第三章RFID系统关键设备中间件

1、第三章 RFID系统关键设备 掌握RFID中间件原理与应用 物联网在全球将计算机网/无线通信网编织起来，这种网络格局的变革，将使许多应用程序在网络环境的异构平台上运行。在这种分布式异构的环境中，通常存在许多硬件系统平台，并存在各种各样的系统软件。如何将这些硬件和软件集成起来，在网络上互联互通，是一个非常现实和困难的问题。 为解决分布异构的问题，人们提出了中间件的概念。从RFID产业发展的角度来看，中间件是介于前端读写器硬件模块与后端应用软件之间的重要环节，是RFID部署与运作的中枢。中间件是RFID大规模应用的关键技术。 RFID中间件原理与应用 RFID中间件原理与应用中间件原理与应用基于目

2、的和实现机制的不同，业内将中间件分为以业内将中间件分为以下几类：下几类：u远程过程调用中间件(Remote Procedure Call)u面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware)u对象请求代理中间件(Object Request Brokers)几类中间件可向上提供不同形式的通信服务，在这些基本的通信平台之上，可构筑各种框架，为应用程序提供不同领域内的服务，如事务处理监控器、分布数据访问、对象事务管理器等。物联网中间件物联网中间件物联网中间件发展的三个阶段：物联网中间件发展的三个阶段：u应用程序中间件阶段（应用程序中间件阶段（Application Midd

3、leware）u架构中间件阶段（架构中间件阶段（Infrastructure Middleware）u解决方案中间件阶段（解决方案中间件阶段（Solution Middleware） 目前，物联网中间件最主要的代表是目前，物联网中间件最主要的代表是EPC、OPC、WSN、OSGI、CEP等中间件，其他的还有嵌入式中间等中间件，其他的还有嵌入式中间件、数字电视中间件、通用中间件、件、数字电视中间件、通用中间件、M2M物联网中间件物联网中间件等。等。 o 中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件，通过系统软件提供基础服务，可以连接网络上不同的应用系统，以达到资源共享、功能共享的目的。中间件位于

4、客户机服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通信。 o 人们普遍接受的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件，可实现在不同的应用系统之间共享资源。 RFID中间件原理与应用 中间件应具有如下的一些特点：（1）满足大量应用的需要。（2）运行于多种硬件和OS平台。（3）支持分布计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性应用或服务的交互。（4）支持标准的协议。（5）支持标准的接口。 RFID中间件原理与应用 不同的应用领域采用不同种类的中间件。依据中间件在系统中的作用和采用的技术，可把中间件大致分为以下几种： 1. 数据访问中间件 数据访问中间件（Data Acc

5、ess Middleware）是在系统中建立数据应用资源互操作模式，实现异构环境下的数据库连接或文件系统连接，从而为网络中的虚拟缓冲存取、格式转换、解压等操作带来方便。 RFID中间件原理与应用 2. 远程过程调用中间件 远程过程调用中间件（RPC，Remote Procedure Call Protocol）是另一种形式的中间件，它应用在客户/计算机方面，比数据访问中间件有进了一步。它的工作方式如下：当一个应用程序A需要与另一个远程的应用程序B交换信息或要求B提供协助时，A在本地产生一个请求，通过通信链路通知B接受信息或提供相应的服务；B完成相关的处理后，将信息或结果返回给 A。 RFID中

6、间件原理与应用 3. 面向消息中间件 面向消息中间件（Message Oriented Middleware，MOM）指的是利用高效可靠的消息传递机制进行与平台无关的数据交流，并基于数据通信进行分布式系统的集成，目前流行的IBM公司的MQSeries和BEA公司的MessageQ都属于MOM。MOM的消息传递和排队技术有以下3个特点： （1）通信程序可在不同的时间运行； （2）对应程序的结构没有约束； （3）程序与网络复杂性相隔离。 RFID中间件原理与应用 4. 面向对象中间件 面向对象的中间件（Object Oriented Middleware）是对象技术和分布式计算发展的产物，他提供一

