基于RFID中間件技術(shù)的人員定位研究
來源：RFID中國網(wǎng)
摘要： 生產(chǎn)安全的核心是人的安全,。煤礦迫切需要利用相應(yīng)的礦井人員跟蹤定位設(shè)備，全天候?qū)γ旱V入井人員進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤和考勤,，隨時(shí)掌握每個(gè)員工在井下的位置及活動(dòng)軌跡,，全礦井下人員的位置分布情況。本文將介紹山西省西山煤電集團(tuán)屯蘭礦（以下簡稱屯蘭礦“）現(xiàn)有RFID人員定位系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題基于RFID中間件技術(shù)的人員定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),，最后介紹該方案應(yīng)用于屯蘭人員定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)情況及現(xiàn)實(shí)意義,。
Abstract：
Key words :
近年來全國礦井事故不斷發(fā)生，如何加強(qiáng)安全生產(chǎn)提高搜救工作效率的問題擺到了國家各級主管部門和領(lǐng)導(dǎo)面前,。如何正確處理安全與生產(chǎn)安全與效益的關(guān)系,，如何準(zhǔn)確、實(shí)時(shí),、快速履行礦井安全監(jiān)測職能,，有效進(jìn)行礦工管理，保證搶險(xiǎn)救災(zāi),、安全救護(hù)的高效運(yùn)作顯得尤為重要和緊迫,。可以說,，提升安全生產(chǎn)信息化管理水平,，加強(qiáng)以災(zāi)害預(yù)防、搜救為主要目標(biāo)的安全生產(chǎn)長效機(jī)制,，是我國安全生產(chǎn)工作的必由之路,。在礦井安全檢測系統(tǒng)中引入井下人員監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為一種趨勢。
生產(chǎn)安全的核心是人的安全,。煤礦迫切需要利用相應(yīng)的礦井人員跟蹤定位設(shè)備,，全天候?qū)γ旱V入井人員進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤和考勤，隨時(shí)掌握每個(gè)員工在井下的位置及活動(dòng)軌跡，全礦井下人員的位置分布情況,。本文將介紹山西省西山煤電集團(tuán)屯蘭礦（以下簡稱屯蘭礦“）現(xiàn)有RFID人員定位系統(tǒng)的特點(diǎn)及存在問題基于RFID中間件技術(shù)的人員定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),，最后介紹該方案應(yīng)用于屯蘭人員定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)情況及現(xiàn)實(shí)意義。
屯蘭礦人員定位系統(tǒng)現(xiàn)狀
當(dāng)前屯蘭礦的人員定位系統(tǒng)是基于RFID的第一代人員定位系統(tǒng),，該系統(tǒng)的實(shí)施有效地解決了下井人員特定基準(zhǔn)點(diǎn)人員位置上報(bào)等問題,，如圖1所示，即為屯蘭礦現(xiàn)有井下人員定位系統(tǒng)一般界面,。但由于基于RFID的第一代人員定位系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)決定了其定位精度低,。且由于第一代RFID技術(shù)上比較簡單也導(dǎo)致了實(shí)際通過刷卡率不高等問題，使該系統(tǒng)無法發(fā)揮井下人員定位系統(tǒng)的全部優(yōu)勢,，無法為人員管理,、事故搜救井下人員定位系統(tǒng)等決策提供更加準(zhǔn)確的位置信息，所以開展基于RFID中間件的人員定位技術(shù)的改進(jìn)和研究對于屯蘭礦的生產(chǎn)安全具有非常重大的實(shí)際意義,。
圖1：屯蘭礦現(xiàn)有井下人員定位系統(tǒng)
RFID特點(diǎn)及應(yīng)用缺陷
RFID與其他識別技術(shù)相比,，具有防水、防磁,、耐高溫,、使用壽命長、讀取距離大,、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密,、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點(diǎn),。其系統(tǒng)組成如下：（1）標(biāo)簽（Tag,，即射頻標(biāo)簽）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線,，用于和射頻天線問進(jìn)行通信,。（2）閱讀器讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備,。（3）天線（內(nèi)置）：在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號,。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)（上位機(jī)主系統(tǒng)）連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。
RFID系統(tǒng)工作原理如圖2所示,，基本流程為：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號,，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag,，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽）或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號（ActiveTag有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理,。主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,。
雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn),，但是這種技術(shù)的讀卡器價(jià)格昂貴，如果要實(shí)現(xiàn)人員位置的密集跟蹤,，系統(tǒng)造價(jià)將難以承受,。而人員監(jiān)測與管理系統(tǒng)作為一個(gè)綜合性系統(tǒng)，與安全監(jiān)控系統(tǒng)具有同等重要性若只實(shí)現(xiàn)小范圍的人員檢測,，難以體現(xiàn)其價(jià)值,，更難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,，RFID中間件技術(shù)也逐步走向成熟并在多個(gè)領(lǐng)域有了初步應(yīng)用,。
RFID中間件及其分類
為解決分布異構(gòu)問題，人們提出了中間件（MiddIeware）的概念,。中間件是位于平臺（硬件和操作系統(tǒng)）和用之間的通用服務(wù),，如圖3所示，這些服務(wù)具有標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議,。針對不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺,，它們可以有符合接口和協(xié)議規(guī)范的多種實(shí)現(xiàn)。
由于標(biāo)準(zhǔn)接口對于可移植性,，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對于互操作性均具有非常重要的意義,，所以中間件已成為許多標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要部分。
對于應(yīng)用軟件開發(fā),，中間件遠(yuǎn)比操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更為重要,。中間件提供的程序接口定義了一個(gè)相對穩(wěn)定的高層應(yīng)用環(huán)境，不管底層的計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件怎樣更新?lián)Q代,。只要將中間件升級更新,，并保持中間件對外的接口定義不變，應(yīng)用軟件幾乎不需任何修改,，從而保護(hù)了企業(yè)在應(yīng)用軟件開發(fā)和維護(hù)中的重大投資,。
RFID與其他識別技術(shù)相比,，具有防水、防磁,、耐高溫,、使用壽命長、讀取距離大,、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密,、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點(diǎn),。其系統(tǒng)組成如下：（1）標(biāo)簽（Tag,，即射頻標(biāo)簽）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線,，用于和射頻天線問進(jìn)行通信,。（2）閱讀器讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備,。（3）天線（內(nèi)置）：在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號,。有些系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)（上位機(jī)主系統(tǒng)）連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。
RFID系統(tǒng)工作原理如圖2所示,，基本流程為：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號,，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag,，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽）或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號（ActiveTag有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理,。主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,。
雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn),，但是這種技術(shù)的讀卡器價(jià)格昂貴，如果要實(shí)現(xiàn)人員位置的密集跟蹤,，系統(tǒng)造價(jià)將難以承受,。而人員監(jiān)測與管理系統(tǒng)作為一個(gè)綜合性系統(tǒng)，與安全監(jiān)控系統(tǒng)具有同等重要性若只實(shí)現(xiàn)小范圍的人員檢測,，難以體現(xiàn)其價(jià)值,，更難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,，RFID中間件技術(shù)也逐步走向成熟并在多個(gè)領(lǐng)域有了初步應(yīng)用,。
RFID中間件及其分類
為解決分布異構(gòu)問題，人們提出了中間件（MiddIeware）的概念,。中間件是位于平臺（硬件和操作系統(tǒng)）和用之間的通用服務(wù),，如圖3所示，這些服務(wù)具有標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議,。針對不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺,，它們可以有符合接口和協(xié)議規(guī)范的多種實(shí)現(xiàn)。
由于標(biāo)準(zhǔn)接口對于可移植性,，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對于互操作性均具有非常重要的意義,，所以中間件已成為許多標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要部分。
對于應(yīng)用軟件開發(fā),，中間件遠(yuǎn)比操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更為重要,。中間件提供的程序接口定義了一個(gè)相對穩(wěn)定的高層應(yīng)用環(huán)境，不管底層的計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件怎樣更新?lián)Q代,。只要將中間件升級更新,，并保持中間件對外的接口定義不變，應(yīng)用軟件幾乎不需任何修改,，從而保護(hù)了企業(yè)在應(yīng)用軟件開發(fā)和維護(hù)中的重大投資,。
