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一種實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID移動(dòng)讀寫(xiě)器自動(dòng)配置的方法

文章出處:http://m.compasssalessolutions.com 作者:蘇鵬,李寧   人氣: 發(fā)表時(shí)間:2011年10月17日

[文章內(nèi)容簡(jiǎn)介]:本文通過(guò)研究CPE 廣域網(wǎng)管理協(xié)議,對(duì)其進(jìn)行新的流程設(shè)計(jì),同時(shí)擴(kuò)充其協(xié)議應(yīng)用,將之應(yīng)用與現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端配置管理服務(wù)器與移動(dòng)讀卡器的互動(dòng),提出了一種對(duì)RFID 移動(dòng)讀卡器進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)配置的方法,改進(jìn)了現(xiàn)存的對(duì)移動(dòng)讀卡器終端的管理模式。

    1 引言

    近年來(lái),在現(xiàn)有的RFID 應(yīng)用中,RFID 讀卡器或者與固定專(zhuān)網(wǎng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)、配置的實(shí)時(shí)同步,或者采用先記錄、后上傳的方法進(jìn)行非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)、配置同步兩種方式來(lái)監(jiān)控、管理讀卡的數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息。以現(xiàn)在的帶移動(dòng)讀卡器的RFID 應(yīng)用公交收費(fèi)系統(tǒng)為例,讀卡器其實(shí)并不是實(shí)時(shí)與系統(tǒng)通信的。其工作模式為:讀卡器對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀取、修改后,將對(duì)應(yīng)條目記錄在讀卡器內(nèi)[1]。待每天下班后,由收費(fèi)系統(tǒng)的工作人員持特定設(shè)備來(lái)讀取這些條目和維護(hù)終端系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)、配置同步。這樣的模式有很大的缺點(diǎn):如不能實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行系統(tǒng),無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)掛失;當(dāng)讀卡器的配置信息遭人惡意修改或內(nèi)置軟件出現(xiàn)故障時(shí),遠(yuǎn)端系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)知曉。隨著RFID 系統(tǒng)的更大規(guī)模的應(yīng)用,這樣的隱患已經(jīng)變得值得人們注意,所以,盡量利用現(xiàn)有資源,對(duì)移動(dòng)RFID 讀卡器進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程配置更新、狀態(tài)監(jiān)控、軟件升級(jí)等需求愈發(fā)顯得急切起來(lái)。CPE 廣域網(wǎng)管理協(xié)議(TR-069)作為成熟協(xié)議,在管理終端方面,有著完善的體制,但其目前主要應(yīng)用于對(duì)網(wǎng)關(guān)類(lèi)終端配置、管理,還并未出現(xiàn)成熟的使用TR-069 對(duì)移動(dòng)讀卡器終端進(jìn)行自動(dòng)遠(yuǎn)程管理的研究與應(yīng)用。

    本文力圖通過(guò)對(duì)TR-069 這一終端管理協(xié)議的研究,擴(kuò)充了TR-069 對(duì)應(yīng)基本參數(shù),改進(jìn)了現(xiàn)有的對(duì)RFID 遠(yuǎn)端讀卡器的管理模式,提出了利用TR-069 來(lái)對(duì)RFID 移動(dòng)讀卡器進(jìn)行實(shí)時(shí)操作的方法。

    2 預(yù)備知識(shí)

    2.1 TR-069 協(xié)議介紹

    TR-069 是由BroadBand 論壇所開(kāi)發(fā)的技術(shù)規(guī)范之一。管理模式為ACS(AutoConfiguration Server) 記錄并維護(hù)終端狀態(tài)信息并按照配置策略向終端索取狀態(tài)信息或下發(fā)配置信息,目前主要應(yīng)用于對(duì)網(wǎng)關(guān)類(lèi)設(shè)備的管理[2]。

