第7章RFID中间件和系统体系结构1

1、RFIDRFID中间件和系统体系结构中间件和系统体系结构教学设计教学设计一一、RFIDRFID软件部分软件部分 二二、中间件基本概念中间件基本概念三三、RFIDRFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 四四、RFIDRFID中间件中间件ALEALE规范规范 主要内容主要内容五五、RFIDRFID主要中间件产品主要中间件产品 一、一、RFIDRFID软件部分软件部分RFID软件系统可以分成如下软件系统可以分成如下4类：类：1 1前端软件前端软件 设备供应商提供的系统演示软件、驱动软件、接口软件、集成商或者客户自身开发的RFID前端操作软件等。2 2中间件软件中间件软件为实现采集的

2、信息的后台的传递与分发的而开发的中间件。3 3后端软件后端软件处理这些采集的信息的后台应用软件和管理信息系统软件。4 4其他软件其他软件开发平台或者为模拟其系统性能而开发的仿真软件等。 (1)(1)读读/ /写功能写功能 读功能就是从电子标签中读取数据； 写功能就是将数据写入电子标签。 (2)(2)防碰撞功能防碰撞功能 很多时候不可避免地会有多个电子标签同时进入读写器很多时候不可避免地会有多个电子标签同时进入读写器的读取区域，要求同时识别和传输数据时，就需要前端软的读取区域，要求同时识别和传输数据时，就需要前端软件具有防碰撞功能。件具有防碰撞功能。 (3)3)安全功能安全功能 确保电子标签和读

3、写器双向数据交换通信的安全。确保电子标签和读写器双向数据交换通信的安全。 (4)(4)检检/ /纠错功能纠错功能 由于使用无线方式传输数据很容易被干扰，使得接收到由于使用无线方式传输数据很容易被干扰，使得接收到的数据产生畸变，从而导致传输出错。的数据产生畸变，从而导致传输出错。 一、一、RFID软件部分软件部分1.前端软件前端软件 一、一、RFID软件部分软件部分2. RFID后端软件后端软件 （1 1）RFIDRFID系统管理：系统管理：系统设置以及系统用户信息系统设置以及系统用户信息和权限。和权限。（2 2）电子标签管理：）电子标签管理：在数据库中管理电子标签序在数据库中管理电子标签序列号

4、和每个物品对应的序号和产品名称、型号规列号和每个物品对应的序号和产品名称、型号规格、芯片内记录的详细信息等，完成数据库内所格、芯片内记录的详细信息等，完成数据库内所有电子标签的信息更新。有电子标签的信息更新。（3 3）数据分析和储存：）数据分析和储存：对整个系统内的数据进行对整个系统内的数据进行统计分析，生成相关报表，对采集到的数据进行统计分析，生成相关报表，对采集到的数据进行存储和管理。存储和管理。(1)开发平台(2)测试软件(3)评估软件(4)演示软件(5)模拟性能而开发的仿真软件等。 一、一、RFID软件部分软件部分3. RFID的其他软件的其他软件 1.什么是中间件？什么是中间件？ 中

5、间件（中间件（middlewaremiddleware）是基础软件的一大类，）是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。顾名思义，属于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件处于操中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间作系统软件与用户的应用软件的中间。中间件在操。中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。的应用软件。 二、中间件基本概念1.什么是什么是R

6、FID中间件中间件 RFID RFID 中间件是用来加工中间件是用来加工和处理来自读写器的所有信和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，是息和事件流的软件，是连接连接读写器和企业应用的纽带读写器和企业应用的纽带，使用中间件使用中间件提供一组通用的提供一组通用的应用程序接口（应用程序接口（APIAPI），），即能即能连到连到RFIDRFID读写器，读取读写器，读取RFIDRFID标签数据标签数据 。它要对标签数据。它要对标签数据进行过滤、分组和计数，以进行过滤、分组和计数，以减少发往信息网络系统的数减少发往信息网络系统的数据量并防止错误识读、多读据量并防止错误识读、多读信息。信息。二、中间件基

