讀寫器開發(fā)包用統(tǒng)一接口進(jìn) 行封裝，并將接口方法作為RMI遠(yuǎn)程方法發(fā)布。對讀寫器的控制是在管理服務(wù)器中進(jìn)行的， 將對讀寫器的遠(yuǎn)程方法調(diào)用封裝為一個(gè)MBean組件，注冊到服務(wù)器中的JMBeanServer中， 這樣可以通過JMX管理框架來監(jiān)控管理讀寫器。通過封裝，以編程的方式彌補(bǔ)了不同廠商 讀寫器開發(fā)包不同的差異，將對讀寫器的控制封裝成接口統(tǒng)一的MBean組件。另外，JMX管 理框架還提供時(shí)間服務(wù)、通知服務(wù)、監(jiān)視服務(wù)和角色服務(wù)等服務(wù)。JMX管理框架如圖4所示。所述的數(shù)據(jù)消息處理模塊基于JMS消息服務(wù)體系，這種組件體系結(jié)構(gòu)將支持任意 數(shù)據(jù)處理過程。業(yè)務(wù)分析人員可以對數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行建模。一個(gè)數(shù)據(jù)處理過程實(shí)際上就 是一些步驟的聚集。這些步驟包括數(shù)據(jù)過濾、格式轉(zhuǎn)換、路由等。每一個(gè)類別將被抽象，并 且建模成為一個(gè)JMX組件，該消息處理組件的流程如圖5所示。這里值得一提的是，本發(fā)明的數(shù)據(jù)消息處理操作采用帶噪點(diǎn)抑制功能RFID數(shù)據(jù) 過濾算法，對噪點(diǎn)進(jìn)行抑制的關(guān)鍵在于對偶爾出現(xiàn)的噪點(diǎn)進(jìn)行識別，從而通過程序?qū)⑵淠?去，我們實(shí)現(xiàn)的抑噪算法采用了閥值的思想，對標(biāo)簽的每次上報(bào)出現(xiàn)都賦予一定的權(quán)值，沒出現(xiàn)的標(biāo)簽則減少其權(quán)值.當(dāng)該標(biāo)簽權(quán)值高于或低于某個(gè)閥值的時(shí)候，觸發(fā)相應(yīng)的標(biāo) 簽事件，本算法具體描述為
1)定義標(biāo)簽每次出現(xiàn)后累加的權(quán)值valueSt印；
2)定義觸發(fā)標(biāo)簽出現(xiàn)事件的閥值fapp;
3)定義觸發(fā)標(biāo)簽消失事件的閥值fdis；
4)定義標(biāo)簽狀態(tài)字段detectstatus ；
5)如果標(biāo)簽出現(xiàn)，則其權(quán)值加valueSt印；
6)如果標(biāo)簽未出現(xiàn)，其權(quán)值減1;
7)標(biāo)簽權(quán)值大于等于fapp，且detectstatus =false,則觸發(fā)標(biāo)簽出現(xiàn)事件，產(chǎn)生 一條標(biāo)簽出現(xiàn)的記錄.然后將detects tatus置為true ；
8)標(biāo)簽權(quán)值小于等于fdis，且detectstatus =true,則觸發(fā)標(biāo)簽消失事件，產(chǎn)生一 條標(biāo)簽消失的記錄.然后將detects tatus置為false。在該算法中，不管是0噪點(diǎn)還是1噪點(diǎn)，由于其出現(xiàn)的次數(shù)很少，則其標(biāo)簽權(quán)值 很難高于fapp或低于fdis，就無法觸發(fā)標(biāo)簽事件，從而有效地抑制了噪點(diǎn)數(shù)據(jù).而正常 標(biāo)簽不管被讀寫器上報(bào)了多少次，其只有在權(quán)值大于等于fapp時(shí)才會(huì)觸發(fā)一條標(biāo)簽出現(xiàn) 記錄，而標(biāo)簽狀態(tài)字段detect Status則保證了當(dāng)標(biāo)簽權(quán)值在閥值上下波動(dòng)時(shí)不會(huì)對事 件重復(fù)觸發(fā)，所以該算法也有效解決了標(biāo)簽數(shù)據(jù)冗余的問題。在經(jīng)過處理后，標(biāo)簽的報(bào)告 情況由多個(gè)離散點(diǎn)變成了較為連續(xù)的權(quán)值變化，如圖6所示。算法中的出現(xiàn)閥值fapp與 權(quán)值value Step之比fapp / valueS t印越大，則對1噪點(diǎn)的過濾情況越好；消失閥值 fdis越低，則對0噪點(diǎn)的過濾更加有效。當(dāng)fapp / valueS tep小于等于1的時(shí)候，該 過濾算法將不對1噪點(diǎn)進(jìn)行過濾處理，而僅保留去除冗余數(shù)據(jù)的功能.所以，根據(jù)客觀 使用環(huán)境的需求，對value Step, fapp, fdisp3個(gè)參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整和搭配，可以使本 算法有效適應(yīng)不同過濾目標(biāo)的需求。該過濾算法為更高層的業(yè)務(wù)規(guī)則過濾模塊奠定了很好 的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。最后可以總結(jié)，本發(fā)明中間件具有以下功能 實(shí)現(xiàn)ALE規(guī)范的所有必需要求
實(shí)現(xiàn)ALE接口規(guī)范所描述的工作狀態(tài)機(jī)；支持多類EPC事件接收客戶端(HTTP，TCP, FILE)；處理 ECSpec，ECReport 等 XML，為第三方應(yīng)用提供 Web Service 接 口?！ぜ蓸I(yè)界主流的RFID讀寫器
Symbol/Matrix 讀寫器；Zebra讀寫器；Intermec 讀寫器；ThinkMagic 讀寫器；Alien 讀 寫器 -Avery讀寫器；SAMSys讀寫器；Printronix讀寫器?！ぬ峁┪锫?lián)網(wǎng)中間件自身的配置管理
