RFID系统的组态管理软件设计

　　引言

　　随着技术不断革新，RFID产业已进入了成长期。如何将RFID技术同企业原有的信息系统进行无缝连接，已成为许多企业考虑的问题。组态软件能将众多常用功能组合在一起形成一个新的软件平台，用户只需在这个平台上进行二次开发即可，因此90年代以后，国内外推出了不少组态软件产品，有FIX、WinCC、组态王、MCGS等。但这些软件的通用性太强，不能满足RFID系统的一些特殊要求，因此需要针对RFID的特点开发专用于RFID系统的组态软件。

　　本文参考了国内外几个著名的组态软件产品，采用ActiveX技术开发RFID组态管理软件，不仅提高了软件的开发速度，也提高了软件的可维护性和可扩展性。RFID组态管理软件能够将低层的RFID硬件和上层的应用软件很好的结合起来，通过人机交互，方便地构建RFID系统的监控现场和配置RFID读写器，从而监测和控制生产和流通的各个环节。

　　1 RFID技术

　　无线射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）是二十世纪九十年代兴起的一项非接触的自动识别技术，它利用射频信号实现对静止或移动的物体或人员的自动识别。RFID具有数据可读写、信号穿透能力强、识别距离远、非接触、多标签同时识别、信息存储量大、保密性强等优点。近年来随着科学技术的进步，RFID在生产制造管理、物流配送管理、医药管理等领域得到广泛的应用。一般的RFID系统由硬件、软件和基本的数据格式与通信协议组成。硬件包含电子标签（Tag）、读写器（Reader）和天线三部分。RFID读写器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。软件主要包括中间件应用平台和应用管理软件。中间件可屏蔽不同厂家的RFID读写器等硬件系统，实现不同硬件设备与不同应用软件系统的连接。RFID的数据格式定义了电子标签的数据存储格式，通信协议则主要包含了电子标签与读写器的数据传输协议。

　　2 RFID组态管理软件的功能分析

　　（1）RFID组态管理软件的开发背景

　　第一，标签和读写器之间有多种通信协议，目前已确定的标准就有ISO14443、ISO15693、ISO18000等，这造成了当前各厂商的读写器的型号有很多，在RFID系统中对RFID读写器进行配置时很不方便；第二，许多公司的RFID读写器配置软件和业务过程监控软件是两套软件，软件的利用率低。

　　（2）RFID组态管理软件的功能分析

　　RFID组态管理软件基于Windows平台，通过人机交互，可快速构造和生成监控系统。它可支持不同型号RFID读写器的配置和管理，支持多个RFID读写器的同时访问。另外可提供生产流通过程的数据采集和信息管理。

　　RFID组态管理软件的主要性能指标为：在中文Windows下运行；多任务，多线程；最多配置RFID读写器的数目为1000；监控界面完整显示时间不大于2秒；支持语音报警；支持报表生成。

　　3 RFID组态管理软件的开发工具

　　目前组态软件的开发多用VisualC++、VisualBasic和Delphi。在RFID的组态管理软件中采用VC++6.0。VC++6.0是面向对象的编程语言，它提供的MFC类库很好地封装了WindowsAPI函数，充分利用类的继承性、封装性、多态性，用户可方便的设计自己需要的类。另外VC对内存和硬件的操作较容易。

　　数据库采用SQLServer2000。SQLServer2000完全运行于Microsoft的Windows操作环境下，是一个高性能的数据管理系统。SQL功能强大且操作简单，能够提供安全可靠的存储功能。利用VC提供的ADO、ODBC等接口可方便实现对SQL数据库的操作。

　　4 RFID组态管理软件的功能实现及其关键技术

　　RFID组态管理软件采用模块化设计，模块与模块之间尽量独立，接口尽量简单。针对RFID组态管理软件的要求，将其划分为图形绘制模块、数据库管理模块、通信模块、其它模块（报警、报表等）。

图1　软件体系结构图

　　(1)　图形界面模块

　　图形界面是人机交互的渠道。图形界面模块完成所有组态画面的绘制，是生成RFID读写器网络连接和业务过程监控画面的设计工具。监控系统运行时的各种界面都是在图形组态系统开发环境下生成的。

　　图形界面的功能包括:①能够进行简单图形的绘制，如直线、任意形状的线条、文字等；②用户可设置图形的属性，如图形边线的颜色、线条的粗细、图形的填充色等；③用户对图形的操作，如移动位置、复制、任意缩放大小等；④可添加ActiveX控件；⑤完成所有的外部事件，如鼠标、键盘等的处理，可自动刷新屏幕来显示更新；⑥简单的动画处理。

在RFID组态管理软件中，我们会经常对不同型号的RFID读写器进行配置，为了满足不同的需求，在图形界面模块中我们添加了RFID读写器控件的设计。ActiveX是基于组件对象模型的一种技术，将OLE技术和OC