7、本概念二、中间件基本概念二、中间件基本概念二、中间件基本概念2.RFID中间件框架图中间件框架图2.为什么要使用为什么要使用 RFID中间件中间件 如何将现有的系统与新的如何将现有的系统与新的RFID ReaderRFID Reader连接连接 ? ? 这个问题的本质是用户应用系统与硬件接本质是用户应用系统与硬件接口的问题口的问题。在RFID应用中，通透性是整个应通透性是整个应用的关键用的关键，正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。 二、中间件基本概念二、中间件基本概念为什么要使用为什么要使用 RFID中间件中间件中间件在系统中的作用及位置中间件

8、在系统中的作用及位置 二、中间件基本概念二、中间件基本概念为什么要使用为什么要使用 RFID中间件中间件RFID中间件与系统集成中间件与系统集成二、中间件基本概念二、中间件基本概念为什么要使用为什么要使用 RFID中间件中间件 (1)(1)数据过滤和收集数据过滤和收集 去除阅读器产生冗余、错误的标签数据。生成报告时只上传关心的数据（分组统计的）。 (2)RFID (2)RFID基础设施管理基础设施管理 典型的企业级应用需要管理成百上千的阅读器(可能是不同牌子的) ，RFID中间件提供对其进行配置管理，实时监控阅读器的状态。二、中间件基本概念二、中间件基本概念RFID中间件的功能？中间件的功能？

9、vRFIDRFID中间件的功能是中间件的功能是负责管理在识读器和应用软负责管理在识读器和应用软件之间的数据流。件之间的数据流。v信息服务的作用是信息服务的作用是使不同的应用系统能共享相关使不同的应用系统能共享相关的数据。的数据。 通过它们，通过它们，RFIDRFID系统的相关信息可以在全球得到系统的相关信息可以在全球得到共享。共享。二、中间件基本概念二、中间件基本概念RFID中间件的需求中间件的需求?v数据处理尽量靠近源头数据处理尽量靠近源头 大量RFID数据存在于系统“边缘”； 让有价值的数据进入中央系统让有价值的数据进入中央系统； 对数据进行清理、筛选、整合和汇总清理、筛选、整合和汇总；

10、屏蔽各种错误与异常屏蔽各种错误与异常，避免给中央系统带来麻烦。RFID中间件的需求中间件的需求? 对事件进行层层抽象，转化为有价值的事件对事件进行层层抽象，转化为有价值的事件 RFID应用领域面临着大量简单事件； 实现简单事件向有价值事件的转化。1、中间件 使用中间件的原因 隔离应用程序与设备接口隔离应用程序与设备接口 处理由识读器和传感器捕获的原始测读记录，使应用程序仅能看到有意义的、高应用程序仅能看到有意义的、高层的事件，减少了应用程序处理的信息量。层的事件，减少了应用程序处理的信息量。 提供了一个应用程序层的接口用于管理接口用于管理识读器和查询识读器和查询RFIDRFID测读记录。测读记

11、录。二、中间件基本概念二、中间件基本概念三三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 （1）RFID网络框架网络框架读写器系统读写器系统（1）读写器系统读写器系统（N）RFID中间件中间件应用程序系统应用程序系统阅读器层阅读器层边缘层边缘层集成层集成层应用层应用层 RFID RFID中间件的总架构就是在中间件的总架构就是在RFIDRFID应用系统架应用系统架构的中间两层，即构的中间两层，即边缘层和集成层边缘层和集成层 。EPC：产品电子代码管理中心：产品电子代码管理中心ONS：本地对象命名服务：本地对象命名服务EPCIS：电子产品码信息服务：电子产品码信息服务RFID：无线

