一種實現(xiàn)對RFID移動讀寫器自動配置的方法

　　1 引言

　　近年來，在現(xiàn)有的RFID 應用中，RFID 讀卡器或者與固定專網(wǎng)連接進行數(shù)據(jù)、配置的實時同步，或者采用先記錄、后上傳的方法進行非實時的數(shù)據(jù)、配置同步兩種方式來監(jiān)控、管理讀卡的數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息。以現(xiàn)在的帶移動讀卡器的RFID 應用公交收費系統(tǒng)為例，讀卡器其實并不是實時與系統(tǒng)通信的。其工作模式為：讀卡器對標簽進行讀取、修改后，將對應條目記錄在讀卡器內(nèi)[1]。待每天下班后，由收費系統(tǒng)的工作人員持特定設備來讀取這些條目和維護終端系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)、配置同步。這樣的模式有很大的缺點：如不能實時監(jiān)控運行系統(tǒng)，無法在短時間內(nèi)掛失;當讀卡器的配置信息遭人惡意修改或內(nèi)置軟件出現(xiàn)故障時，遠端系統(tǒng)無法及時知曉。隨著RFID 系統(tǒng)的更大規(guī)模的應用，這樣的隱患已經(jīng)變得值得人們注意，所以，盡量利用現(xiàn)有資源，對移動RFID 讀卡器進行實時遠程配置更新、狀態(tài)監(jiān)控、軟件升級等需求愈發(fā)顯得急切起來。CPE 廣域網(wǎng)管理協(xié)議（TR－069）作為成熟協(xié)議，在管理終端方面，有著完善的體制，但其目前主要應用于對網(wǎng)關類終端配置、管理，還并未出現(xiàn)成熟的使用TR－069 對移動讀卡器終端進行自動遠程管理的研究與應用。

　　本文力圖通過對TR-069 這一終端管理協(xié)議的研究，擴充了TR－069 對應基本參數(shù)，改進了現(xiàn)有的對RFID 遠端讀卡器的管理模式，提出了利用TR－069 來對RFID 移動讀卡器進行實時操作的方法。

　　2 預備知識

　　2.1 TR-069 協(xié)議介紹

　　TR-069 是由BroadBand 論壇所開發(fā)的技術(shù)規(guī)范之一。管理模式為ACS(AutoConfiguration Server) 記錄并維護終端狀態(tài)信息并按照配置策略向終端索取狀態(tài)信息或下發(fā)配置信息，目前主要應用于對網(wǎng)關類設備的管理[2]。

　　2.2 TR-069 協(xié)議功能

　　對于用戶設備來說，TR-069 主要完成以下四方面的工作：終端設備自動配置和動態(tài)的業(yè)務配置：對于ACS 來說，每個用戶設備可以在協(xié)議中對自己做出標志，根據(jù)設定的規(guī)則，在設備的自動配置方面，終端可以在開機后自動請求ACS中的配置信息，ACS 可對終端下發(fā)配置完成“零配置安裝”；在動態(tài)業(yè)務配置方面，ACS可在任意需要的時刻主動發(fā)起對單個或一組終端的會話來下發(fā)配置，完成從網(wǎng)絡側(cè)實時修改終端業(yè)務參數(shù)。

　　對設備的軟件、固件的管理：TR-069 的協(xié)議提供了對用戶設備中的軟件、固件進行管理和下載的功能。ACS 可以識別用戶設備的版本號，決定是否遠程更新用戶設備的軟件版本，并且在更新完成后能夠得知是否成功。例如，當用戶設備需要加載新的軟件以實現(xiàn)新的業(yè)務功能時，或是當前軟件存在必須修復的bug 時，通過該功能可以實現(xiàn)對用戶設備的遠程管理升級。

　　對終端設備的狀態(tài)和性能進行監(jiān)測：TR-069 定義了ACS 對用戶設備的狀態(tài)和性能進行監(jiān)測的手段。其中包括了一些通用的性能參數(shù)，可以反映當前用戶設備的工作狀態(tài)。另外還提供了標準的語法，服務器端可以定義額外的參數(shù)。

　　對通信故障的診斷:TR-069 還定義了終端自我診斷和報告的能力，例如在ACS 的指示下，終端可以通過ping 或其它手段檢查終端與網(wǎng)絡業(yè)務提供點之間的連通性、帶寬等，檢測結(jié)果返回給ACS。這樣，服務器通過在遠端操作，就可以對用戶申告的設備故障進行簡單定位，并作相應的處理[3]。