圖2 RFID工作原理
圖3 中間件
從應(yīng)用的角度講，中間件應(yīng)該具備兩個(gè)關(guān)鍵特征：首先要為上層的應(yīng)用層服務(wù),，這是一個(gè)基本條件：此外,，又必須連接到操作系統(tǒng)的層面，并保持運(yùn)行工作狀態(tài),。具備了這樣兩個(gè)特征才能稱為中間件?，F(xiàn)在很多人把開發(fā)工具也稱為中間件，這樣的說法并不合適,，因?yàn)殚_發(fā)工具開發(fā)出來的軟件,，并不依賴開發(fā)工具與底層操作系統(tǒng)連接,。
RFID中間件扮演著RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用的應(yīng)用程序接口（AP1）,，就能連到RFID讀寫器,，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
RFID中間件可以所起作用不同,，分為消息中間件,、交易中間件、對象中間件,、應(yīng)用服務(wù)器,、安全中間件等如表1所示，給出了按作用進(jìn)行中間件分類的情況,。
RFID中間件的特征
一般來說,，RFID中間件具有下列特點(diǎn)：
RFID中間件扮演著RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用的應(yīng)用程序接口（AP1）,，就能連到RFID讀寫器,，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
RFID中間件可以所起作用不同,，分為消息中間件,、交易中間件、對象中間件,、應(yīng)用服務(wù)器,、安全中間件等如表1所示，給出了按作用進(jìn)行中間件分類的情況,。
RFID中間件的特征
一般來說,，RFID中間件具有下列特點(diǎn)：
表1中間件的產(chǎn)品分類情況
（1）獨(dú)立于架構(gòu)（InSuIationInfrastructure）,，RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器與后端應(yīng)用程序之間,，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,。
?。?）數(shù)據(jù)流（DataFlow），RFID的主要目的在于將實(shí)體對象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對象,，因此數(shù)據(jù)處理是RFID最重要的功能,。RFID中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、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)。
?。?）處理流（ProcessFlow）,。RFtD中間件采用程序邏輯及存儲再轉(zhuǎn)送（Store—and—Forward）的功能來提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力,。
?。?）標(biāo)準(zhǔn)（Standard），RFID為自動(dòng)數(shù)據(jù)采樣技術(shù)與辨識實(shí)體對象的應(yīng)用,，所以具有標(biāo)準(zhǔn)化的普遍特點(diǎn),。EPCglobal目前正在研究為各種產(chǎn)品的全球惟一識別號碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)，即EPC（產(chǎn)品電子編碼）EPC是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中以一串?dāng)?shù)字來識別一項(xiàng)特定的商品,，通過無線射頻辨識標(biāo)簽由RFID讀寫器讀入后,，傳送到計(jì)算機(jī)或是應(yīng)用系統(tǒng)中，這一過程稱為對象命名服務(wù)（ObjectNameService.ONS）,。對象命名服務(wù)系統(tǒng)會鎖定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的固定點(diǎn)抓取有關(guān)商品的消息,。
EPC存放在RFID標(biāo)簽中,，被RFID讀寫器讀出后，即可提供追蹤EPC所代表的物品名稱及相關(guān)信息,，并立即識別及分享供應(yīng)鏈中的物品數(shù)據(jù),，有效提高信息透明度。
（1）獨(dú)立于架構(gòu)（InSuIationInfrastructure）,，RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器與后端應(yīng)用程序之間,，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,。
?。?）數(shù)據(jù)流（DataFlow），RFID的主要目的在于將實(shí)體對象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對象,，因此數(shù)據(jù)處理是RFID最重要的功能,。RFID中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、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)。
?。?）處理流（ProcessFlow）,。RFtD中間件采用程序邏輯及存儲再轉(zhuǎn)送（Store—and—Forward）的功能來提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力,。
?。?）標(biāo)準(zhǔn)（Standard），RFID為自動(dòng)數(shù)據(jù)采樣技術(shù)與辨識實(shí)體對象的應(yīng)用,，所以具有標(biāo)準(zhǔn)化的普遍特點(diǎn),。EPCglobal目前正在研究為各種產(chǎn)品的全球惟一識別號碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)，即EPC（產(chǎn)品電子編碼）EPC是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中以一串?dāng)?shù)字來識別一項(xiàng)特定的商品,，通過無線射頻辨識標(biāo)簽由RFID讀寫器讀入后,，傳送到計(jì)算機(jī)或是應(yīng)用系統(tǒng)中，這一過程稱為對象命名服務(wù)（ObjectNameService.ONS）,。對象命名服務(wù)系統(tǒng)會鎖定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的固定點(diǎn)抓取有關(guān)商品的消息,。
