第三章 RFID系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備中間件

第三章RFID系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備

掌握RFID中間件原理與應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在全球?qū)⒂嬎銠C網(wǎng)/無線通信網(wǎng)編織起來，這種網(wǎng)絡(luò)格局的變革，將使許多應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的異構(gòu)平臺上運行。在這種分布式異構(gòu)的環(huán)境中，通常存在許多硬件系統(tǒng)平臺，并存在各種各樣的系統(tǒng)軟件。如何將這些硬件和軟件集成起來，在網(wǎng)絡(luò)上互聯(lián)互通，是一個非?，F(xiàn)實和困難的問題。為解決分布異構(gòu)的問題，人們提出了中間件的概念。從RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，中間件是介于前端讀寫器硬件模塊與后端應(yīng)用軟件之間的重要環(huán)節(jié)，是RFID部署與運作的中樞。中間件是RFID大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

RFID中間件原理與應(yīng)用RFID中間件原理與應(yīng)用基于目的和實現(xiàn)機制的不同，業(yè)內(nèi)將中間件分為以下幾類：遠程過程調(diào)用中間件(RemoteProcedureCall)面向消息的中間件(Message-OrientedMiddleware)對象請求代理中間件(ObjectRequestBrokers)幾類中間件可向上提供不同形式的通信服務(wù)，在這些基本的通信平臺之上，可構(gòu)筑各種框架，為應(yīng)用程序提供不同領(lǐng)域內(nèi)的服務(wù)，如事務(wù)處理監(jiān)控器、分布數(shù)據(jù)訪問、對象事務(wù)管理器等。物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件發(fā)展的三個階段：應(yīng)用程序中間件階段（ApplicationMiddleware）架構(gòu)中間件階段（InfrastructureMiddleware）解決方案中間件階段（SolutionMiddleware）目前，物聯(lián)網(wǎng)中間件最主要的代表是EPC、OPC、WSN、OSGI、CEP等中間件，其他的還有嵌入式中間件、數(shù)字電視中間件、通用中間件、M2M物聯(lián)網(wǎng)中間件等。

中間件是介于應(yīng)用系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件之間的一類軟件，通過系統(tǒng)軟件提供基礎(chǔ)服務(wù)，可以連接網(wǎng)絡(luò)上不同的應(yīng)用系統(tǒng)，以達到資源共享、功能共享的目的。中間件位于客戶機服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算機資源和網(wǎng)絡(luò)通信。人們普遍接受的定義是：中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用系統(tǒng)借助這種軟件，可實現(xiàn)在不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間共享資源。

RFID中間件原理與應(yīng)用中間件應(yīng)具有如下的一些特點：（1）滿足大量應(yīng)用的需要。（2）運行于多種硬件和OS平臺。（3）支持分布計算，提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和OS平臺的透明性應(yīng)用或服務(wù)的交互。（4）支持標準的協(xié)議。（5）支持標準的接口。

RFID中間件原理與應(yīng)用不同的應(yīng)用領(lǐng)域采用不同種類的中間件。依據(jù)中間件在系統(tǒng)中的作用和采用的技術(shù)，可把中間件大致分為以下幾種：

1.數(shù)據(jù)訪問中間件數(shù)據(jù)訪問中間件（DataAccessMiddleware）是在系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)應(yīng)用資源互操作模式，實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫連接或文件系統(tǒng)連接，從而為網(wǎng)絡(luò)中的虛擬緩沖存取、格式轉(zhuǎn)換、解壓等操作帶來方便。

RFID中間件原理與應(yīng)用

2.遠程過程調(diào)用中間件遠程過程調(diào)用中間件（RPC，RemoteProcedureCallProtocol）是另一種形式的中間件，它應(yīng)用在客戶/計算機方面，比數(shù)據(jù)訪問中間件有進了一步。它的工作方式如下：當一個應(yīng)用程序A需要與另一個遠程的應(yīng)用程序B交換信息或要求B提供協(xié)助時，A在本地產(chǎn)生一個請求，通過通信鏈路通知B接受信息或提供相應(yīng)的服務(wù)；B完成相關(guān)的處理后，將信息或結(jié)果返回給A。

RFID中間件原理與應(yīng)用

3.面向消息中間件面向消息中間件（MessageOrientedMiddleware，MOM）指的是利用高效可靠的消息傳遞機制進行與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信進行分布式系統(tǒng)的集成，目前流行的IBM公司的MQSeries和BEA公司的MessageQ都屬于MOM。MOM的消息傳遞和排隊技術(shù)有以下3個特點：（1）通信程序可在不同的時間運行；（2）對應(yīng)程序的結(jié)構(gòu)沒有約束；（3）程序與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性相隔離。

RFID中間件原理與應(yīng)用

4.面向?qū)ο笾虚g件面向?qū)ο蟮闹虚g件（ObjectOrientedMiddleware）是對象技術(shù)和分布式計算發(fā)展的產(chǎn)物，他提供一種通信機制，透明地在異構(gòu)的發(fā)布時計算環(huán)境中傳遞對象請求，而這些對象可以位于本地貨遠程機器。