7、种通信机制，透明地在异构的发布时计算环境中传递对象请求，而这些对象可以位于本地货远程机器。 RFID中间件原理与应用 中间件系统结构包括读写器接口（Reader Interface）、处理模块（Processing Module）以及应用接口（Application Interface）3部分。读写器就负责前端和相关硬件的连接；处理模块主要负责读写器监控、数据过滤、数据格式转换、设备注册等；应用程序接口负责后端与其他应用软件的连接 。 RFID中间件原理与应用 RFID中间件产品： 1IBM中间件WebSpherev7 IBM在中间件领域处于全球领先地位。IBM公司推出了以WebSphere中

8、间件为基础的RFID解决方案，通过与EPC平台集成，可以支持全球各大著名厂商的各种型号的读写器和传感器，可以应用在几乎所有的企业平台， RFID中间件原理与应用 RFID中间件原理与应用 2Microsoft公司的RFID中间件 Microsoft公司的RFID中间件“BizTalk RFID”能为各企业级商务应用程序间的消息交流之用。Biz为 business缩写，Talk为对话之意。BizTalk不仅可以连接贸易合作伙伴和集成企业系统，还可以实现各公司业务流程管理的高度自动化。 3清华同方的“ezONE易众”中间件 同方ezONE易众是基于J2EE/XML/Portlet/WFMC等开放技

9、术开发的，提供整合框架和丰富的构件及开发工具的应用中间件平台，具有完全知识产权。 RFID中间件原理与应用 目前，复杂事件处理中间件主要面向金融、监控等领域，包括IBM流计算中间件InfoSphere Streams（如图所示），以及Sybase、Tibico等的相关产品。物联网中间件物联网中间件 RFID中间件的3个发展阶段： 1. 应用程序中间件（Application Middleware）发展阶段 RFID初期的发展多以整合、串接RFID读写器为目的，多为RFID读写器厂商主动提供简单的API，以供企业将后端系统与RFID读写器串接。 2. 架构中间件（Infrastructure M

10、iddleware）发展阶段 本阶段是RFID中间件成长的关键阶段。本阶段RFID中间件的发展不但已经具备基本数据收集、过滤等功能，同时也满足企业多对多（Devices-to-Application）的连接需求 。 3. 解决方案中间件（Solution Middleware）发展阶段 未来在RFID标签、读写器与中间件发展成熟过程中，各厂商针对不同领域提出各项创新应用解决方案，企业不需要再为前端RFID硬件与后端应用系统的连接而烦恼。 RFID中间件原理与应用 中国的RFID标准2003年4月16日，GB 18937-2003全国产品与服务统一代码编制规则（NPC）颁布，但推行后一天也没有实

11、施。2005年10月17日，国家标准委员会宣布取消由中国电子技术标准研究所、上海复旦微电子等几十家机构组成的标准制定小组。2005年11月电子标签标准工作组成立，组建了7个专项小组，分别为总体基础标准组、标签与读写器组、频率与通信组、数据格式组、信息安全组、应用组、知识产权组 2005年11月，在国家高技术研究发展计划（2005AA420050）的支持下，中国标准化协会完成了我国RFID标准体系框架报告和我国RFID标准体系表两份报告文件，提出制定我国RFID标准体系的基本原则 。我国RFID产业发展较慢，标准化工作相对滞后，目前关注的还是最急需的一些基础技术标准和主要应用领域标准的制定工作，

12、这在一定程度上导致我国RFID标准中整体技术水平较低。同时，目前我国RFID相关企业的自主研发和创新能力也难以为自主知识产权RFID标准的制定提供必要的技术支持。 1）动物识别代码结构标准GB/T20563-2006动物射频识别代码结构于 2006年12月1日开始实施根据ISO11784:1996射频识别-动物代码结构的总体原则，并结合我国动物管理的实际编写而成最核心的编码部分（动物代码）由64为二进制数组成，其中，前16位为控制代码，1726位为国家或地区代码，2764位为国家动物代码适用于家禽家畜、家养宠物、动物园动物、实验室动物和特种动物的识别，也适用于动物管理相关信息的处理和交换2）道路运输电子收费系列标准目前国家已发布了应用于高速公路收费的RFID系统标准，采用5.8GHz载波标准包括5部分：物理层、数据链路层、应用层、设备应用、物理层主要参数方法测试3）铁路机车车辆自动识别标准铁道部发布了该系统的行业标准TB/T3070-2002铁路机车车辆自动识别设备技术条件该标准是我国应用