第7章 RFID中间件

1、 7.1 RFID中间件概述 7.2 RFID中间件分类 7.3 RFID中间件架构技术 7.4 典型RFID中间件架构层次模型 7.5 商业RFID中间件 7.6 开源RFID中间件 小结 2 什么是中间件？ v中间件是一种独立的系统软件或服务 程序，分布式应用软件借助这种软件在 不同的技术之间共享资源。中间件位于 客户机/ 服务器的操作系统之上，管理 计算机资源和网络通讯，是连接两个独 立应用程序或独立系统的软件。 相连接的系统，即使它们具有不同的接口，但通过中间件 相互之间仍能交换信息。执行中间件的一个关键途径是信 息传递。通过中间件，应用程序可以工作于多平台或OS环 境。 3 中间件是

2、位于平台（硬件和操作系统）和应用之中间件是位于平台（硬件和操作系统）和应用之 间的通用服务，如图间的通用服务，如图7.17.1所示。所示。 图图7.1 7.1 中间件的概念中间件的概念 4 中间件的中间件的分类分类 5 6 中间件应具有如下的一些特点中间件应具有如下的一些特点： （1 1）满足大量应用的需要；）满足大量应用的需要； （2 2）运行于多种硬件和）运行于多种硬件和OSOS平台；平台； （3 3）支持分布计算，提供应用或服务的交互；）支持分布计算，提供应用或服务的交互； （4 4）支持标准的协议；）支持标准的协议； （5 5）支持标准的接口。）支持标准的接口。 RFID中间件是一种面

3、向消息的中间件（MOM）， 信息（Information）是以消息（Message）的 形式，从一个程序传送到另一个或多个程序。 信息可以以异步方式传送。 面向消息的中间件包含的功能： 传递信息 解释数据 安全保障 数据广播 错误恢复 定位网络资源等 7 国内情况 初具规模 起始阶段 国外情况 学术和产业上都有较大的发展 8 RFID中间件概念原型Savant软件技术 主要功能： 读写器管理 数据管理 事件信息处理 数据共享 9 中间件的分类架构方面 1. 应用程序中间件 10 是RFID中间件的初始阶段。在本阶段RFID中间 件多以整合、串接RFID读写器为目的。 通过RFID Reader

4、厂商提供的API，直接编写特 定Reader读取数据的Adapter，并传送至后端 系统的应用程序或数据库，从而达成与后端系 统或服务串接的目的。 2. 架构中间件 11 RFID中间件成长的关键阶段，也是目前应 用最广泛的模式。构架中间件能支持多种设 备的管理、数据采集及处理，降低应用与硬 件的耦合度，并为系统提供统一形式的 RFID事件以方便与外部共享。 满足了企业多点对多点的连接需求，并具备 了平台的管理与维护功能。 3. 解决方案中间件 12 是RFID中间件的成熟阶段。各厂商针对 RFID在不同领域的应用，提出了各种 RFID中间件的解决方案。包括硬件（标 签、读写器）、软件（业务流

5、程、生产流 程支持）、运行平台（操作系统、RFID 中间件）等一套解决方案。 13 RFIDRFID中间件发展趋势中间件发展趋势 RFID RFID中间件中间件具有具有从从传统模式向网络服务模传统模式向网络服务模 式式的发展趋势的发展趋势。服务架构（服务架构（SOASOA）、网格技术将与）、网格技术将与 RFIDRFID中间件技术逐渐融合，突破了应用程序之间沟中间件技术逐渐融合，突破了应用程序之间沟 通的障碍通的障碍。更可靠和更高效的安全技术将成为更可靠和更高效的安全技术将成为RFIDRFID 中间件技术发展的另一个重点。中间件技术发展的另一个重点。 RFID中间件的研究目标 提供与多种RFI

