以前,在中國rfidchina.org/industry/tag.html" target="_blank">RFID的應用中,從前端數據的采集,到與后端業務系統的連接,大多是采用定制軟件開發方式。一旦前端標簽種類增加,或是后端業務系統有任何變化,都需要重新編寫程序,開發效率極低且維護成本高。在這種背景下,中間件的概念應運而生。
什么是RFID中間件?
RFID中間件是一種面向消息的中間件。信息是以消息的形式,從一個程序傳送到另一個或多個程序。信息可以以異步的方式傳送,故不必等待回應。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞信息,還必須包括解譯數據、安全性、數據廣播、錯誤恢復、定位網絡資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優先次序以及延伸的除錯工具等服務。
RFID中間件技術包括:并發訪問技術、目錄服務及定位技術、數據及設備監控技術、遠程數據訪問、安全和集成技術、進程及會話管理技術等。RFID中間件屏蔽了RFID設備的多樣性和復雜性,能夠為后臺業務系統提供強大的支撐。
圖1:管家利用RFID中間件來管理系統
事實上,RFID中間件在系統中相當重要。如果沒有中間件,管理系統將不得不直接面對來自大量的讀寫器和傳感器的事件信息。應用管理系統需要逐個提取并處理大量的初始事件,從而浪費大量的系統資源。
RFID中間件的設計從概念上可以分為以下兩種:
*以應用程序為中心
*以架構為中心
RFID中間件一般具有以下特征:
1.基于標準
中間件必須基于標準。ISO,EPCglobal正在研究為各種產品的全球惟一識別號碼提出通用標準。當然,中國也在積極研究自己的相關標準。
目前,在中間各環節,EPCglobal出臺了相關標準和規范。包括讀寫器和中間件之間的讀寫器訪問協議和管理接口;中間件和EPCIS捕獲應用之間的RFID事件過濾和采集接口(ALE);EPCIS捕獲應用和EPCIS存儲系統之間的EPCIS信息捕獲接口;還有EPCIS存儲系統和EPCIS信息訪問系統之間的EPCIS信息查詢接口以及關于跨企業信息交互的規范和接口,譬如ONS接口等。
2,獨立于架構
RFID中間件獨立并介于RFID讀寫器前端系統與后端應用程序之間,并且能夠與多個RFID讀寫器以及多個后端應用程序連接。
3.數據流處理
RFID的主要目的在于將實體對象轉換為信息環境下的虛擬對象,因此數據處理是RFID最重要的功能。RFID中間件采用程序邏輯及存儲再轉送的功能來提供順序的消息流,具有數據流設計與管理的能力。
面對各種RFID的應用,用戶的首要問題是:“如何將現有的系統與新的RFIDReader連接?”
事實上,這個問題的本質是用戶應用系統與硬件接口的問題。在RFID應用中,通透性是整個應用的關鍵,正確抓取數據、確保數據讀取的可靠性、以及有效地將數據傳送到后端系統都是必須考慮的問題。傳統應用程序之間的數據通透是通過中間件架構來解決的,并由此發展出各種ApplicationServer應用軟件。
圖2:中間件在系統中的作用及位置
RFID中間件扮演RFID硬件和應用程序之間的中介角色,從應用程序端使用中間件所提供的一組通用應用程序接口(API),即能實現到RFID讀寫器的連接。這樣一來,即使存儲RFID標簽數據的數據庫軟件或后端應用程序增加或改由其它軟件取代,或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發生時,應用端不需修改也能處理,解決了多對多連接的維護復雜性問題。
RFID中間件的構成及功能
這里以深圳立格射頻科技有限公司的、具有自主知識產權的基于EPC的AIT-ALERFID系統應用中間件及其套件為例,介紹RFID中間件的具體構成與功能應用。
其EPC系統中間件應用服務器AIT-ALE,是國內業界第一個與國際市場同步開發的先進產品。
AIT-ALERFID中間件產品是基于開放式架構設計的,模塊化的,可升級的數據處理系統。主要用來加工和處理來自讀寫器的所有信息和事件流的軟件,是連接讀寫器和企業應用的紐帶。主要包括標簽數據過濾、分組、計數防錯讀和防漏讀等功能。AIT-ALERFID中間件是未來物聯網的神經系統,是一種企業通用的管理RFID標簽數據的架構。可以安裝在商店、本地配送中心、區域甚至全國數據中心,以實現對數據的捕獲、監控和傳送。
AIT-ALERFID中間件由以下四個主要的模塊構成,詳見圖4:
圖4:AIT-ALERFID中間件的構成
1.控制中心(CCS)
CCS負責配置管理AITReaderServer、AALEServer,以及管理控制物理識讀設備。系統采用B/S結構,管理員使用瀏覽器登錄上CCS,即可對中間件進行管理。該模塊功能包括系統管理及配置管理兩大模塊。
系統管理模塊提供系統登錄、退出系統、增、刪、改、查操作員等操作。
系統配置管理模塊提供配置AITReaderServer、Reader及AALEServer等操作。
2.事件處理系統(AALE)
該模塊主要對物理識讀設備進行集中管理、配置。主要包括啟動和停止識讀設備、保存所有相關識讀設備的配置信息、向ControlCenter發送識讀設備配置信息、響應ALE的命令并做相應處理和將讀取的EPC信息經過簡單處理發送到ALE等功能。
該模塊具備良好的可擴展性,具有分布式處理能力。對不同的識讀設備實現統一的接口層,簡化了上層處理。
3.識讀器系統(RSS)
該模塊主要是對從ReaderServer傳送的數據進行合成整理,以及把標簽數據封裝成標準的數據格式,為上層的應用系統提供服務。主要包括將邏輯識讀設備與物理識讀設備建立映射、接收ReaderServer傳送的數據和根據上層應用的定制信息對服務進行定制等。
該模塊具備良好的可擴展性,具有分布式處理能力。采用高效處理算法和特殊數據結構,使總體性能比較高。
4.AIT網關(AGW)
該模塊主要實現管理服務和數據服務協議的轉換。具有較高的安全性和可擴展性。外部傳輸協議采用Http,具有防火墻穿透功能,在Internet上很好的實現了遠程服務請求功能。
AIT-ALERFID中間件的應用
AIT-ALERFID中間件主要應用對象包括物流、制造業、政府、軍隊等多種RFID應用系統。尤其適合于政府和軍隊的資產管理系統。
圖3:AIT-ALERFID中間件管理平臺界面
用于軍隊物資管理時,可以完美解決在途保障物資的可見性問題,使得指揮機構既可以實時了解整個戰場上的保障物資所處位置以及物資狀態,又可以實時監控保障物資從保障地到需求地的全程狀態,還可以根據戰場形式的變化實時指揮調度在途物資,實現戰場資源的動態優化配置,使有限的資源發揮出最大的保障潛力,提高軍事保障效率。
當AIT-ALE中間件的RFID來實現政府關鍵可移動資產出入監管時,亦可發揮強大的功能。通過RFID系統,加強了對國家機關、科研院所、航天機構及涉密企業的信息系統的保障。
由AIT-ALE構成的系統可完成如下功能:
*對筆記本電腦出入進行有效監控;
*對重要紙質文檔、資料出入進行有效監控;
*對存儲有重要信息的可移動電子設備進行有效監控等。