RFID安检系统的嵌入式Linux解决方案

本文介绍了此RFID安检系统的硬件框架和软件设计，实现了RFID安检系统基于嵌入式Linux下的串口通信以及数据库的应用。最后通过实验证明并确定了其在速率、稳定性方面的可行性，对于当今大多数RFID安检系统的开发具有一定的参考价值。

RFID（射频识别）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境下。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。非接触IC卡是目前RFID系统中最常用的一种电子标签，它诞生于20世纪90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。由于存在着磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注，并以惊人的速度得到推广应用，如我国的第二代公民身份证、公交卡、ETC免停车付费卡等。可以说RFID技术越来越多地应用到我国身份安检、质量安检、车辆安检、执法安检等诸多安检系统中。

　　本文就是针对安检系统这种工程背景下RFID通信的应用开发。现在一般的RFID通信都基于串口，串口因其通用性、方面性和优良性能得到了广泛的应用。由于安检系统中往往涉及大量重要数据的读取、通信以及实时更新，因此数据库技术的引入必不可少。同时本文选择了Linux操作系统，众所周知Linux同Windows相比性能更安全、更可靠，而且Linux还是一款免费的代码开源的操作系统，裁减内核更方便、快捷，与其他操作系统相比有着许多独特的优势，更加适合用作嵌入式操作系统。

1 系统结构介绍

　　RFID安检系统主要包括RFID前段读写器、嵌入式Linux终端两大部分。

其中嵌入式终端的CPU采用ARM9内核，内核执行速率达几百兆赫兹，可以很好地满足RFID数据的读取和存储。由于嵌入式系统一般是一个经过裁剪、资源极其有限的系统，因此对于安检系统中涉及到的大量数据只能存取到外围存储设备中，本方案中的SD卡模块正是用来存储数据库的，当RFID读写器读取到指定数据，便在SD卡中的相关数据库文件中查询，并根据查询结果做出相关反应并及时更新本地数据库。

2 Linux下串口的开发

　　在Linux下对串口进行配置、打开、读写等一系列的操作其使用方式与文件操作一样，区别在于串口是一个终端设备[1]。Linux中的串口设备文件存放于/dev目录下，其中串口1、串口2一般对应设备名依次为“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。在使用串口之前必须设置相关配置，包括波特率、数据位、校验位、停止位等。

串口设置由下面结构体实现：
　　Struct termios {
　　tcflag_t c_iflag; /* input flags */
　　tcflag_t c_oflag; /* output flags*/
　　tcflag_t c_cflag; /*control flags */
　　tcflag_t c_lflag; /* local flags */
　　tcflag_t c_cc[NCSS]; /* control characters */
　　}
　　按照串口配置流程，对termios结构体设置相关参数，当串口按自己的设置要求配置成功后，即可将串口当做普通I/O文件，使用read和write函数对串口进行读取。

3 sqlite3数据库的应用开发

　　sqlite3数据库是一种嵌入式数据库，其目标是尽量简单，因此抛弃了传统企业级数据库的种种复杂特性，只实现对于数据库而言必备的功能。尽管简单性是sqlite3追求的首要目标，但是其功能和性能都非常出色，具有支持SQL92标准、所有数据存放到单独的文件中支持的最大文件可达2 TB、数据库可以在不同字节的机器之间共享、体积小、系统开销小、检索效率高、支持多种计算机语言、源码开放，并且可以用于任何合法用途等特性。

3.1 sqlite3数据库的移植

sqlite3数据库的移植过程如下所述：
　　(1)首先从sqlite官网上下载最新的sqlite3源码包；

(2)解压源码包，并进入解压目录：
　　tar -zxvf sqlite-3.6.23.1.tar.gz
　　cd sqlite-3.6.23.1

(3)配置Configure脚本，使用相关选项生成编译文件Makefile文件：
　　./configure–-enable-share –-prefix=./sqlite-3.6.23.1/result –-host=arm-linux
　　选项 -enable-share指定使用Linux的共享库
　　选项 -prefix指定了安装目录为./sqlite-3.6.23.1/result
　　选项 -host指定了编译环境为目标机为arm的交叉编译环境

(4)交叉编译，生成嵌入式终端下数据库的管理程序和库文件, 最终在result目录下得到数据库管理程序sqlite3（相当于Windows下Access程序），提供编程所需的API的动态库libsqlite3.