6、D读写器兼容 数据过滤和传输 管理RFID读写设备 支持与已知的业务系统集成 支持多应用系统请求 14 15 RFID中间件的中间件的特征与作用特征与作用 1. RFID中间件的特征中间件的特征 目前目前RFIDRFID中间件可以分为非独立的中间件和独中间件可以分为非独立的中间件和独 立的通用中间件两大类。非独立的中间件将立的通用中间件两大类。非独立的中间件将RFIDRFID技技 术纳入到现有的中间件产品的软件系统中，术纳入到现有的中间件产品的软件系统中，RFIDRFID作作 为可选子项。独立的通用中间件具有独立性，不依为可选子项。独立的通用中间件具有独立性，不依 赖于其它软件系统，各模块都是

7、由组件构成，根据赖于其它软件系统，各模块都是由组件构成，根据 不同的需要进行软件组合。不同的需要进行软件组合。 16 一般说来，一般说来，RFIDRFID中间件具有以下特征。中间件具有以下特征。 17 2. RFID中间件的作用中间件的作用 （1 1）控制）控制RFIDRFID读写设备按照预定的方式工作，保证不同读写设备按照预定的方式工作，保证不同 读写设备之间配合协调。读写设备之间配合协调。 （2 2）按照一定规则过滤数据，筛除绝大部分冗余数据，）按照一定规则过滤数据，筛除绝大部分冗余数据， 将真正有效的数据传送给后台信息系统。将真正有效的数据传送给后台信息系统。 （3 3）保证读写器和企业

8、级分布式应用系统平台之间的可）保证读写器和企业级分布式应用系统平台之间的可 靠通信。靠通信。 （4 4）中间件屏蔽了底层）中间件屏蔽了底层操作系统操作系统的复杂性的复杂性。 18 中间件中间件系统系统框架结构框架结构包括包括： 读写器接口（Reader Reader InterfaceInterface） ：主要负责前端和相 关硬件的连接； 处理模块（Processing ModuleProcessing Module） ：主要负责读写器监 控、数据过滤、数据格式转换和设备注册； 应用程序接口（Application InterfaceApplication Interface） ：主要负责

9、后端与其他应用软件的连接。中间件还提供EPC系统的对 象名称解析服务和信息服务。 19 图图 中间中间件系统结构框架件系统结构框架 20 Savant中间件架构 Savant是位于标签读写器和企业应用 系统（ERP，WMS等）之间的软件系统，是 最早的RFID中间件技术。 Savant实质是处理模块（Processing Module） 的容器。处理模块通过两个接口（Reader Interface和Application Interface）与外部世 界进行信息交换。 ALE和EPCIS规范 Savant是架构原型，要实现可以真正使用的RFID 中间件，还需要根据按照EPCglobal制定的

10、标准体系， 对Savant的功能进行具体化。 应用层事件（ALE）规范 读周期（Read Cycle） 事件周期（Event Cycle） 事件周期规范（ECSpec） 事件报告（ECReport） 21 lEPC信息服务规范 抽象数据模型层 数据定义层 服务层 绑定层 22 综合Savant规范的RFID中间件架构和 EPCglobal标准规定的EPC信息网络系统规范。 应用交互层 事件生成层 数据处理层 数据源读取层 设备交互层 R 订阅发布服务 事件定义 处理算法选择 数据源选择 Reader管理 层次设置 23 EPCglobal标准为RFID设备和数据提供了简明统一的接口定义 和使用

11、规则，该层处理阅读器设备兼容性问题，向上层提供 无差异的阅读器设备和数据接口。 24 设备数据源是场景中实时得到的标签数据， 是中间件常规使用方式。 数据源读取引擎 Reader 管理 器 数据生 成器 数据库或文件 原 始 数 据 设 备 数 据 源 仿 真 数 据 源 历史数据源 25 采用“数据过滤事件处理报告生成”三 步推进的数据管理流程，完成原始数据到事件报 告结果的处理。 事件 报告 生成 器 规则模式事件定义 算法选择 自定义算法 发现 目标 目 移 标 动 复杂事件处理 参照信息 数据过滤 26 应用交互层的核心任务在于接收指定的规则模式和 事件定义，并将得出的事件报告向上层应

