一种阅读器驱动装置、方法及阅读器控制系统

1.一种阅读器驱动装置，其特征在于，包括通信单元和应用操作接口单元，所述应用操作接口单元包括支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口，其中，所述多协议应用操作接口用于接收上层应用的调用，与上层应用进行信息交互；具体的，所述多协议应用操作接口包括混合单次清点接口和混合周期性清点接口，所述多协议应用操作接口接收到上层应用的调用后，通过通信单元下发业务操作命令给阅读器，接收阅读器返回的操作结果，将操作结果返回给所述上层应用；
所述通信单元用于实现所述多协议应用操作接口与阅读器之间的信息交互。
2.如权利要求1所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述应用操作接口单元还包括一个或多个支持识别单种协议类型标签的单协议应用操作接口。
3.如权利要求2所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述单协议应用操作接口包括ISO18000-6C协议应用操作接口、ISO18000-6B协议应用操作接口中的一种。
4.如权利要求1至3任一项所述的阅读器驱动装置，其特征在于，还包括消息处理单元，所述消息处理单元包括编码模块和解码模块，其中，
所述编码模块用于将来自所述应用操作接口单元的信息转换成bit流的格式传输至所述通信单元；
所述解码模块用于将来自所述通信单元的信息转换成Message格式，并相应传输至所述应用操作接口单元。
5.如权利要求4所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述消息处理单元还包括缓存区，用于存储来自所述通信单元的信息，并提供给所述解码模块。
6.如权利要求5所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述消息处理单元还包括队列处理模块，用于将所述解码模块完整解码的信息添加至消息队列后，提供给所述应用操作接口单元。
7.如权利要求6所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述消息处理单元还包括消息查找模块，用于从所述消息队列中查找对应的信息后，提供给所述应用操作接口单元。
8.如权利要求1至3任一项所述的阅读器驱动装置，其特征在于，还包括阅读器管理单元，所述阅读器管理单元包括阅读器打开模块和阅读器关闭模块，其中，所述阅读器打开模块用于通过设置相应的参数对象，建立所述通信单元与阅读器之间的链接；
所述阅读器关闭模块用于断开所述通信单元与阅读器的链接。
9.如权利要求8所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述阅读器管理单元还包括链路监听模块，用于在阅读器客户端模式下监听所述阅读器。
10.如权利要求8所述的阅读器驱动装置，其特征在于，所述阅读器管理单元还包括链路检测模块，用于检测所述阅读器的链接状态。
11.一种阅读器控制系统，其特征在于，包括阅读器、上层应用以及权利要求1至10任一项所述的阅读器驱动装置，所述阅读器驱动装置中的支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口用于接收上层应用的调用，与上层应用进行信息交互；通信单元用于实现所述多协议应用操作接口与阅读器之间的信息交互。
12.一种阅读器驱动方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至10任一项所述的阅读器驱动装置，所述阅读器驱动方法包括：
所述阅读器驱动装置中的支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口接收上层应用的调用，与上层应用之间进行信息交互；
所述多协议应用操作接口通过所述阅读器驱动装置中的通信单元与阅读器之间进行信息交互。

一种阅读器驱动装置、方法及阅读器控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)领域，尤其涉及一种通过统一接口支持识别多种协议类型标签的阅读器驱动装置、阅读器控制系统及阅读器驱动方法。
背景技术
[0002] RFID系统通常包括阅读器(Reader)、电子标签(TAG)和上层应用。
