1 引言

　　RFID（Radio Frequency Identification）也稱射頻識別技術，可實現(xiàn)更大范圍內的物品跟蹤與信息共享，并大幅提高管理與運作效率，降低成本。目前RFID 應用軟件多數(shù)都是圍繞中間件或讀寫器進行設計[3]，本文提出并初步實現(xiàn)了面向RFID 應用部署的可視化仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用組態(tài)技術實現(xiàn)，仿真運行基于標簽事件驅動，并在RFID 測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析基礎上設計了虛擬設備仿真算法，可以幫助用戶針對具體RFID 應用部署場景建立直觀準確的應用模型系統(tǒng)。通過將應用場景內各種實物和RFID 設備等部署單元抽象為仿真模型，模擬其工作特性和相互關系[1]，來分析測試RFID 部署方案在實際應用中出現(xiàn)的主要問題和影響因素，進而提出科學合理的解決方案，為進行實際應用開發(fā)提供技術支持。

　　2 系統(tǒng)結構與流程設計

　　2.1 體系框架

　　如圖1 所示，系統(tǒng)主要由用戶界面模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、虛擬設備模塊以及RFID 測試數(shù)據(jù)庫和本地數(shù)據(jù)庫五部分組成，它們之間接口獨立，相互協(xié)調工作，共享信息。在該體系架構中，用戶界面模塊是系統(tǒng)的用戶接口，負責顯示各種界面控件、部署效果以及動態(tài)仿真動畫等，用戶根據(jù)具體RFID 應用場景和業(yè)務需求自定義部署系統(tǒng)，配置界面調用虛擬設備模塊的各種虛擬設備屬性和配置參數(shù)供用戶修改，其中用到的各種參數(shù)均從RFID 測試數(shù)據(jù)庫中下載。虛擬設備模塊對仿真系統(tǒng)中的虛擬標簽和虛擬讀寫器進行統(tǒng)一管理，實時接收運行過程中產(chǎn)生的各種原始數(shù)據(jù)進行相關計算，將計算結果提交數(shù)據(jù)處理模塊進行二次數(shù)據(jù)處理（如業(yè)務規(guī)則事件觸發(fā)），所有結果數(shù)據(jù)保存在本地數(shù)據(jù)庫中，同時將部分數(shù)據(jù)返回至用戶界面模塊。這里需要提到的是設備驅動子模塊，該模塊統(tǒng)一封裝常用RFID 設備廠商驅動并提供EPC Global 規(guī)定的讀寫器標準接口，目的是在必要時連接RFID 實物設備對仿真系統(tǒng)某些關鍵節(jié)點進行校正[6]，使總體仿真結果更加準確可靠。RFID 測試數(shù)據(jù)庫作為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源實時保持更新，它可以存儲在服務器數(shù)據(jù)庫中，也可以保存在本地數(shù)據(jù)庫中，供仿真系統(tǒng)下載和調用相關數(shù)據(jù)，程序代碼通過JDBC 技術來訪問數(shù)據(jù)庫。

　　圖1 RFID 部署仿真系統(tǒng)體系架構模型

　　2.2 RFID 測試數(shù)據(jù)庫

　　為了使系統(tǒng)的仿真結果準確可靠，所有虛擬設備配置參數(shù)和后臺仿真算法的數(shù)據(jù)源均由RFID 測試數(shù)據(jù)庫提供，該數(shù)據(jù)庫為關系型數(shù)據(jù)庫，主要包括讀寫器參數(shù)表、讀寫器配置表、標簽-距離表、標簽-速度表、標簽-角度表、標簽-高度表、標簽-介質表、標簽-數(shù)量表、標簽-溫度表、標簽-濕度表等數(shù)據(jù)表格，各項數(shù)據(jù)表格內的測試數(shù)據(jù)均在實驗室模擬環(huán)境測試得出。

　　2.3 動態(tài)仿真流程

　　系統(tǒng)動態(tài)仿真流程如圖 2 所示，仿真系統(tǒng)運行之前首先載入RFID 測試數(shù)據(jù)，用戶根據(jù)實際應用需求自定義應用部署系統(tǒng)，系統(tǒng)自動將各項配置轉化為具體參數(shù)并保存，供系統(tǒng)仿真運行時調用。這里的運行態(tài)基于事件驅動設計，利用多線程并行實現(xiàn)，每個線程中仿真模擬一個或多個虛擬標簽，若虛擬標簽觸發(fā)虛擬讀寫器成功，則根據(jù)用戶自定義業(yè)務邏輯規(guī)則尋找對應的標簽事件，保存至本地數(shù)據(jù)庫并實時顯示在系統(tǒng)界面中。當所有線程的標簽事件觸發(fā)完畢時，仿真系統(tǒng)運行結束，此時所有仿真運行數(shù)據(jù)均保存在本地數(shù)據(jù)庫中，部分數(shù)據(jù)同時顯示在系統(tǒng)界面內供用戶查詢。最后啟動數(shù)據(jù)分析挖掘模塊，根據(jù)自定義統(tǒng)計規(guī)則和數(shù)據(jù)挖掘算法對本地數(shù)據(jù)庫中的相關數(shù)據(jù)進行整理歸納，統(tǒng)計仿真系統(tǒng)的靜態(tài)負載、動態(tài)負載、流程瓶頸等指標，同時自動生成相應的咨詢建議供用戶參考[6]，以文字和圖表的形式反饋至系統(tǒng)界面。

　　圖2 系統(tǒng)仿真流程