EPC存放在RFID標(biāo)簽中,，被RFID讀寫器讀出后，即可提供追蹤EPC所代表的物品名稱及相關(guān)信息,，并立即識別及分享供應(yīng)鏈中的物品數(shù)據(jù),，有效提高信息透明度。
對于應(yīng)用于井下人員定位系統(tǒng)的RFID中間件,，除了具有RFID中間件的一般特性，還應(yīng)該具有以下四大特點(diǎn)：首先,，解決RFID設(shè)備的特有問題,，如對應(yīng)可能的漏檢/誤檢等問題，提高讀取率,，同時(shí)支持寫入型RFfD的安全功能,；其次，支持主要芯片/讀取器,。對芯片/讀取器變更或混用產(chǎn)生的差異,。
通過RFID中間件吸收，把對應(yīng)用軟件的影響控制在最小限度,；三是對應(yīng)可升級的系統(tǒng)構(gòu)筑,。假如所有的物品都附有芯片RFID中間件對來自設(shè)備的大量數(shù)據(jù)能提供有效過濾和分散負(fù)荷的功能，大大提高系統(tǒng)的應(yīng)答性,。四是豐富的工具,。RFID中間件應(yīng)具有豐富的開發(fā)/構(gòu)筑/維護(hù)支援的工具，能推進(jìn)系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)順利進(jìn)行,。
由于RFID中間件在整個(gè)RFID解決方案中扮演了硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色,，因此成為RFID解決方案的神經(jīng)中樞，加速了關(guān)鍵應(yīng)用的問世,，解決了企業(yè)最為關(guān)注的應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問題,。
具體實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
基本的RFID系統(tǒng)一般由三部分組成：標(biāo)簽、閱讀器以及應(yīng)用支撐軟件,。中間件是應(yīng)用支撐軟件的一個(gè)重要組成部分,，是銜接硬件設(shè)備如標(biāo)簽閱讀器和企業(yè)應(yīng)用軟件的橋梁。中間件的主要任務(wù)是對閱讀器傳來的與標(biāo)簽相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾,、匯總,、計(jì)算、分組,，減少從閱讀器傳往企業(yè)應(yīng)用的大量原始數(shù)據(jù)生成加入了語意解釋的事件數(shù)據(jù),。可以說,，中間件是RFID系統(tǒng)的神經(jīng)中樞”,。如圖4所示,。
給出了應(yīng)用RFID中間件之后的人員定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出,，RFlD中間件起到了銜接硬件和應(yīng)用系統(tǒng)的作用,，使得系統(tǒng)具有了更好的擴(kuò)展性除了整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本文也從應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)出發(fā),，應(yīng)用面向?qū)ο笏枷?，參考模式語言，對中間件的軟件架構(gòu)做一個(gè)初步的探討,。下文的例子所涉及到的高級編程語言,。均采用Java語言。在具體的實(shí)現(xiàn)過程中,，是將中間件的業(yè)務(wù)流程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)分作不同模塊處理,，從而可以獲得封裝、高內(nèi)聚,、低耦合等優(yōu)勢,，中間件系統(tǒng)模塊的劃分參見圖5。
在圖5描述的中間件系統(tǒng)模塊中,，報(bào)告上傳模塊,，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)不同類型的報(bào)告上傳方式，HTTPJMS等API接口模塊,，負(fù)責(zé)隔離應(yīng)用系統(tǒng)和中間件核心業(yè)務(wù)邏輯處理模塊,，向應(yīng)用系統(tǒng)提供中間件APl接口，中間件核心業(yè)務(wù)邏輯處理模塊,，負(fù)責(zé)中間件核心業(yè)務(wù),，包括數(shù)據(jù)接收過濾、數(shù)據(jù)分組,、報(bào)告生成,、規(guī)則對象的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)等閱讀器通信模塊，負(fù)責(zé)中間件系統(tǒng)與閱讀器的通信,。為了避免后臺應(yīng)用系統(tǒng),，即中間件的客戶端過分耦合，實(shí)現(xiàn)時(shí)采用Facade模式對系統(tǒng)內(nèi)部,、外部進(jìn)行清晰的隔離,。處理流程可參見圖6所給出的序列圖?？蛻舳藘H僅與Facade類建立聯(lián)系,，如果Facade接口定義得足夠清晰，客戶端可以對中間件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一無所知,，這充分體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮姆庋b性,。
其他各部分類的設(shè)計(jì)參見下面給出的部分源代碼示例,，從中可以看出，采用SimpleFactory模式能夠在客戶端不知情的情況下,，靈活地替換API實(shí)現(xiàn)類的版本,。中間件API接口清晰地定義了中間件提供的操作，客戶端只須知道工廠類（APIFactory）能夠得到中間件API接口的實(shí)例即可,。
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通過RFID中間件吸收，把對應(yīng)用軟件的影響控制在最小限度,；三是對應(yīng)可升級的系統(tǒng)構(gòu)筑,。假如所有的物品都附有芯片RFID中間件對來自設(shè)備的大量數(shù)據(jù)能提供有效過濾和分散負(fù)荷的功能，大大提高系統(tǒng)的應(yīng)答性,。四是豐富的工具,。RFID中間件應(yīng)具有豐富的開發(fā)/構(gòu)筑/維護(hù)支援的工具，能推進(jìn)系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)順利進(jìn)行,。
