Các chính thành phần của phần mềm trung gian RFID:
Bộ điều hợp thiết bị đọc
Hiện nay có khá nhiều loại đầu đọc RFID và mỗi một loại trong số đó đều có dạng kết nối riêng. Sẽ là không thực tế nếu yêu cầu những người phát triển các ứng dụng phải học các loại kết nối khác nhau của mỗi loại thẻ khác nhau. Các cách kết nối đầu đọc, cũng như truy cập dữ liệu và khả năng quản lý thiết bị, đều khác xa nhau, vì vậy bạn nên cố gắng sử dụng phần mềm trung gian mà có khả năng giúp bạn tránh khỏi việc phải học đặc tính của từng đầu đọc đơn lẻ. Chính vì vậy, lớp điều hợp thiết bị đọc đóng gói các kết nối đầu đọc riêng lẻ lại để tránh việc người phát triển ứng dụng phải tiếp xúc trực tiếp với các kết nối đầu đọc.
Bộ quản lý sự kiện
Một dây chuyền ứng dụng công nghệ RFID có thể có hàng trăm thậm chí hàng nghìn đầu đọc thực hiện quét và đọc hàng trăm lần mỗi giây. Hầu hết những sự theo dõi có
thể có ít ý nghĩa đối với hệ thống vì vậy bạn muốn đóng gói các kế nối đầu đọc lại để tránh cho ứng dụng của bạn bị tấn công khi gặp phải những dữ liệu thô. Do đó, cần phải triển khai những phần mềm trung gian RFID có mục đặc biệt trong vùng biên của cơ sở hạ tầng IT.
Các đầu đọc có thể bắt được tín hiệu từ các thẻ trong vùng lân cận của nó với độ chính xác nhỏ hơn 100%. Giả sử có 100 đối tượng xuất hiện gần một đầu đọc đã được thiết lập để quét hàng trăm lần trong một phút. Sự may rủi là ở chỗ mỗi lần đầu đọc quét, nó có thể bắt được từ 80 đến 90 đối tượng trong số 100 đối tượng kể trên. Nhưng thực tế, đầu đọc lại chỉ “nhìn” thấy được 80% số lần đối tượng thứ 2 ví dụ, khi nó đi qua đầu đọc nhiều lần. Tuy nhiên, ví dụ này minh họa tại sao việc đọc của đầu đọc RFID được coi là “thô” và vẫn phải có những quy trình xử lý tiếp theo để thu được những sự kiện có ý nghĩa. Giả sử rằng, đầu đọc này được đặt trên một kệ thông minh. Liệu người sử dụng có muốn đặt những bộ theo dõi đọc không lọc vào quy trình ứng dụng của mình không? Đối với tất cả các ứng dụng, trừ những ứng dụng ít quan trọng, hầu như chắc chắn người sử dụng sẽ muốn những theo dõi này được xử lý kỹ hơn trước khi gửi
chúng đi tiếp. Một ví dụ là bộ lọc “mịn” có thể lấy kết quả quét của nhiều đầu đọc và tổng hợp lại trong kết quả, cách làm này được coi là ít chính xác hơn so với các công nghệ RFID khác.
Nếu bạn nghĩ rằng việc đặt sự quan sát của một đầu đọc trực tiếp vào ứng dụng của là
một ý kiến tồi, hãy nghĩ rằng hoạt động của một hệ thống RFID đặc trưng luôn cần có sự kết hợp chặt chẽ nhiều đầu đọc RFID. Hãy tưởng tượng lượng dữ liệu do tất cả những đầu đọc này tạo ra và cần phải có bao nhiêu bộ lọc.
Bộ phận quản lý sự kiện RFID sẽ kết hợp các dữ liệu RF thô đọc được từ nhiều nguồn dữ liệu (như từ các đầu đọc), củng cố lại và lọc dữ liệu dựa trên các bộ lọc sự kiện mức ứng dụng đã được cấu hình trước đó. Hầu hết các bộ phận quản lý sự kiện sau đó sẽ gửi tiếp dữ liệu đã lọc tới hệ thống phụ trợ (backend systems).
Hãy quan sát kỹ hơn cách đưa vào sử dụng bộ quản lý sự kiện trong trường hợp đối với kệ (giá đỡ) thông minh. Hãy tưởng tượng đối với một ứng dụng nào đó, mỗi một đầu đọc sẽ quét xung quanh các kệ 10 lần một phút. Mỗi lượt quét sẽ trả về kết quả là một tập hợp các theo dõi, và mỗi theo dõi sẽ có dạng như sau:
Reader Observation
Timestamp, reader code, antenna code, RF tag id, Signal strength (Kết quả theo dõi của bộ dọc
Nhãn thời gian, mã đầu đọc, mã annten, Id của thẻ RF, cường độ tín hiệu)
Để có thể nhận biết được các giá trị của dữ liệu do các đầu đọc gắn trên các kệ sinh ra, hãy chú ý tới ví dụ dưới đây. Một đại lý đồ điện, muốn tiến hành sử dụng hệ thống kệ thông minh. Trong một kho, đồ được sắp như sau: 25 đồ điện trên một ngăn, có 4 ngăn trên một giá, như vậy, tính trung bình, một giá có 100 đồ điện. Cứ 10 kho hàng thì có 20 dãy, mỗi dãy có 20 giá (mỗi bên có 10 giá). Vì vậy, kho hàng có 400 giá đồ thì sẽ có khoảng 40.000 đồ điện. Bảng 1-2 tóm tắt những con số trên:
Giả sử giá trị dữ liệu được sinh ra khi hệ thống RFID đọc các dữ liệu:
- Mỗi lần quét cho ra một bảng theo dõi gồm thông tin trên tất cả các đồ điện (trên ngăn) đã được nhận ra
- 25 đồ điện (1giá) × 4 giá × 10 lần quét 1 phút = 1.000 bản theo dõi trong một phút, đối với mỗi giá
- 1.000 đồ điện được đọc trong 1 phút × 400 giá = 400.000 bản theo dõi trong một phút
- Coi như phải theo dõi các kho 10 tiếng/ngày: 10 tiếng × 2.400.000 đối tượng một giờ = 24.000.000 bản theo dõi một ngày đối với mỗi kho
- 10 kho = 240.000.000 bản theo dõi.