RFID中間件原理與應(yīng)用中間件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括讀寫器接口（ReaderInterface）、處理模塊（ProcessingModule）以及應(yīng)用接口（ApplicationInterface）3部分。讀寫器就負責前端和相關(guān)硬件的連接；處理模塊主要負責讀寫器監(jiān)控、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、設(shè)備注冊等；應(yīng)用程序接口負責后端與其他應(yīng)用軟件的連接。

RFID中間件原理與應(yīng)用

RFID中間件產(chǎn)品：

1．IBM中間件WebSphere

v7IBM在中間件領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。IBM公司推出了以WebSphere中間件為基礎(chǔ)的RFID解決方案，通過與EPC平臺集成，可以支持全球各大著名廠商的各種型號的讀寫器和傳感器，可以應(yīng)用在幾乎所有的企業(yè)平臺，

RFID中間件原理與應(yīng)用

RFID中間件原理與應(yīng)用

2．Microsoft公司的RFID中間件

Microsoft公司的RFID中間件“BizTalkRFID”能為各企業(yè)級商務(wù)應(yīng)用程序間的消息交流之用。Biz為business縮寫，Talk為對話之意。BizTalk不僅可以連接貿(mào)易合作伙伴和集成企業(yè)系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)各公司業(yè)務(wù)流程管理的高度自動化。

3．清華同方的“ezONE易眾”中間件同方ezONE易眾是基于J2EE/XML/Portlet/WFMC等開放技術(shù)開發(fā)的，提供整合框架和豐富的構(gòu)件及開發(fā)工具的應(yīng)用中間件平臺，具有完全知識產(chǎn)權(quán)。

RFID中間件原理與應(yīng)用目前，復(fù)雜事件處理中間件主要面向金融、監(jiān)控等領(lǐng)域，包括IBM流計算中間件InfoSphereStreams（如圖所示），以及Sybase、Tibico等的相關(guān)產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)中間件

RFID中間件的3個發(fā)展階段：

1.應(yīng)用程序中間件（ApplicationMiddleware）發(fā)展階段

RFID初期的發(fā)展多以整合、串接RFID讀寫器為目的，多為RFID讀寫器廠商主動提供簡單的API，以供企業(yè)將后端系統(tǒng)與RFID讀寫器串接。

2.架構(gòu)中間件（InfrastructureMiddleware）發(fā)展階段本階段是RFID中間件成長的關(guān)鍵階段。本階段RFID中間件的發(fā)展不但已經(jīng)具備基本數(shù)據(jù)收集、過濾等功能，同時也滿足企業(yè)多對多（Devices-to-Application）的連接需求。

3.解決方案中間件（SolutionMiddleware）發(fā)展階段未來在RFID標簽、讀寫器與中間件發(fā)展成熟過程中，各廠商針對不同領(lǐng)域提出各項創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，企業(yè)不需要再為前端RFID硬件與后端應(yīng)用系統(tǒng)的連接而煩惱。

RFID中間件原理與應(yīng)用中國的RFID標準2003年4月16日，GB18937-2003《全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼編制規(guī)則》（NPC）頒布，但推行后一天也沒有實施。2005年10月17日，國家標準委員會宣布取消由中國電子技術(shù)標準研究所、上海復(fù)旦微電子等幾十家機構(gòu)組成的標準制定小組。2005年11月電子標簽標準工作組成立，組建了7個專項小組，分別為總體基礎(chǔ)標準組、標簽與讀寫器組、頻率與通信組、數(shù)據(jù)格式組、信息安全組、應(yīng)用組、知識產(chǎn)權(quán)組2005年11月，在國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（2005AA420050）的支持下，中國標準化協(xié)會完成了《我國RFID標準體系框架報告》和《我國RFID標準體系表》兩份報告文件，提出制定我國RFID標準體系的基本原則。我國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢，標準化工作相對滯后，目前關(guān)注的還是最急需的一些基礎(chǔ)技術(shù)標準和主要應(yīng)用領(lǐng)域標準的制定工作，這在一定程度上導(dǎo)致我國RFID標準中整體技術(shù)水平較低。同時，目前我國RFID相關(guān)企業(yè)的自主研發(fā)和創(chuàng)新能力也難以為自主知識產(chǎn)權(quán)RFID標準的制定提供必要的技術(shù)支持。

1）動物識別代碼結(jié)構(gòu)標準GB/T20563-2006《動物射頻識別代碼結(jié)構(gòu)》于2006年12月1日開始實施根據(jù)ISO11784:1996《射頻識別-動物代碼結(jié)構(gòu)》的總體原則，并結(jié)合我國動物管理的實際編寫而成最核心的編碼部分（動物代碼）由64為二進制數(shù)組成，其中，前16位為控制代碼，17～26位為國家或地區(qū)代碼，27～64位為國家動物代碼適用于家禽家畜、家養(yǎng)寵物、動物園動物、實驗室動物和特種動物的識別，也適用于動物管理相關(guān)信息的處理和交換2）道路運輸電子收費系列標準目前國家已發(fā)布了應(yīng)用于高速公路收費的RFID系統(tǒng)標準，采用5.8GHz載波標準包括5部分：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層、設(shè)備應(yīng)用、物理層主要參數(shù)方法測試3）鐵路機車車輛自動識別標準鐵道部發(fā)布了該系統(tǒng)的行業(yè)標準TB/T3070-2002《鐵路機車車輛自動識別設(shè)