12、射频识别：无线射频识别三三、 RFID RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 1.RFID1.RFID中间件的组成中间件的组成(1)(1)识读器适配器识读器适配器 作用是提供识读器接口提供识读器接口(2)(2)事件管理器事件管理器 作用是过滤事件过滤事件(3)(3)应用程序接口应用程序接口 作用是提供一个基于标准的服务接口提供一个基于标准的服务接口三三、 RFID RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 2、RFID中间件的逻辑结构中间件的逻辑结构三三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 3、RFID中间件功能中间件功能 RFID中

13、间件在实际应用中完成数据的处理、传递和对读写器的管理等功能，用来监测RFID设备及其工作状态，管理和处理电子标签和读写器之间的数据流以及提供RFID设备和主机的接口。（1 1）标签数据的读写）标签数据的读写（2 2）数据的过滤和聚集）数据的过滤和聚集（3 3）RFIDRFID数据的分发数据的分发（4 4）数据安全）数据安全三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 4. RFID中间件系统实现原理中间件系统实现原理 三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 RFID中间件系统各个模块功能如下：中间件系统各个模块功能如下：(1)(1)设备驱动适配

14、设备驱动适配 设备驱动适配的主要功能是将各个读写器厂商不同型号、版本的读写器接口适配成对事件处理引擎统一的接口。(2)(2)事件处理引擎事件处理引擎 对读写器上报的标签数据和读写器事件进行过滤、分组、合成等操作，以便满足EPCIS捕获应用的需要。(3)(3)规则引擎规则引擎 处理来自EPCIS捕获应用的规则，并将事件处理引擎处理后的信息，以标准的ALE接口上报给EPCIS捕获应用。(4)(4)规则库规则库 用于对EPCIS捕获应用设置的规则进行持久化，以便在RFID系统重新启动时，即时加载已经设置成功的事件规则。三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 5. 中间件可

15、以从架构上分为两种中间件可以从架构上分为两种 (1)(1)以应用程序为中心（以应用程序为中心（ApplicationApplication CentricCentric） 的设计概念的设计概念是通过是通过RFIDRFID ReaderReader厂商提供的厂商提供的APIAPI，以，以HotHot CodeCode方式直接方式直接编写特定编写特定ReaderReader读取数据的读取数据的AdapterAdapter，并传送至后端系统，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。目的。(2)(2)以架构为中心（以架构

16、为中心（InfrastructureInfrastructure CentricCentric） 随着企业应随着企业应用系统的复杂度增高，企业无法负荷以用系统的复杂度增高，企业无法负荷以HotHot CodeCode方式为每方式为每个应用程式编写个应用程式编写AdapterAdapter，同时面对对象标准化等问题，同时面对对象标准化等问题，企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的RFIDRFID中间件。这中间件。这样一来，即使存储样一来，即使存储RFIDRFID标签情报的数据库软件改由其他软标签情报的数据库软件改由其他软件代替，或读写件代替，或读写RFIDRFI

17、D标签的标签的RFIDRFID ReaderReader种类增加等情况种类增加等情况发生时，应用端不做修改也能应付。发生时，应用端不做修改也能应付。 三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 6RFID中间件的特征中间件的特征三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 （1 1）基于标准）基于标准 中间件必须基于标准。中间件必须基于标准。（2 2）独立于架构（）独立于架构（InsulationInsulation InfrastructureInfrastructure） RFIDRFID中间件独立并介于中间件独立并介于RFIDRFID读写器与

18、后端应用程读写器与后端应用程序之间，并且能够与多个序之间，并且能够与多个RFIDRFID读写器以及多个后端应用读写器以及多个后端应用程序连接，以减轻架构与维护的复杂性。程序连接，以减轻架构与维护的复杂性。 （3 3）数据流（）数据流（DataData FlowFlow）处理）处理 RFIDRFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境的主要目的在于将实体对象转换为信息环境下的虚拟对象，因此数据处理是下的虚拟对象，因此数据处理是RFIDRFID最重要的功能。最重要的功能。RFIDRFID中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力