由于RFID中間件在整個(gè)RFID解決方案中扮演了硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色,，因此成為RFID解決方案的神經(jīng)中樞，加速了關(guān)鍵應(yīng)用的問世,，解決了企業(yè)最為關(guān)注的應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問題,。
具體實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
基本的RFID系統(tǒng)一般由三部分組成：標(biāo)簽、閱讀器以及應(yīng)用支撐軟件,。中間件是應(yīng)用支撐軟件的一個(gè)重要組成部分,，是銜接硬件設(shè)備如標(biāo)簽閱讀器和企業(yè)應(yīng)用軟件的橋梁。中間件的主要任務(wù)是對閱讀器傳來的與標(biāo)簽相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾,、匯總,、計(jì)算、分組,，減少從閱讀器傳往企業(yè)應(yīng)用的大量原始數(shù)據(jù)生成加入了語意解釋的事件數(shù)據(jù),。可以說,，中間件是RFID系統(tǒng)的神經(jīng)中樞”,。如圖4所示,。
給出了應(yīng)用RFID中間件之后的人員定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出,，RFlD中間件起到了銜接硬件和應(yīng)用系統(tǒng)的作用,，使得系統(tǒng)具有了更好的擴(kuò)展性除了整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本文也從應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)出發(fā),，應(yīng)用面向?qū)ο笏枷?，參考模式語言，對中間件的軟件架構(gòu)做一個(gè)初步的探討,。下文的例子所涉及到的高級編程語言,。均采用Java語言。在具體的實(shí)現(xiàn)過程中,，是將中間件的業(yè)務(wù)流程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)分作不同模塊處理,，從而可以獲得封裝、高內(nèi)聚,、低耦合等優(yōu)勢,，中間件系統(tǒng)模塊的劃分參見圖5。
在圖5描述的中間件系統(tǒng)模塊中,，報(bào)告上傳模塊,，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)不同類型的報(bào)告上傳方式，HTTPJMS等API接口模塊,，負(fù)責(zé)隔離應(yīng)用系統(tǒng)和中間件核心業(yè)務(wù)邏輯處理模塊,，向應(yīng)用系統(tǒng)提供中間件APl接口，中間件核心業(yè)務(wù)邏輯處理模塊,，負(fù)責(zé)中間件核心業(yè)務(wù),，包括數(shù)據(jù)接收過濾、數(shù)據(jù)分組,、報(bào)告生成,、規(guī)則對象的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)等閱讀器通信模塊，負(fù)責(zé)中間件系統(tǒng)與閱讀器的通信,。為了避免后臺應(yīng)用系統(tǒng),，即中間件的客戶端過分耦合，實(shí)現(xiàn)時(shí)采用Facade模式對系統(tǒng)內(nèi)部,、外部進(jìn)行清晰的隔離,。處理流程可參見圖6所給出的序列圖?？蛻舳藘H僅與Facade類建立聯(lián)系,，如果Facade接口定義得足夠清晰，客戶端可以對中間件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一無所知,，這充分體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮姆庋b性,。
其他各部分類的設(shè)計(jì)參見下面給出的部分源代碼示例,，從中可以看出，采用SimpleFactory模式能夠在客戶端不知情的情況下,，靈活地替換API實(shí)現(xiàn)類的版本,。中間件API接口清晰地定義了中間件提供的操作，客戶端只須知道工廠類（APIFactory）能夠得到中間件API接口的實(shí)例即可,。
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圖4應(yīng)用RFID中間件的人員定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖5中間件系統(tǒng)模塊劃分圖
圖6調(diào)用API序列圖
煤礦井下人員綜合監(jiān)測及考勤管理系統(tǒng)涉及計(jì)算機(jī)軟件,、數(shù)據(jù)庫、電子電路,、防爆本安電源,、數(shù)字通訊、視頻圖像識別技術(shù)等方面,。系統(tǒng)投入的開發(fā)成本比較大，因此,，在設(shè)計(jì)方案時(shí)除了考慮其功能外系統(tǒng)的可擴(kuò)展性是必須要考慮的問題,。
同時(shí)對于井下人員定位系統(tǒng)而言，其精度和性能的要求是不斷發(fā)展的,，RFID技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著井下人員定位系統(tǒng)的發(fā)展,，具有可擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)是井下人員定位系統(tǒng)的必然要求采用RFID中間件可以減少系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投入，節(jié)約成本,，提高效率,。所以進(jìn)行基于RFID中間件技術(shù)的人員定位系統(tǒng)研究和應(yīng)用具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
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