Đơn vị dùng để chứa Số lƣợng đồ điện/đơn vị ngăn chứa
Ngăn 25
Giá (4 ngăn) 100
Kho (400 giá) 40.000
Toàn bộ 10 Kho 400.000
Bảng 1.2: Bảng kê trung bình (các đồ điện)
Bảng sau tính toán tổng lượng dữ liệu:
Vị trí xếp đồ Số lƣợng bản theo dõi
1 giá trong 1 phút 1.000
1 kho trong 1 phút 400.000 1 kho trong 1 ngày 24.000.000 Tất cả các kho trong 1 ngày 240.000.000
Bảng 1.3. Tổng dữ liệu theo dõi của hệ thống RFID
Có thể nói đây là một con số rất lớn, tuy nhiên, vẫn chưa tính đến các bản theo dõi từ
các cổng kiểm soát. Việc xử lý tất cả những bản theo dõi này đòi hỏi phải lên kế hoạch một cách có hệ thống. Nhưng trước khi bắt đầu thiết kế hệ thống (với những ô chức năng và các luồng xử lý), cần phải hiểu về đặc điểm và sự liên quan của các thông tin chứa trong các bảng theo dõi.
Nếu chỉ đơn giản cho những bảng theo dõi này đi qua trung tâm dữ liệu của ứng dụng thì sẽ không thể áp đảo được những ứng dụng này nhưng cũng có thể làm cho hệ thống mạng và các phần tử hạ tầng kỹ thuật đạt tới giới hạn. Cũng như vậy, những ứng dụng ở tuyến tiếp theo cũng có khả năng tìm thấy những bảng theo dõi thô từ đầu đọc RF.
Lấy ví dụ, hãy yêu cầu một khách hàng lấy một đĩa DVD từ giá này và chuyển sang giá khác. Điều này có thể tạo ra hàng loạt các bảng theo dõi do các đầu đọc tương ứng với các giá đó truyền về. Tuy nhiên, nếu nhìn ví dụ này trong bối cảnh hệ thống quản lý đặt hàng, những thông tin này có thể không thực sự quan trọng vì không có sự thay đổi về hàng trong kho. Trên thực tế, thậm chí nếu khách hàng mua chiếc đĩa DVD này, hệ thống quản lý đặt hàng cũng sẽ không quan tâm tới sự kiện này nếu như như bảng
kê của kho lưu trữ về DVD này chưa xuống dưới mức nhất định nào đó (được thiết lập từ trước qua một số quy tắc quản lý kinh doanh).
Ví dụ này minh họa sự cần thiết của một cơ chế để tập hợp kết quả của các bảng theo dõi của các đầu đọc trong một khoảng thời gian nhất định nào đó. Ví dụ cũng minh họa cần phải có lọc, hợp nhất và truyền các bảng theo dõi thô. Điều đó giải thích tại sao hệ thống RFID cần phải có các phần mềm trung gian chạy tại các ứng dụng biên của trung tâm dữ liệu. Theo cách này, chỉ những bảng theo dõi thực sự quan trọng mới
được gửi tới các ứng dụng. Phần mềm trung gian RFID sẽ lọc phần còn lại của dữ liệu. Như vậy, những loại dữ liệu nào sẽ được lọc? Vì các anten đặt khá gần nhau (hai anten mỗi giá) nên vùng quét của chúng sẽ chồng lên nhau. Do đó, những bảng theo dõi từ
các đầu đọc phải được lọc để xóa đi những bảng trùng nhau. Cũng như vậy, vì độ chính xác của quá trình quét luôn nhỏ hơn 100% nên những bảng theo dõi này cần
phải được tổng hợp lại sau các vòng đọc. Vì khách hàng sẽ đi dọc theo lối đi giữa các giá để đồ, họ có thể cầm sản phẩm hàng hóa trên tay hoặc để trên xe đẩy hàng của cửa hàng nên những đầu đọc gần đó cũng có thể bắt được sóng từ các sản phẩm hàng hóa này. Chúng ta nên lọc những bảng theo dõi để bỏ đi bất kỳ một bảng nào không chính xác trong hệ thống điều khiển thống kê. Hình 1.7 minh họa việc lọc và làm mịn hệ thống.
Nhận các bảng theo dõi ở dạng dữ liệu thô (EPC)
Làm mịn các bảng theo dõi
Lọc những bảng theo dõi bị trùng lặp
Lọc những bảng theo dõi khi đối tượng đi qua lối đi giữa các giá
“Công bố” các bảng theo dõi