[0003] 阅读器即射频标签读写设备，是RFID系统的信息控制和处理中心，用于通过射频信道向电子标签发送读写命令；电子标签接收读写命令后做出相应的响应，阅读器还从上层应用获取写入电子标签的信息，或者向上层应用上报从电子标签读取的信息。一般情况下，阅读器与上层应用之间通过特定的命令格式或约定的协议进行数据交互，该交互功能通过阅读器与上层应用之间的应用操作接口API(Application Program Interface，应用程序编程接口)实现。大多数阅读器与上层应用之间的应用操作接口API采用RID(Reader Interface Driver，阅读器接口驱动或阅读器驱动装置)实现对阅读器的链接控制以及读、写等基本操作，RID将相应的信息封装成DLL(Dynamic Link Library，动态链接库)的格式提供给上层应用以便进行开发。目前，阅读器一般只能对一种协议类型的标签进行识别，阅读器驱动装置往往仅提供针对一种协议类型的应用操作接口。有时应用场景需要同时识别不同协议类型的标签，需要在阅读器驱动装置中针对各种协议类型的标签，设置多个应用操作接口，让阅读器驱动装置在不同应用操作接口之间来回切换，造成应用开发不便、效率低且成本高等问题。
发明内容
[0004] 本发明提供一种阅读器驱动装置、阅读器控制系统及阅读器驱动方法，解决现有技术中阅读器驱动装置不支持识别多种协议类型标签的问题，或者阅读器驱动装置在不同应用操作接口之间来回切换，造成应用开发不便、效率低且成本高等问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案。
[0006] 一种阅读器驱动装置，包括通讯单元和应用操作接口单元，所述应用操作接口单元包括支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口，其中，所述多协议应用操作接口用于接收上层应用的调用，与上层应用进行信息交互；所述通讯单元用于实现所述多协议应用操作接口与阅读器之间的信息交互。
[0007] 在本发明一实施例中，所述应用操作接口单元还包括一个或多个支持识别单种协议类型标签的单协议应用操作接口。
[0008] 如在本发明一实施例中，所述单协议应用操作接口包括ISO18000-6C协议应用操作接口、ISO18000-6B协议应用操作接口中的一种。
[0009] 在本发明一实施例中，该阅读器驱动装置还包括消息处理单元，所述消息处理单元包括编码模块和解码模块，其中，所述编码模块用于将来自所述应用操作接口单元的信息转换成bit流的格式传输至所述通信单元；所述解码模块用于将来自所述通信单元的信息转换成Message格式，并相应传输至所述应用操作接口单元。
[0010] 在本发明一实施例中，所述消息处理单元还包括缓存区，用于存储来自所述通信单元的信息，并提供给所述解码模块。
[0011] 在本发明一实施例中，所述消息处理单元还包括队列处理模块，用于将所述解码模块完整解码的信息添加至消息队列后，提供给所述应用操作接口单元。
[0012] 在本发明一实施例中，所述消息处理单元还包括消息查找模块，用于从所述消息队列中查找对应的信息后，提供给所述应用操作接口单元。
[0013] 在本发明一实施例中，该阅读器驱动装置还包括阅读器管理单元，所述阅读器管理单元包括阅读器打开模块和阅读器关闭模块，其中，所述阅读器打开模块用于通过设置相应的参数对象，建立所述通信单元与阅读器之间的链接；所述阅读器关闭模块用于断开所述通讯单元与阅读器的链接。
[0014] 在本发明一实施例中，所述阅读器管理单元还包括链路监听模块，用于在阅读器客户端模式下监听所述阅读器。
[0015] 在本发明一实施例中，所述阅读器管理单元还包括链路检测模块，用于检测所述阅读器的链接状态。
[0016] 一种阅读器控制系统，包括阅读器、上层应用以及权利要求1至10任一项所述的阅读器驱动装置，所述阅读器驱动装置中的支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口用于接收上层应用的调用，与上层应用进行信息交互；通讯单元用于实现所述多协议应用操作接口与阅读器之间的信息交互。
[0017] 一种阅读器驱动方法，所述方法应用于权利要求1至10任一项所述的阅读器驱动装置，所述阅读器驱动方法包括：所述阅读器驱动装置中的支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口接收上层应用的调用，与上层应用之间进行信息交互；所述多协议应用操作接口通过所述阅读器驱动装置中的通讯单元与阅读器之间进行信息交互。
[0018] 本发明的有益效果是：本发明提供的支持识别多种协议类型标签的阅读器驱动装置、控制系统及方法使得用户不必局限于只能对一种协议类型标签进行操作，或者是对不同协议类型标签进行操作时，需要在多种接口之间来回切换，用户只需通过本发明提供的多协议应用操作接口，即可对不同协议类型标签进行识别和操作，可以使不同协议类型标签同时上报信息，上层应用开发可以通过统一的应用操作接口对不同协议标签进行开发操作，显然会降低开发成本，同时提高阅读器工作效率。
