你應該了解的RFID讀寫器管理協議知識
讀寫器是RFID信息采集系統中的主要部件之一。隨著RFID技術的廣泛應用,由多個讀寫器組成讀寫器網絡越來越普遍地出現在各種實際應用系統中,尤其是在供應鏈管理這樣的多環節、大范圍的應用中。這些讀寫器的處理能力、通信協議、網絡接口及數據接口均不同,這樣多種不同類型的讀寫器便構成了實際應用系統中常見的異構讀寫器網絡,如何管理這些讀寫器也成為一個新的問題。
所謂的讀寫器管理,主要是指讀寫器的配置、監視、控制、認證和協調。最初的讀寫器管理方法主要是基于讀寫器設備廠商提供的系統配置功能,典型的如Alien ALR-9780讀寫器,它不僅提供了IP地址、DNS、網關等基本參數的設置功能,還提供了頻率、功率等射頻參數的基本配置功能。隨著RFID技術的不斷發展,這種基于單一讀寫器管理的方法越來越體現出其局限性,而多讀寫器管理已成為讀寫器系統設計中的重要研究方法。
EPCGlobal作為在超高頻RFID領域占主導地位的組織,提出了對讀寫器管理的相應方法,其實質是把讀寫器管理融入EPC網絡體系架構中,利用EPC網絡的元素來實現讀寫器管理,并且提出了基于EPC體系架構的讀寫器協議(Reader Protocol)。讀寫器協議指的是RFID讀寫器與后端應用系統之間的接口協議,協議定義了一些需要共同遵守的特征,并且提供了一個標準化的方法處理實現對讀寫器的訪問和控制,這樣基于EPC體系架構的應用系統就可以實現對不同廠家、不同類型功能的讀寫器的統一管理和控制訪問。
讀寫器管理協議是分層實現的,共分為三層,即讀寫器層(Reader Layer)、消息層(Messaging Layer)和傳輸層(Transport Layer)。讀寫器層與消息層之間的接口稱為消息通道,每一個消息通道都可以在讀寫器層與消息層之間獨立傳輸消息。兩個基本的消息通道如下。
(1)控制通道:用于傳輸由消息系統向讀寫器發送請求消息,讀寫器從該通道接收信息系統主機發送的請求并給予回應。控制通道中交換的消息遵循請求/響應模式,讀寫器與信息系統主機之間的管理與控制交互主要是通過控制通道完成的。
(2)通知通道:完成由讀寫器到信息系統主機的異步消息交互,實現由讀寫器向信息系統主機報告標簽的讀取信息情況。
讀寫器管理協議中,提供了基本的讀寫器管理功能,表現為以下幾個方面。
讀寫器ID獲取:GetReaderID Message。
讀寫器名字管理:GetReaderName Message、SetReaderName Message。
讀寫器制造商信息:GetMfrDescription Message。
讀寫器基本配置:GetReaderConfiguration Message。
讀寫器信號強度:GetSignalStrength Message。
在EPCGlobal Final Version of July 2005中,明確地將讀寫器管理確立為EPC網絡體系中的一個組成部分,即讀寫器管理角色。讀寫器管理角色的任務如下。
監控部署區域內每一個讀寫器的工作狀態。
管理每一個讀寫器的配置情況。
執行其他讀寫器管理任務,如讀寫器自動發現、軟件的配置與更新、管理讀寫器的功耗等。
讀寫器與讀寫器管理角色之間的接口稱為讀寫器管理接口,讀寫器管理接口的主要任務如下。
提供方法查詢讀寫器的配置情況,如讀寫器標識、天線數量等。
提供方法監控讀寫器的工作狀態,如標簽讀取數量、通信信道狀態、天線連接性、傳輸功率級別等。
提供方法控制讀寫器的配置,如使能/禁止某天線或其他特征等。
提供方法實現其他讀寫器管理功能,如讀寫器自動發現、軟件配置及管理讀寫器功耗等。
上述讀寫器管理接口協議實際上是依賴于EPC Class1 Gen2 Tag Protocol所提供的特征,實際上,EPC Class1 Gen2 Tag Protocol還考慮了讀寫器協調功能,即通過最小化讀寫器之間的干擾,實現讀寫器網絡部署。這一點是通過提供控制讀寫器功率和載波頻率的方法來實現的。