引言

隨著技術不斷革新，RFID產業已進入了成長期。如何將RFID技術同企業原有的信息系統進行無縫連接，已成為許多企業考慮的問題。組態軟件能將眾多常用功能組合在一起形成一個新的軟件平臺，用戶只需在這個平臺上進行二次開發即可，因此90年代以后，國內外推出了不少組態軟件產品，有FIX、WinCC、組態王、MCGS等。但這些軟件的通用性太強，不能滿足RFID系統的一些特殊要求，因此需要針對RFID的特點開發專用于RFID系統的組態軟件。

本文參考了國內外幾個著名的組態軟件產品，采用ActiveX技術開發RFID組態管理軟件，不僅提高了軟件的開發速度，也提高了軟件的可維護性和可擴展性。RFID組態管理軟件能夠將低層的RFID硬件和上層的應用軟件很好的結合起來，通過人機交互，方便地構建RFID系統的監控現場和配置RFID讀寫器，從而監測和控制生產和流通的各個環節。

1RFID技術

無線射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）是二十世紀九十年代興起的一項非接觸的自動識別技術，它利用射頻信號實現對靜止或移動的物體或人員的自動識別。RFID具有數據可讀寫、信號穿透能力強、識別距離遠、非接觸、多標簽同時識別、信息存儲量大、保密性強等優點。近年來隨著科學技術的進步，RFID在生產制造管理、物流配送管理、醫藥管理等領域得到廣泛的應用。一般的RFID系統由硬件、軟件和基本的數據格式與通信協議組成。硬件包含電子標簽（Tag）、讀寫器（Reader）和天線三部分。RFID讀寫器通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。軟件主要包括中間件應用平臺和應用管理軟件。中間件可屏蔽不同廠家的RFID讀寫器等硬件系統，實現不同硬件設備與不同應用軟件系統的連接。RFID的數據格式定義了電子標簽的數據存儲格式，通信協議則主要包含了電子標簽與讀寫器的數據傳輸協議。

2RFID組態管理軟件的功能分析

（1）RFID組態管理軟件的開發背景

第一，標簽和讀寫器之間有多種通信協議，目前已確定的標準就有ISO14443、ISO15693、ISO18000等，這造成了當前各廠商的讀寫器的型號有很多，在RFID系統中對RFID讀寫器進行配置時很不方便；第二，許多公司的RFID讀寫器配置軟件和業務過程監控軟件是兩套軟件，軟件的利用率低。

（2）RFID組態管理軟件的功能分析

RFID組態管理軟件基于Windows平臺，通過人機交互，可快速構造和生成監控系統。它可支持不同型號RFID讀寫器的配置和管理，支持多個RFID讀寫器的同時訪問。另外可提供生產流通過程的數據采集和信息管理。

RFID組態管理軟件的主要性能指標為：在中文Windows下運行；多任務，多線程；最多配置RFID讀寫器的數目為1000；監控界面完整顯示時間不大于2秒；支持語音報警；支持報表生成。

3RFID組態管理軟件的開發工具

目前組態軟件的開發多用VisualC++、VisualBasic和Delphi。在RFID的組態管理軟件中采用VC++6.0。VC++6.0是面向對象的編程語言，它提供的MFC類庫很好地封裝了WindowsAPI函數，充分利用類的繼承性、封裝性、多態性，用戶可方便的設計自己需要的類。另外VC對內存和硬件的操作較容易。

數據庫采用SQLServer2000。SQLServer2000完全運行于Microsoft的Windows操作環境下，是一個高性能的數據管理系統。SQL功能強大且操作簡單，能夠提供安全可靠的存儲功能。利用VC提供的ADO、ODBC等接口可方便實現對SQL數據庫的操作。

4RFID組態管理軟件的功能實現及其關鍵技術

RFID組態管理軟件采用模塊化設計，模塊與模塊之間盡量獨立，接口盡量簡單。針對RFID組態管理軟件的要求，將其劃分為圖形繪制模塊、數據庫管理模塊、通信模塊、其它模塊（報警、報表等）。



圖1軟件體系結構圖

(1)圖形界面模塊

圖形界面是人機交互的渠道。圖形界面模塊完成所有組態畫面的繪制，是生成RFID讀寫器網絡連接和業務過程監控畫面的設計工具。監控系統運行時的各種界面都是在圖形組態系統開發環境下生成的。

圖形界面的功能包括:①能夠進行簡單圖形的繪制，如直線、任意形狀的線條、文字等；②用戶可設置圖形的屬性，如圖形邊線的顏色、線條的粗細、圖形的填充色等；③用戶對圖形的操作，如移動位置、復制、任意縮放大小等；④可添加ActiveX控件；⑤完成所有的外部事件，如鼠標、鍵盤等的處理，可自動刷新屏幕來顯示更新；⑥簡單的動畫處理。