　　3 系統(tǒng)及流程設計部分

　　針對現(xiàn)狀，為完成對終端自動管理的功能，須對ACS 與終端的交互進行流程設計。為RFID 移動讀卡器配有SIM 卡模塊，且被使用于有移動通信基站信號覆蓋的范圍內(nèi)。ACS、文件服務器作為普通應用服務器，通過網(wǎng)絡與移動網(wǎng)元GGSN 連接，借GPRS 功能完成與被管理終端的通信。根據(jù)管理需求，設計系統(tǒng)架構(gòu)為：遠端的ACS 進行配置決策，中間的移動網(wǎng)絡作為媒介，承載ACS、文件服務器與被管終端間交互的命令流、文件數(shù)據(jù)流。通過移動網(wǎng)絡的GPRS 將流送達至讀卡器終端，后者收到信息后進行解析，從而完成對應的RPC（Remote Process Call,遠程過程調(diào)用），與網(wǎng)絡上ACS 服務器完成交互。這種對讀寫器的管理模式，可以將管理信息實時地傳遞至被管終端，也可以使原端系統(tǒng)更好地了解終端的運行情況。比現(xiàn)在固有的人工、面對面、非實時的管理模式有著一定的優(yōu)越性.具體流程如下：

　　對于 ACS 對終端的參數(shù)模式，設計如下流程。該流程介紹了平臺以配置文件的方式下發(fā)參數(shù)配置的流程，用于對移動讀卡器終端進行遠程準實時參數(shù)配置。

　　具體流程說明：

　　1. 讀卡器終端發(fā)起Inform，包含EventCode CONNECTIONREQEUST；

　　2. 平臺回應 InformResponse；

　　3. 讀卡器終端發(fā)起空的HTTP Post；

　　4. 平臺調(diào)用 Download RPC 方法，要求讀卡器終端下載配置文件；（如果有多個配置文件，則需要發(fā)起多個Download 過程）

　　5. 讀卡器終端回應DownloadResponse；

　　6. 下載配置文件；

　　7. 結(jié)束 Session，讀卡器終端重新發(fā)起Inform，EventCode 為“ TRANSFERCOMPLETE”；

　　8. 平臺回應 InformResponse；

　　9. 讀卡器終端發(fā)起TransferComplete，告知下載結(jié)果及開始/結(jié)束時間；

　　10. 平臺回應 TransferCompleteResponse；

　　11. 結(jié)束。

　　之后終端即可從下載的配置文件中提取配置信息，進行參數(shù)修改。

　　4 系統(tǒng)仿真實現(xiàn)

　　根據(jù)系統(tǒng)設計，在仿真軟件上搭建簡易拓樸：ACS 服務器作為一個普通應用服務器與GGSN 連接后，利用GGSN、SGSN 的承載功能，將數(shù)據(jù)包傳送至READER。拓樸圖如圖2：

　　根據(jù) ACS 要完成的功能以及實際的處理流程，需設計完成ACS 的狀態(tài)機。ACS 啟動后，由initial 狀態(tài)轉(zhuǎn)移至start 狀態(tài)后，待有會話發(fā)起上下文后，轉(zhuǎn)移至open 狀態(tài)。這三個狀態(tài)為強制狀態(tài)，在圖中由紅色標識。ACS 進入Open 狀態(tài)后即開始等待會話，之后依次進入流程設計中的各個狀態(tài)，待連接關閉后，強制進入close 狀態(tài)，等待下一次會話發(fā)起。

　　5 總結(jié)

　　筆者觀察到 RFID 系統(tǒng)對移動終端讀卡器上管理的不足，繼而考慮到TR－069 已成熟應用于網(wǎng)關類設備的遠程實時管理，而移動通信網(wǎng)在現(xiàn)階段有其費用小、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，故將三者結(jié)合，設計出系統(tǒng)架構(gòu)，并設計出遵循TR－069 的具體管理流程，從而擴充改進了TR－069 協(xié)議的應用范圍，并在仿真軟件上實現(xiàn)了ACS，完成了對終端的自動配置功能，改進了協(xié)議與現(xiàn)有對移動讀卡器的管理模式。由于ACS 可完成的功能很多，本文只完成了其自動下發(fā)配置這一項功能，對其它功能的實現(xiàn)與新功能的探索，則是將來工作的目標與展望所在。