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RFID安检系统的嵌入式Linux解决方案

21ic?? 2011年05月16日 ?? 收藏0

  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:

程序

  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.so.0.8.6,编程所需的头文件sqlite3ext.h sqlite3.h。交叉编译的命令如下:

  Make

  Make install


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RFID? 安检系统? sqlite3?

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