基于远望谷RFID读写器的PC端数据采集编程实现研究
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摘要：随着物联网技术的进一步普及，射频识别（RFID， Radio Frequency Identification） 技术的推广和应用更加广泛。在RFID系统中，射频读写器是其关键设备，它能将识别到的标签信息采集到计算机进行处理，如何在pc端编程实现射频读写器数据的采集，是PC端应用程序开发的基础，为此，本文以远望谷公司开发的XC-RF811系列射频读写器为例，研究了如何在PC端编程实现射频读写器数据的采集，为开发者提供技术支持。
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0218-03
1 引言
射频识别RFID（ Radio FrequencyIdentification）技术是一项无线通信技术，通过无线电信号识别射频标签并读取其中数据，起源于20世纪40年代左右，在二次世界大战中有使用，20世纪60年代开始商用，20世纪80年代这项技术逐渐成熟，近年来随着物联网的发展，其发展也十分迅速，并且成为物联网中不可或缺的一部分[1]。目前，RFID技术在国内外已经有成功应用，国外最成功的案例是美国的沃尔玛大型超市的物流系统，我国则主要在高速公路EPC不停车收费系统、铁路车号识别系统、公交车刷卡系统、大学校园一卡通系统以及现代物流系统中进行使用[2]，虽然它的大面积使用还需克服一些难点，例如标签昂贵、协议标准的统一等问题，但它与条码、IC卡等识别技术相比优势已经非常明显，未来必将得到人们的认可并在全世界广泛使用[3]。
目前，国内外学者主要在RFID标准、成本、技术以及应用系统的开发与集成等方面开展了诸多积极的研究，取得了显著的成果，其中应用层面的研究主要集中在应用系统的设计与开发、中间件技术以及接口程序设计等方面，由于国内该方面的研究起步较晚[4]，因此从事于RFID应用程序设计的专业开发人员也较少，为了给开发者提供一定的帮助，本文以深圳市远望谷信息技术有限公司开发生产的XC-RF811系列读写器为例，对其PC端应用程序的开发展开主要研究。
2远望谷XC-RF811系列读写器介绍
RFID系统在一般情况下主要有射频阅读器、天线和标签三部分组成。图1显示了RFID系统的基本组成。其中读写器承载着应用程序与射频标签之间数据交换的主要功能，是RFID系统的核心部件。
深圳市远望谷信息技术有限公司开发生产的XC-RF811系列读写器符合ISO18000-6B/6C标准，工作频率为902-928MHz，具有内置天线，防碰撞性能优异，外观精致，重量轻，读写距离稳定在0.5m。可广泛用于图书馆、零售业以及仓储管理等领域。
XC-RF811系列读写器配备有完善的RS-232、RJ-45网络接口，可以与PCC进行指令和数据的交换。它不仅可以读电子标签，而且可以写电子标签，实现对标签数据初始化、查询修改以及测试等功能，方便应用程序开发者进行系统开发。
3RFID读写器PC端应用程序开发理论基础
3.1 RFID设备接口软件介绍
在计算机技术与通信技术已经结合的成熟的时代，为了方便开发者开发软件，同时让其开发的软件易于平台间移植以及系统软、硬件之间数据交互更加简单、可靠等，设备生产商往往会开发出设备对应的接口软件，方便用户在此基础上进行应用，图2展示了应用程序开发过程中各层级的关系[5-6]。
从图2可以看出，接口软件程序在应用程序开发过程中起着承上启下的作用，是应用程序开发中关键环节。程序开发者在开发过程中需要深入研究设备生产商提供的编程接口API，以便进行PC端应用程序开发。
射频设备生产商在出售设备时会同时提供设备的接口应用程序的API，深圳市远望谷信息技术有限公司开发生产的XC-RF811系列读写器在出售的时候提供了设备的接口应用程序的API，包括Java和C#两种语言版本，开发者通过其提供的程序可以进行硬件测试以及应用系统的开发。
3.2 RFID系统硬件接口方式介绍
RFID系统接口是指RFID设备与计算机进行数据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（以太网接口）以及无线接口等。串行通信方式RS232和RS485，成本低、线路少，适合长距离通信，RJ45通信方式适合传输信号较远、采用TCP/IP协议的通信，用户需要根据自己的实际需求选择合适的通信方式。深圳市远望谷信息技术有限公司开发生产的XC-RF811系列读写器提供了RS232和RJ45以太网接口）两种通信方式，用户在实际应用中可以根据需求自己自行选择。
4远望谷RFID读写器PC端应用程序开发思路
4.1远望谷RFID读写器应用编程接口API介绍
远望谷RFID读写器应用编程接口API主要包括一个API操作类和三个扩展模块组成，三个扩展模块分别是读写器操作类模块、指令类模块和配置文件类模块，如图3所示[7]。
API操作类中的读写器核心操作类完成计算机与读写器的连接、断开以及向读写器发送指令消息与接收其返回的消息，消息类完成对不同通讯端口发送的指令进行封装，指令基类和配置文件基类都是抽象类，其中指令基类又派生了发送指令基类和接收指令基类，配置文件基类集成了通讯端口配置类。
读写器操作类模块主要包括Reader类和GroupOrder类两个大类，其中Reader类负责进行读写器的各种操作，而GroupOrder类用于构造各种操作指令集合。
指令类扩展了指令基类，开发者可以根据实际需要定义发送指令和接受指令。由发送指令类、接收指令类以及指令的参数枚举类组成。主要实现关闭读写器射频功放、读、写标签等指令。
配置文件类扩展了配置文件基类，开发者可以根据实际需要定义配置文件各部分子类。主要包括配置文件抽象基类、通讯端口抽象基类以及扩展API配置文件类组成。
4.2远望谷RFID读写器PC端数据采集编程
4.2.1 开发准备
在进行开发之前，首先需要导入深圳市远望谷信息技术有限公司提供的可用于二次开发的接口文件，主要包括Invengo.XCRFAPI.dll、Invengo.Order.dll、Invengo.ConfigFileClass.dll、log4net.dll、Invengo.XCRFReader.dll、language＼XCRFErrCode（****）.xml、FreqType.xml，这些DLL文件实际上是一些类库，它们是保证顺利开发程序的基础，RFID读写器应用编程接口API就包含在其中。
4.2.2 读写器连接的建立与断开按钮事件
5结论
随着RFID技术的继续深入，未来RFID的应用将继续扩大，基于RFID设备的系统解决方案会随之增多，RFID应用程序的开发需要更多的程序开发者投入其中，本文以深圳市h望谷信息技术有限公司开发生产的XC-RF811系列读写器为例阐述了当下主流的RFID设备的应用程序开发思路，为开发者提供开发参考。
参考文献：
[1] 虚拟物流网.射频识别发展历史. http：//www.xuni56.corn/showtopie-788.Aspx..
[2] 中华人民共和国科学技术部等十五部委中国射频识别（RFID）技术政策白皮书，2006.
[3] 周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2006：1-381.
[4] 陈剑等.我国射频识别（RFID）技术发展战略研充[J].科学决策2010（1）：15-18.
[5] 江颖，赵晓峰，张健，等.物联网智能仓储管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2015，11（10）：158-16.
[6] 董丽峰.RFID 中间件技术在物联网中的应用及研究[J].黑龙江科技信息，2010（10）：73-74.
[7] 深圳市远望谷信息技术有限公司XC-RF811系列读写器（.NET版）技术参考手册.