12、用提交。 27 28 目前技术比较成熟的目前技术比较成熟的RFIDRFID中间件主要中间件主要 是国外产品，是国外产品，IBMIBM、MicrosoftMicrosoft、BEABEA、RevaReva、 OracleOracle、SunSun、SPASPA等公司都提供等公司都提供RFIDRFID中间件产品。中间件产品。 国内的深圳立格和清华同方是较早涉足这一领域国内的深圳立格和清华同方是较早涉足这一领域 的企业，已经拥有具有自主知识产权的中间件产的企业，已经拥有具有自主知识产权的中间件产 品。品。 BEA（2008年被Oracle收购） WebLogic RFID Edge Server是B

13、EA设计的主要的 RFID中间件，它主要实现数据过滤和聚合、管理 RFID基础设备和实现本地作业流功能，属于总体架 构的边缘层。 主要组件： ALE事件处理引擎 监测和管理代理 本地工作流 设备管理 远程管理控制台 网络接口 29 Oracle Oracle Sensor Edge Server不仅是连接传感器和 企业应用的中间件，而且是应用开发的集成解决方案 主要部分： 传感器事件处理 数据采集 事件处理 事件调度 设备管理 服务器控制和管理平台 传感器数据仓库 30 31 MicrosoftMicrosoft BizBiz为为businessbusiness的简称，的简称，talktalk

14、为对话之意，所以微软公司为对话之意，所以微软公司 的的RFIDRFID中间件中间件“BizTalk RFIDBizTalk RFID”能作为各企业级商务应能作为各企业级商务应 用程序间的消息交流之用。用程序间的消息交流之用。 BizTalk BizTalk RFID RFID 基础架构包括了开发人员所需要的所有用 于构建RFID应用软件必备的模块和组件，而且具有即插即 用、便于实施的特点，该架构完全基于微软.NET架构，所 以应用开发者构建一个RFID应用软件不必从最底层做起。 32 1. BizTalk RFID1. BizTalk RFID的特性的特性 （1 1）提供基于）提供基于XMLX

15、ML标准标准Web ServicesWeb Services的开发接口。的开发接口。 （2 2）含有）含有RFIDRFID识别的标准接入协议及管理工具，所有支识别的标准接入协议及管理工具，所有支 持持DPSIDPSI的各种设备（的各种设备（RFIDRFID、条码、条码、ICIC卡等）在卡等）在Microsoft Microsoft WindowsWindows上即插即用。上即插即用。 （3 3）对于软件合作伙伴，微软公司的）对于软件合作伙伴，微软公司的BizTalk RFIDBizTalk RFID提供提供 了对象模型应用访问程序接口，这是为上层的各类软件了对象模型应用访问程序接口，这是为上层

16、的各类软件 解决方案服务的。解决方案服务的。 2. BizTalk RFID2. BizTalk RFID的功能的功能 图图9.6 BizTalk RFID9.6 BizTalk RFID的主要功能的主要功能 33 主要层次： 设备服务供应商接口层 运转引擎层 OM/APIs 层 设计工具和适配器层 34 IBM IBM RFID中间件产品主要包含两个：IBM WebSphere RFID Device Infrastructure 和IBM WebSphere RFID Premises Server。 35 商品化中间件产品的性能各有特色，价格往往都十分 昂贵。各个厂商的不同专有技术和专利

17、，致使这样开 发的各种应用系统不易整合，更不易统一管理。 为了提高中间件的可靠性、安全性和系统性能，把隐 藏在中间件的直观表象背后的技术思路和实现方案、 程序文档和软件源代码全部拿出来，让充分多的人去 仔细“审视”，以求发现其中的任何一点“瑕疵”， 实为一种“必需”，这就是开源中间件的出发点。 36 lRifidi Rifidi Edge Edge ServerServer l 传感器抽象层（Sensor Abstraction Layer） l 应用引擎层（Application Engine Layer） l 通信层（Communication Layer） 37 lFosstrak ALEFosstrak ALE l 筛选和收集服务器 l 配置筛选和收集服务器的独立客户端 l 配置筛选和收集服务器的web客户端 38 lAspireRFIDAspireRFID l 硬件抽象层 l 阅读器核心代理层 l 过滤和聚集服务Layer） l 商业事件生成器 l 信息共享库 l 应用程序连接器 39 40 RFID中间件是一种面向消息的中间件，信 息是以消息的形式，从一个程序传送到另 一个或多个程序。