[0019] 进一步，本发明的阅读器驱动装置中除了包括多协议应用操作接口之外，还可以再增设一个或多个支持识别比较常见的单种协议类型标签的单协议应用操作接口，如支持识别比较常见的ISO18000-6C协议类型标签的ISO18000-6C协议应用操作接口，支持识别比较常见的ISO18000-6B协议类型标签的ISO18000-6B协议应用操作接口等。在用户已知被识别标签的协议类型的情况下，可以在上层应用中调用与该协议类型相应的应用操作接口进行信息交互，提高通信效率。在用户不知被识别标签的协议类型，或需要同时识别不同协议类型的标签的情况下，可以在上层应用中调用多协议应用操作接口进行信息交互。
附图说明
[0020] 图1为本发明一实施例一种阅读器控制系统的示意图；
[0021] 图2为图1所示系统中应用操作接口单元31的示意图；
[0022] 图3为图1所示系统控制阅读器实现业务操作的流程图。
具体实施方式
[0023] 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0024] 如图1所示，为本发明一实施例提供的一种阅读器控制系统，该系统包括上层应用1、阅读器2和阅读器驱动装置3。
[0025] 其中，阅读器驱动装置3包括应用操作接口单元31、通讯单元32、消息处理单元33和阅读器管理单元34。应用操作接口单元31和阅读器管理单元34都根据上层应用1的调用实现相应的操作控制。通讯单元32用于实现应用操作接口单元31、消息处理单元33、阅读器管理单元34与阅读器2之间的信息交互。
[0026] 上层应用1能够调用阅读器驱动装置3中的应用操作接口单元31和阅读器管理单元34，从而实现阅读器链接控制、配置及业务操作控制。例如阅读器链接控制包括打开阅读器、关闭阅读器、链路检测、阅读器服务端模式下的链路监听等；配置操作控制包括查询基础配置、更新基础配置、获取能力；业务操作控制包括对ISO18000-6C协议类型的标签的清点、读、写、锁定、杀死等操作，对ISO18000-6B协议类型的标签的清点、读、写、锁定、杀死等操作，对多种协议类型的标签的混合单次清点、混合周期性清点操作等，可用于实现对阅读器的二次开发。
[0027] 阅读器2可以通过原语接口和阅读器驱动装置3进行信息交互。
[0028] 应用操作接口单元31包括支持识别多种协议类型标签的多协议应用操作接口311，还包括支持识别ISO18000-6C协议类型标签的ISO18000-6C协议应用操作接口
312、支持识别ISO18000-6B协议类型标签的ISO18000-6B协议应用操作接口313。其中，ISO18000-6C协议应用操作接口312用于实现阅读器2对ISO18000-6C协议类型的标签进行识别和业务操作，包括清点标签、读标签、写标签、锁定标签、杀死标签等业务操作。
ISO18000-6B协议应用操作接口313用于实现阅读器2对ISO18000-6B协议类型的标签进行识别和业务操作，包括清点标签、读标签、写标签、锁定标签、杀死标签等业务操作。多协议应用操作接口311用于对多种协议类型的标签进行识别和业务操作，包括混合单次清点标签、混合周期性清点标签等业务操作。根据实际需要，应用操作接口单元31还可以包括其他支持识别单种协议类型标签的单协议应用操作接口。
[0029] 本发明所述的多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312和ISO18000-6B协议应用操作接口313均指以套为单位的接口，如多协议应用操作接口311指的是一套多协议应用操作接口，包括至少一个支持识别多种协议类型标签的接口。如图2所示：
[0030] 多协议应用操作接口311包括混合单次清点接口311a和混合周期性清点接口
311b等，分别用于对多种协议类型的标签进行混合单次清点标签、混合周期性清点标签操作。以实现混合单次清点标签为例，混合单次清点接口311a接收到上层应用1的调用后，通过通讯单元32下发混合单次清点操作命令给阅读器2，接收阅读器2返回的操作结果，将操作结果返回给上层应用1，完成混合单次清点操作。
[0031] ISO18000-6C协议应用操作接口312包括ISO18000-6C清点接 口312a、ISO18000-6C读接口312b、ISO18000-6C写接口312c、ISO18000-6C锁定接口312d、ISO18000-6C杀死接口312e等，分别用于实现阅读器2对ISO18000-6C协议类型的标签的清点、读、写、锁定、杀死操作。以对ISO18000-6C协议类型的标签进行清点操作为例，ISO18000-6C清点接口312a接收上层应用1的调用后，通过通讯单元32与阅读器2进行信息交互，对收到的阅读器2返回的清点信息进行封装后，提供给上层应用1。