在RFID組態管理軟件中，我們會經常對不同型號的RFID讀寫器進行配置，為了滿足不同的需求，在圖形界面模塊中我們添加了RFID讀寫器控件的設計。ActiveX是基于組件對象模型的一種技術，將OLE技術和OCX技術融為一體。采用ActiveX技術開發RFID讀寫器控件，擴充了組態軟件的功能，使配置讀寫器變得簡單，軟件升級更加方便。

RFID讀寫器控件需完成的功能：串口操作（打開、關閉）、讀寫器初始化、標簽操作（檢測多張、連續檢測單張、連續檢測多張）、讀取數據、寫標簽數據、寫入AFI、寫入DSFID、鎖定AFI、鎖定DSFID。



表1RFID讀寫器控件的主要屬性

（2）數據庫模塊

數據庫是整個組態軟件的核心部分。數據庫模塊提供對RFID讀寫器的數據的采集、存儲和處理。為了提高數據庫的讀寫速度，將數據庫分為實時數據庫和歷史數據庫兩部分。實時數據庫保存從RFID讀寫器讀出的實時值，并定時將實時數據寫入歷史數據庫中。歷史數據庫則完成歷史報表的生成和歷史信息的查詢。

在RFID組態管理軟件中采用ADO標準數據庫訪問方式。ADO(ActiveXDataObjects，ActiveX數據對象）是Microsoft提出的應用程序接口（API），用以實現訪問關系或非關系數據庫中的數據。ADO是一種面向對象的編程接口，是對當前微軟所支持的數據庫進行操作的最有效和最簡單直接的方法，是一種功能強大的數據訪問編程模式。通過ADO接口，RFID組態管理軟件能夠很好地同企業的數據庫相連，實現與企業原有信息系統的無縫連接。在VC++6.0中ADO接口的實現：

pConn.CreateInstance(__uuidof(ADODB::Connection));//創建Connection對象

pCommand.CreateInstance(__uuidof(ADODB::Command));

pRecordset.CreateInstance(__uuidof(ADODB::Recordset));//創建記錄集對象

pConn->ConnectionTimeout=90;

pConn->Mode=adModeReadWrite;//|adModeShareDenyNone;

_bstr_tconn="DSN=product;UID=sa;PWD=123456";//設置連接字符串，DSN值為企業數據庫名稱

pConn->Open(conn,"","",-1);

（3）通信與數據處理模塊

由于人機界面要與多個RFID讀寫器及其它的I/O接口進行數據交換，提供實時監控的環境，所以對系統的并發能力有特別的要求。如果只采用單線程來進行處理，速度慢，會有明顯的時間等待等問題，因此應采用多線程技術來滿足實時監控的要求。

在RFID組態管理軟件中主要運用了三個線程：主線程、串行通信數據采集線程pRcvDataThread、數據存儲線程pRcvBufThread。主線程為用戶接口線程，由系統自動生成，負責系統的運行和信息的處理，使程序能迅速響應命令和其它事件。串行通信數據采集線程pRcvDataThread，為輔助線程，負責接收或發送數據，并按照通信協議對數據進行解析處理。數據存儲線程RcvBufThread，為輔助線程，負責實時數據的存儲，并定時將采樣數據保存入庫。

intRFIDThread_ReceiveDevBuf(intnType);//當與RFID讀寫器通訊連接時，啟動pRcvDataThread

{

if(nType==0)//啟動

{

if(pRcvDataThread==NULL)

{

pRcvDataThread=AfxBeginThread(RFID_RcvThread,NULL);

pRcvDataThread->m_bAutoDelete=true;

}

Sleep(500);

}

elseif(nType==1)//停止

{

for(inti=0;im_nTotalDeviceNum;i++)

TerminateThread(pRcvDataThread[i],0);

}

……

return0;

}

UINTRFID_RcvThread(LPVOIDlParam);//如果啟動了pRcvDataThread，終端機上傳數據，解析收到的數據

UINTRFID_DealRcvBufThread(LPVOIDpParam);//如果啟動了pRcvBufThread，存儲收到的數據

（4）其它模塊

報表生成模塊、報警模塊和權限設置模塊，這些模塊的設計與普通軟件設計大同小異，在此不再贅述。

5結束語

本文作者創新點在于采用組態技術開發RFID系統管理軟件，它將RFID讀寫器的配置軟件和生產流通過程的監控軟件合二為一，不僅能夠方便地構建RFID系統現場，而且還能夠將RFID技術與公司原有的信息系統進行無縫連接。另外采用ActiveX技術開發RFID讀寫器控件，能夠方便的配置RFID讀寫器，使得公司的信息系統能夠和新的RFID讀寫器連接起來，保證了軟件的靈活性。RFID組態管理軟件在存儲RFID標簽數據庫、RFID讀寫器種類改變等情況發生時，只需少許修改便可完成設計軟件的更新，實現新的需求，具有較強的實用性。

參考文獻：

[1]王亞民，陳青，劉暢生，王水平編著.組態軟件設計與開發，西安電子科技大學出版社2003

[2]游戰清李蘇劍等編著.無線識別技術（RFID）理論與應用，電子工業出版社2004

[3]李耀，李超良.組態軟件架構的研究與設計.微計算機信息，2005，8：86-87