    2.2 TR-069 協(xié)議功能

    對(duì)于用戶(hù)設(shè)備來(lái)說(shuō),TR-069 主要完成以下四方面的工作:終端設(shè)備自動(dòng)配置和動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)配置:對(duì)于ACS 來(lái)說(shuō),每個(gè)用戶(hù)設(shè)備可以在協(xié)議中對(duì)自己做出標(biāo)志,根據(jù)設(shè)定的規(guī)則,在設(shè)備的自動(dòng)配置方面,終端可以在開(kāi)機(jī)后自動(dòng)請(qǐng)求ACS中的配置信息,ACS 可對(duì)終端下發(fā)配置完成“零配置安裝”;在動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)配置方面,ACS可在任意需要的時(shí)刻主動(dòng)發(fā)起對(duì)單個(gè)或一組終端的會(huì)話(huà)來(lái)下發(fā)配置,完成從網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)時(shí)修改終端業(yè)務(wù)參數(shù)。

    對(duì)設(shè)備的軟件、固件的管理:TR-069 的協(xié)議提供了對(duì)用戶(hù)設(shè)備中的軟件、固件進(jìn)行管理和下載的功能。ACS 可以識(shí)別用戶(hù)設(shè)備的版本號(hào),決定是否遠(yuǎn)程更新用戶(hù)設(shè)備的軟件版本,并且在更新完成后能夠得知是否成功。例如,當(dāng)用戶(hù)設(shè)備需要加載新的軟件以實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能時(shí),或是當(dāng)前軟件存在必須修復(fù)的bug 時(shí),通過(guò)該功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理升級(jí)。

    對(duì)終端設(shè)備的狀態(tài)和性能進(jìn)行監(jiān)測(cè):TR-069 定義了ACS 對(duì)用戶(hù)設(shè)備的狀態(tài)和性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)的手段。其中包括了一些通用的性能參數(shù),可以反映當(dāng)前用戶(hù)設(shè)備的工作狀態(tài)。另外還提供了標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)法,服務(wù)器端可以定義額外的參數(shù)。

    對(duì)通信故障的診斷:TR-069 還定義了終端自我診斷和報(bào)告的能力,例如在ACS 的指示下,終端可以通過(guò)ping 或其它手段檢查終端與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供點(diǎn)之間的連通性、帶寬等,檢測(cè)結(jié)果返回給ACS。這樣,服務(wù)器通過(guò)在遠(yuǎn)端操作,就可以對(duì)用戶(hù)申告的設(shè)備故障進(jìn)行簡(jiǎn)單定位,并作相應(yīng)的處理[3]。

    3 系統(tǒng)及流程設(shè)計(jì)部分

    針對(duì)現(xiàn)狀,為完成對(duì)終端自動(dòng)管理的功能,須對(duì)ACS 與終端的交互進(jìn)行流程設(shè)計(jì)。為RFID 移動(dòng)讀卡器配有SIM 卡模塊,且被使用于有移動(dòng)通信基站信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)。ACS、文件服務(wù)器作為普通應(yīng)用服務(wù)器,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)元GGSN 連接,借GPRS 功能完成與被管理終端的通信。根據(jù)管理需求,設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)為:遠(yuǎn)端的ACS 進(jìn)行配置決策,中間的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)作為媒介,承載ACS、文件服務(wù)器與被管終端間交互的命令流、文件數(shù)據(jù)流。通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的GPRS 將流送達(dá)至讀卡器終端,后者收到信息后進(jìn)行解析,從而完成對(duì)應(yīng)的RPC(Remote Process Call,遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用),與網(wǎng)絡(luò)上ACS 服務(wù)器完成交互。這種對(duì)讀寫(xiě)器的管理模式,可以將管理信息實(shí)時(shí)地傳遞至被管終端,也可以使原端系統(tǒng)更好地了解終端的運(yùn)行情況。比現(xiàn)在固有的人工、面對(duì)面、非實(shí)時(shí)的管理模式有著一定的優(yōu)越性.具體流程如下:

    對(duì)于 ACS 對(duì)終端的參數(shù)模式,設(shè)計(jì)如下流程。該流程介紹了平臺(tái)以配置文件的方式下發(fā)參數(shù)配置的流程,用于對(duì)移動(dòng)讀卡器終端進(jìn)行遠(yuǎn)程準(zhǔn)實(shí)時(shí)參數(shù)配置。流程圖如圖1:


圖 1 讀卡器終端與ACS 服務(wù)器的交互流程圖

    具體流程說(shuō)明:
    1. 讀卡器終端發(fā)起Inform,包含EventCode CONNECTIONREQEUST;
    2. 平臺(tái)回應(yīng) InformResponse;
    3. 讀卡器終端發(fā)起空的HTTP Post;
    4. 平臺(tái)調(diào)用 Download RPC 方法,要求讀卡器終端下載配置文件;(如果有多個(gè)配置文件,則需要發(fā)起多個(gè)Download 過(guò)程)
    5. 讀卡器終端回應(yīng)DownloadResponse;
    6. 下載配置文件;
    7. 結(jié)束 Session,讀卡器終端重新發(fā)起Inform,EventCode 為“ TRANSFERCOMPLETE”;
    8. 平臺(tái)回應(yīng) InformResponse;
    9. 讀卡器終端發(fā)起TransferComplete,告知下載結(jié)果及開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間;
    10. 平臺(tái)回應(yīng) TransferCompleteResponse;
    11. 結(jié)束。

    之后終端即可從下載的配置文件中提取配置信息,進(jìn)行參數(shù)修改。

    4 系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)

    根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì),在仿真軟件上搭建簡(jiǎn)易拓樸:ACS 服務(wù)器作為一個(gè)普通應(yīng)用服務(wù)器與GGSN 連接后,利用GGSN、SGSN 的承載功能,將數(shù)據(jù)包傳送至READER。拓樸圖如圖2:


圖 2 系統(tǒng)仿真拓樸圖

    根據(jù) ACS 要完成的功能以及實(shí)際的處理流程,需設(shè)計(jì)完成ACS 的狀態(tài)機(jī)。ACS 啟動(dòng)后,由initial 狀態(tài)轉(zhuǎn)移至start 狀態(tài)后,待有會(huì)話(huà)發(fā)起上下文后,轉(zhuǎn)移至open 狀態(tài)。這三個(gè)狀態(tài)為強(qiáng)制狀態(tài),在圖中由紅色標(biāo)識(shí)。ACS 進(jìn)入Open 狀態(tài)后即開(kāi)始等待會(huì)話(huà),之后依次進(jìn)入流程設(shè)計(jì)中的各個(gè)狀態(tài),待連接關(guān)閉后,強(qiáng)制進(jìn)入close 狀態(tài),等待下一次會(huì)話(huà)發(fā)起。具體ACS 狀態(tài)圖如圖3:


圖 3 ACS 服務(wù)器的狀態(tài)機(jī)圖

    5 總結(jié)

    筆者觀察到 RFID 系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)終端讀卡器上管理的不足,繼而考慮到TR-069 已成熟應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)類(lèi)設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)管理,而移動(dòng)通信網(wǎng)在現(xiàn)階段有其費(fèi)用小、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢(shì),故將三者結(jié)合,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)架構(gòu),并設(shè)計(jì)出遵循TR-069 的具體管理流程,從而擴(kuò)充改進(jìn)了TR-069 協(xié)議的應(yīng)用范圍,并在仿真軟件上實(shí)現(xiàn)了ACS,完成了對(duì)終端的自動(dòng)配置功能,改進(jìn)了協(xié)議與現(xiàn)有對(duì)移動(dòng)讀卡器的管理模式。由于ACS 可完成的功能很多,本文只完成了其自動(dòng)下發(fā)配置這一項(xiàng)功能,對(duì)其它功能的實(shí)現(xiàn)與新功能的探索,則是將來(lái)工作的目標(biāo)與展望所在。

    參考文獻(xiàn)
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    [3] 唐珂,王民.TR-069 協(xié)議在家庭網(wǎng)關(guān)上的實(shí)現(xiàn)[N],成都大學(xué)學(xué)報(bào),2006 年6 月

本文關(guān)鍵詞:讀寫(xiě)器,RFID,自動(dòng)配置,移動(dòng)
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