[0032] ISO18000-6B协议应用操作接口313包括ISO18000-6B清点接 口313a、ISO18000-6B读接口313b、ISO18000-6B写接口313c、ISO18000-6B锁定接口313d、ISO18000-6B杀死接口313E等，分别用于实现阅读器2对ISO18000-6B协议类型的标签的清点、读、写、锁定、杀死操作。
[0033] 消息处理单元33用于对来自应用操作接口单元31和通信单元32的信息进行相应的编解码，包括编码模块331、解码模块332、缓存区333、队列处理模块334和消息查找模块335等。
[0034] 在下行方向，编码模块331用于将来自多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312、ISO18000-6B协议应用操作接口313的信息(如Message格式)转换成bit流的格式传输至通信单元32。
[0035] 在上行方向，解码模块332用于将来自通信单元32的信息(如bit流)转换成Message格式，并相应传输至多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312或ISO18000-6B协议应用操作接口313。
[0036] 上行方向，在解码模块332进行解码之前，可以使用缓存区333来存储来自通信单元2的信息(如bit流)，按照相应的接收状态进行接收处理后传输至解码模块332，缓存区内消息的接收状态包括READY、FRAME_ERROR、NEED_MORE等三种状态，分别代表接收到完整的一帧消息、接收错误、需继续接收。在解码模块332完成解码之后，可以采用队列处理模块334将解码模块332完整解码的信息添加至消息队列后，按照消息队列的顺序提供给相应的多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312或ISO18000-6B协议应用操作接口313。
[0037] 消息查找模块335用于从该消息队列中查找特定的信息后，提供给相应的多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312或ISO18000-6B协议应用操作接口
313。可根据信息类型或者ID号进行查找，查找完成后可将其从消息队列中删除。例如，上层应用通过多协议应用操作接口311发送一个addROSpec(增加RO规则)消息给阅读器2，阅读器2接收后返回addROSpecResponse(增加RO规则回应)消息，这时消息查找模块335需要从从消息队列中查找该addROSpecRespons e消息，若该消息的ID号与addROSpec消息的ID号一致，则判断找到了addROSpec的回应消息，提取该addROSpecResponse消息给相应的多协议应用操作接口311，通过相应的多协议应用操作接口311返回给上层应用1，从消息队列中删除该消息。
[0038] 阅读器管理单元34用于管理阅读器2的链接状态，包括阅读器打开模块341、阅读器关闭模块342、链路监听模块343和链路检测模块344，上层应用1与阅读器2进行交互时，阅读器打开模块341用于通过设置相应的参数对象，打开通信单元32，建立通信单元32与阅读器之间的链接，阅读器关闭模块342用于断开通讯单元32与阅读器1的链接。
[0039] 阅读器驱动装置的通信模式包括串口模式和网口模式，阅读器驱动装置3与阅读器2在串口模式下实现通信时，上层应用1调用阅读器管理单元34，将阅读器打开模块341中相应的参数对象设置为串口参数，即可以打开通信单元32的串口与阅读器2建立链接，链接完成后，可以调用阅读器关闭模块342断开与阅读器2的链接。网口模式包括阅读器服务端模式和阅读器客户端模式。在阅读器服务端模式下，阅读器2启动后，上层应用1调用阅读器管理单元34，并将阅读器打开模块341中相应的参数对象设置为需要链接的阅读器2的IP信息，即可打开通信单元32的网口与该阅读器2实现链接，链接完成后，上层应用1可调用阅读器关闭模块342断开链接。在阅读器客户端模式下，上层应用1调用阅读器管理单元34，利用链路监听模块343监听阅读器2并等待阅读器2建链，建链完成后，可停止链路监听断开与阅读器2的链接。
[0040] 链路检测模块344用于在链接过程中实时或者定期检测阅读器2的链接状态，从而判断当前与上层应用1链接的阅读器2数量，以及各个阅读器2是否与上层应用1正常链接等，如果某个阅读器2已经断开链接则可上报上层应用1。优选采用心跳的检测方式，即链接过程中链路检测模块314定期回复阅读器2的心跳信息，例如心跳间隔时间默认为
