基于遠望谷RFID讀寫器的PC端數(shù)據(jù)采集編程實現(xiàn)研究

郭嘉喜

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步普及，射頻識別（RFID， Radio Frequency Identification） 技術(shù)的推廣和應(yīng)用更加廣泛。在RFID系統(tǒng)中，射頻讀寫器是其關(guān)鍵設(shè)備，它能將識別到的標簽信息采集到計算機進行處理，如何在PC端編程實現(xiàn)射頻讀寫器數(shù)據(jù)的采集，是PC端應(yīng)用程序開發(fā)的基礎(chǔ)，為此，本文以遠望谷公司開發(fā)的XC-RF811系列射頻讀寫器為例，研究了如何在PC端編程實現(xiàn)射頻讀寫器數(shù)據(jù)的采集，為開發(fā)者提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：遠望谷；RFID；射頻讀寫器；數(shù)據(jù)采集；PC端編程

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）31-0218-03

1 引言

射頻識別RFID（ Radio FrequencyIdentification）技術(shù)是一項無線通信技術(shù)，通過無線電信號識別射頻標簽并讀取其中數(shù)據(jù)，起源于20世紀40年代左右，在二次世界大戰(zhàn)中有使用，20世紀60年代開始商用，20世紀80年代這項技術(shù)逐漸成熟，近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其發(fā)展也十分迅速，并且成為物聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的一部分[1]。目前，RFID技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)有成功應(yīng)用，國外最成功的案例是美國的沃爾瑪大型超市的物流系統(tǒng)，我國則主要在高速公路EPC不停車收費系統(tǒng)、鐵路車號識別系統(tǒng)、公交車刷卡系統(tǒng)、大學校園一卡通系統(tǒng)以及現(xiàn)代物流系統(tǒng)中進行使用[2]，雖然它的大面積使用還需克服一些難點，例如標簽昂貴、協(xié)議標準的統(tǒng)一等問題，但它與條碼、IC卡等識別技術(shù)相比優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯，未來必將得到人們的認可并在全世界廣泛使用[3]。

目前，國內(nèi)外學者主要在RFID標準、成本、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與集成等方面開展了諸多積極的研究，取得了顯著的成果，其中應(yīng)用層面的研究主要集中在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)、中間件技術(shù)以及接口程序設(shè)計等方面，由于國內(nèi)該方面的研究起步較晚[4]，因此從事于RFID應(yīng)用程序設(shè)計的專業(yè)開發(fā)人員也較少，為了給開發(fā)者提供一定的幫助，本文以深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的XC-RF811系列讀寫器為例，對其PC端應(yīng)用程序的開發(fā)展開主要研究。

2遠望谷XC-RF811系列讀寫器介紹

RFID系統(tǒng)在一般情況下主要有射頻閱讀器、天線和標簽三部分組成。圖1顯示了RFID系統(tǒng)的基本組成。其中讀寫器承載著應(yīng)用程序與射頻標簽之間數(shù)據(jù)交換的主要功能，是RFID系統(tǒng)的核心部件。

深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的XC-RF811系列讀寫器符合ISO18000-6B/6C標準，工作頻率為902-928MHz，具有內(nèi)置天線，防碰撞性能優(yōu)異，外觀精致，重量輕，讀寫距離穩(wěn)定在0.5m。可廣泛用于圖書館、零售業(yè)以及倉儲管理等領(lǐng)域。

XC-RF811系列讀寫器配備有完善的RS-232、RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口，可以與PC機進行指令和數(shù)據(jù)的交換。它不僅可以讀電子標簽，而且可以寫電子標簽，實現(xiàn)對標簽數(shù)據(jù)初始化、查詢修改以及測試等功能，方便應(yīng)用程序開發(fā)者進行系統(tǒng)開發(fā)。

3RFID讀寫器PC端應(yīng)用程序開發(fā)理論基礎(chǔ)

3.1 RFID設(shè)備接口軟件介紹

在計算機技術(shù)與通信技術(shù)已經(jīng)結(jié)合的成熟的時代，為了方便開發(fā)者開發(fā)軟件，同時讓其開發(fā)的軟件易于平臺間移植以及系統(tǒng)軟、硬件之間數(shù)據(jù)交互更加簡單、可靠等，設(shè)備生產(chǎn)商往往會開發(fā)出設(shè)備對應(yīng)的接口軟件，方便用戶在此基礎(chǔ)上進行應(yīng)用，圖2展示了應(yīng)用程序開發(fā)過程中各層級的關(guān)系[5-6]。

從圖2可以看出，接口軟件程序在應(yīng)用程序開發(fā)過程中起著承上啟下的作用，是應(yīng)用程序開發(fā)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。程序開發(fā)者在開發(fā)過程中需要深入研究設(shè)備生產(chǎn)商提供的編程接口API，以便進行PC端應(yīng)用程序開發(fā)。