配置讀寫器集成參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同讀寫器的集成；配置ALE接口參數(shù)，實(shí)現(xiàn)第三方應(yīng)用的 訪問；配置Edge Server工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中間件在特殊環(huán)境下適應(yīng)性工作；提供集中 管理?！ぬ峁FID讀寫器的監(jiān)控、基本配置和管理
支持多個(gè)RFID讀寫器的同時(shí)訪問，監(jiān)控；支持對不同RFID讀寫器的基本配置和管理?！ぬ峁Υ蛴C(jī)設(shè)備的監(jiān)控、基本配置和管理
支持多個(gè)打印機(jī)設(shè)備的同時(shí)訪問，監(jiān)控；支持對不同打印機(jī)設(shè)備的基本配置和管理。
·提供對傳感器設(shè)備的監(jiān)控、基本配置和管理
支持多個(gè)傳感器設(shè)備的同時(shí)訪問，監(jiān)控；支持對不同傳感器設(shè)備的基本配置和管理?！ぬ峁╈`活擴(kuò)展的框架，支持ALE規(guī)范的升級和快速集成新的RFID讀寫器 提供版本維護(hù)機(jī)制，支持ALE規(guī)范的升級；提供開發(fā)工具包，快速集成新的RFID讀寫
ο·提供企業(yè)級運(yùn)行品質(zhì)，穩(wěn)定，高效，安全，可管理，擴(kuò)展，互聯(lián)
由于物聯(lián)網(wǎng)中間件運(yùn)行在企業(yè)邊緣層，在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)中間件集中管理的同時(shí)，需要自 身提供足夠高的可用性；海量級的EPC信息采集需要物聯(lián)網(wǎng)中間件高效工作，支持多RFID 讀寫器并行操作；業(yè)務(wù)上的安全要求其EPC信息的采集行為必須是安全的；簡潔直觀的管 理風(fēng)格有助于企業(yè)更好的管理物聯(lián)網(wǎng)中間件及其相關(guān)RFID硬件設(shè)施；擴(kuò)展能力，除了前面 提到的對標(biāo)準(zhǔn)和硬件的兼容性之外，需要在性能提升方面通過多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中間件并行工作 來進(jìn)一步優(yōu)化性能；良好的互聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)與第三方應(yīng)用的協(xié)同工作?！た芍С忠苿?dòng)標(biāo)簽讀取，實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備管理。·保留所有處理的操作日志?！ぞ哂锌梢灾苯舆M(jìn)入網(wǎng)頁服務(wù)的控制臺。·操作員登陸安全等級高?！ぶС炙猩虡I(yè)SQL數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)有效的雙向數(shù)據(jù)集成。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
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權(quán)利要求
一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，包括閱讀器層和應(yīng)用層，其特征在于該物聯(lián)網(wǎng)中間件包括依次設(shè)于閱讀層和應(yīng)用層之間的邊緣層和集成層，所述的邊緣層通過邊緣服務(wù)器定期輪詢閱讀器，以清除重復(fù)操作，并執(zhí)行過濾和設(shè)備管理功能，同時(shí)產(chǎn)生應(yīng)用事件管理協(xié)議ALE事件并發(fā)送到集成層，所述集成層接收多個(gè)ALE事件，將它們合并到工作流中，工作流作為更大業(yè)務(wù)流程的一部分與不同系統(tǒng)接觸應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，其特征在于所述的邊緣層為一設(shè)備管 理層，其采集來自不同類型的閱讀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行適配處理，得到統(tǒng)一的、格式化的數(shù)據(jù)，并 進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，最后將校驗(yàn)無誤的數(shù)據(jù)按照用戶定義的協(xié)議進(jìn)行封包，并將消息包發(fā)送到 集成層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，其特征在于所述的集成層包括設(shè) 有負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)緩存、基于內(nèi)容的路由及數(shù)據(jù)分類存儲的消息系統(tǒng)的事件處理層和對來自事件 處理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、入庫操作并提供訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的服務(wù)接口層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，其特征在于所述的事件處理層的數(shù)據(jù) 