5s，如果10秒内未收到阅读器2的心跳信息则认为阅读器2断开链接，还可由链路检测模块314定期向阅读器2发送心跳信息并等待回应。
[0041] 本发明还提供一种支持识别多种协议类型标签的阅读器驱动方法，具体地，上层应用1与阅读器2之间通过阅读器驱动装置3实现链接后，在下行方向，将来自多协议应用操作接口311、ISO18000-6C协议应用操作接口312、ISO18000-6B协议应用操作接口313的信息(如Message格式)转换成bit流的格式，传输至阅读器2；在上行方向，将来自阅读器2的bit流格式的操作消息转换成Message格式，并通过相应的接口提供给上层应用1。
[0042] 如图3所示，为控制阅读器实现业务操作的过程，以对多种协议类型的标签进行识别为例：
[0043] S301：上层应用1与阅读器2进行通信之前，还包括阅读器驱动装置3与阅读器2建立链接过程，根据阅读器驱动装置3的通信模式(串口模式、网口模式，网口模式包括阅读器服务端模式和阅读器客户端模式)不同，建立链接的方式也不同：
[0044] 在串口模式下，上层应用1调用阅读器管理单元34，将阅读器打开模块341中相应的参数对象设置为串口参数，打开通信单元32的串口与阅读器2建立链接。
[0045] 在阅读器客户端模式下，上层应用1调用阅读器管理单元34，启动链路监听模块
343，链路监听模块343首先调用Windows网络编程接口WSAStart初始化Winsock，从而创建一个socket函数；调用socket函数创建一个监听；绑定监听为socket函数指定的通信对象；调用listen等待链接；调用accept接受链接，并生成会话socket；调用send()和recv()与阅读器2进行会话。另外，在链接完成后，可以调用closesocke t函数关闭socket，停止对阅读器2的监听，断开与阅读器2的链接。
[0046] 在阅读器服务端模式下，上层应用1调用阅读器管理单元34，启动阅读器打开模块341，阅读器打开模块341首先调用Windows网络编程接口WSAStart初始化Winsock，从而创建一个socket函数；调用socket函数创建一个会话；会话创建成功后调用connect，将阅读器打开模块341中相应的参数对象设置为需要链接的阅读器2的IP信息；调用send()和recv()，通过通信单元32与阅读器2进行会话；另外，链接完成后，可以通过阅读器关闭模块342调用closesocket函数关闭socket，断开与阅读器2的链接。
[0047] 链接成功后，上层应用1还可调用阅读器驱动装置3的配置操作接口查询及更新阅读器2的基本配置，包括天线功率、天线在位检测、天线状态查询、前反向速率、编码类型、调制方式、通信类型参数、协议类型、设备编码、定频跳频等常用参数。协议类型、天线功率等配置完成后，即可与阅读器2实现业务基本操作消息的交互。
[0048] S302：可以针对不同协议类型的标签调用不同的应用操作接口，亦可调用多协议应用操作接口311对多种协议类型的标签进行识别操作，由于该实施例是对多种协议类型的标签进行识别，上层应用1调用多协议应用操作接口311发送业务操作消息。
[0049] S303：该业务操作消息经过消息处理单元33中的编码模块331转换成bit流的格式传输至通信单元32。
[0050] S304：通信单元32将bit流格式的业务操作消息发给阅读器2，阅读器执行相应的操作，通过通信单元32返回操作结果至消息处理单元33。
[0051] S305：消息处理单元33中的解码模块332将来自通信单元32的操作结果转换成Message格式，并相应传输至多协议应用操作接口311。
[0052] S306：多协议应用操作接口311将Message格式的操作结果返回给上层应用1，上层应用1确定操作是否成功，结束一个操作流程。
[0053] 本发明中，用户只需通过本发明提供的多协议应用操作接口，即可对不同协议类型标签进行识别和操作，可以使不同协议类型标签同时上报信息，上层应用开发可以通过统一的应用操作接口对不同协议标签进行开发操作，显然会降低开发成本，同时提高阅读器工作效率。进一步，阅读器驱动装置中除了包括多协议应用操作接口之外，还可以再增设一个或多个支持识别比较常见的单种协议类型标签的单协议应用操作接口。在用户已知被识别标签的协议类型的情况下，可以在上层应用中调用与该协议类型相应的应用操作接口进行信息交互，提高通信效率。在用户不知被识别标签的协议类型，或需要同时识别不同协议类型的标签的情况下，可以在上层应用中调用多协议应用操作接口进行信息交互。
[0054] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。