射頻設(shè)備生產(chǎn)商在出售設(shè)備時會同時提供設(shè)備的接口應(yīng)用程序的API，深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的XC-RF811系列讀寫器在出售的時候提供了設(shè)備的接口應(yīng)用程序的API，包括Java和C#兩種語言版本，開發(fā)者通過其提供的程序可以進行硬件測試以及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。

3.2 RFID系統(tǒng)硬件接口方式介紹

RFID系統(tǒng)接口是指RFID設(shè)備與計算機進行數(shù)據(jù)通信的硬件接口形式，目前流行的硬件接口形式主要有RS232、RS485、RJ45（以太網(wǎng)接口）以及無線接口等。串行通信方式RS232和RS485，成本低、線路少，適合長距離通信，RJ45通信方式適合傳輸信號較遠、采用TCP/IP協(xié)議的通信，用戶需要根據(jù)自己的實際需求選擇合適的通信方式。深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的XC-RF811系列讀寫器提供了RS232和RJ45以太網(wǎng)接口）兩種通信方式，用戶在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需求自己自行選擇。

4遠望谷RFID讀寫器PC端應(yīng)用程序開發(fā)思路

4.1遠望谷RFID讀寫器應(yīng)用編程接口API介紹

遠望谷RFID讀寫器應(yīng)用編程接口API主要包括一個API操作類和三個擴展模塊組成，三個擴展模塊分別是讀寫器操作類模塊、指令類模塊和配置文件類模塊，如圖3所示[7]。

API操作類中的讀寫器核心操作類完成計算機與讀寫器的連接、斷開以及向讀寫器發(fā)送指令消息與接收其返回的消息，消息類完成對不同通訊端口發(fā)送的指令進行封裝，指令基類和配置文件基類都是抽象類，其中指令基類又派生了發(fā)送指令基類和接收指令基類，配置文件基類集成了通訊端口配置類。

讀寫器操作類模塊主要包括Reader類和GroupOrder類兩個大類，其中Reader類負責進行讀寫器的各種操作，而GroupOrder類用于構(gòu)造各種操作指令集合。

指令類擴展了指令基類，開發(fā)者可以根據(jù)實際需要定義發(fā)送指令和接受指令。由發(fā)送指令類、接收指令類以及指令的參數(shù)枚舉類組成。主要實現(xiàn)關(guān)閉讀寫器射頻功放、讀、寫標簽等指令。

配置文件類擴展了配置文件基類，開發(fā)者可以根據(jù)實際需要定義配置文件各部分子類。主要包括配置文件抽象基類、通訊端口抽象基類以及擴展API配置文件類組成。

4.2遠望谷RFID讀寫器PC端數(shù)據(jù)采集編程

4.2.1 開發(fā)準備

在進行開發(fā)之前，首先需要導入深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司提供的可用于二次開發(fā)的接口文件，主要包括Invengo.XCRFAPI.dll、Invengo.Order.dll、Invengo.ConfigFileClass.dll、log4net.dll、Invengo.XCRFReader.dll、language＼XCRFErrCode（****）.xml、FreqType.xml，這些DLL文件實際上是一些類庫，它們是保證順利開發(fā)程序的基礎(chǔ)，RFID讀寫器應(yīng)用編程接口API就包含在其中。

4.2.2 讀寫器連接的建立與斷開按鈕事件

5結(jié)論

隨著RFID技術(shù)的繼續(xù)深入，未來RFID的應(yīng)用將繼續(xù)擴大，基于RFID設(shè)備的系統(tǒng)解決方案會隨之增多，RFID應(yīng)用程序的開發(fā)需要更多的程序開發(fā)者投入其中，本文以深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的XC-RF811系列讀寫器為例闡述了當下主流的RFID設(shè)備的應(yīng)用程序開發(fā)思路，為開發(fā)者提供開發(fā)參考。

參考文獻：

[1] 虛擬物流網(wǎng).射頻識別發(fā)展歷史. http：//www.xuni56.corn/showtopie-788.Aspx..

[2] 中華人民共和國科學技術(shù)部等十五部委中國射頻識別（RFID）技術(shù)政策白皮書，2006.

[3] 周曉光，王曉華.射頻識別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實例[M].北京：人民郵電出版社，2006：1-381.

[4] 陳劍等.我國射頻識別（RFID）技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研充[J].科學決策2010（1）：15-18.

[5] 江穎，趙曉峰，張健，等.物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2015，11（10）：158-16.

[6] 董麗峰.RFID 中間件技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及研究[J].黑龍江科技信息，2010（10）：73-74.

[7] 深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司XC-RF811系列讀寫器（.NET版）技術(shù)參考手冊.