最終是分類的XML文件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，其特征在于所述服務(wù)接口層的工作流 程如下(1)將存放在磁盤上的XML文件進(jìn)行批量入庫操作，當(dāng)XML數(shù)據(jù)量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)， 啟動(dòng)數(shù)據(jù)入庫功能模塊，將XML數(shù)據(jù)移植到各種數(shù)據(jù)庫中； (2)在數(shù)據(jù)移植前將重復(fù)的 數(shù)據(jù)過濾掉； (3)為企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)外部訪問數(shù)據(jù)庫提供Web Services接口。
6.一種基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，其特征在于包括物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模 塊、讀寫器監(jiān)控和管理模塊以及數(shù)據(jù)消息處理模塊；所述的物聯(lián)網(wǎng)中間件系統(tǒng)管理模塊采 用Browser/Server模式的MVC框架，包括表示層、控制層和模型層，表示層是用戶與系統(tǒng)的 接口，是用戶工作的界面，負(fù)責(zé)對物聯(lián)網(wǎng)中間件的管理、讀寫器的控制和監(jiān)控、打印機(jī)的控 制和監(jiān)控、傳感器的控制和監(jiān)控、標(biāo)簽數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理模塊的管理發(fā)送請求；控制層主 要負(fù)責(zé)請求的分發(fā)，接收用戶發(fā)送的所有請求，并按照特定的邏輯分發(fā)給其他模塊作進(jìn)一 步處理；模型層主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程、狀態(tài)的處理以及業(yè)務(wù)規(guī)則的制定；所述的讀寫器監(jiān)控和管理模塊基于JMX管理框架，將讀寫器開發(fā)包用統(tǒng)一接口進(jìn) 行封裝，并將接口方法作為RMI遠(yuǎn)程方法發(fā)布；對讀寫器的控制是在管理服務(wù)器中進(jìn)行的， 將對讀寫器的遠(yuǎn)程方法調(diào)用封裝為一個(gè)MBean組件，注冊到服務(wù)器中的JMBeanServer中；所述的數(shù)據(jù)消息處理模塊基于JMS消息服務(wù)體系，該數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)過濾、格式轉(zhuǎn) 換、路由，并最后建模成一個(gè)JMX組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，其特征在于所述的數(shù)據(jù)消 息處理的操作采用帶噪點(diǎn)抑制功能RIFD數(shù)據(jù)過濾算法，包括1)定義標(biāo)簽每次出現(xiàn)后累加的權(quán)值valueSt印；2)定義觸發(fā)標(biāo)簽出現(xiàn)事件的閥值fapp；3)定義觸發(fā)標(biāo)簽消失事件的閥值fdis；4)定義標(biāo)簽狀態(tài)字段detectstatus ；5)如果標(biāo)簽出現(xiàn)，則其權(quán)值加valueStep；6)如果標(biāo)簽未出現(xiàn)，其權(quán)值減1；7)標(biāo)簽權(quán)值大于等于fapp，且detectstatus =false,則觸發(fā)標(biāo)簽出現(xiàn)事件，產(chǎn)生 一條標(biāo)簽出現(xiàn)的記錄·然后將detects tatus置為true ；8)標(biāo)簽權(quán)值小于等于fdis且detectstatus =true,則觸發(fā)標(biāo)簽消失事件，產(chǎn)生一 條標(biāo)簽消失的記錄·然后將detects tatus置為false。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu)，包括閱讀器層和應(yīng)用層，其特征在于該物聯(lián)網(wǎng)中間件包括依次設(shè)于閱讀層和應(yīng)用層之間的邊緣層和集成層，所述的邊緣層通過邊緣服務(wù)器定期輪詢閱讀器，以清除重復(fù)操作，并執(zhí)行過濾和設(shè)備管理功能，同時(shí)產(chǎn)生應(yīng)用事件管理協(xié)議ALE事件并發(fā)送到集成層，所述集成層接收多個(gè)ALE事件，將它們合并到工作流中，工作流作為更大業(yè)務(wù)流程的一部分與不同系統(tǒng)接觸應(yīng)用。此外，本發(fā)明提出一種基于SOA架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中間件，本發(fā)明是實(shí)現(xiàn)RFID硬件設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序架構(gòu)，其降低了應(yīng)用開發(fā)的難度，使開發(fā)者不需要直接面對底層架構(gòu)，而是通過中間件進(jìn)行調(diào)用。
文檔編號G06K17/00GK101957927SQ201010541969
公開日2011年1月26日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者翁武忠, 薛盛寶 申請人:福州聯(lián)迅信息科技有限公司