第5章RFID中间件和系统体系结构(第3小节)

RFID中间件和系统体系结构一、RFID软件部分

二、中间件基本概念三、RFID网络框架及中间件系统功能

四、RFID中间件ALE规范主要内容五、RFID主要中间件产品

4.RFID中间件系统实现原理

三、RFID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：(1)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。各种标签数据和读写器事件经过设备驱动适配模块处理后，对事件处理引擎表现出统一的数据格式，使事件处理引擎可以不关心各个厂商读写器的具体接口。(2)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)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)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、RFID网络框架及中间件系统功能

这种RFID中间件系统的架构，通过设备驱动适配模块很好地实现了屏蔽读写器接口差异的功能。但是存在一个很大的弊端，就是针对不同厂商的读写器型号，甚至同一读写器型号的不同版本，都要开发对应的设备驱动适配模块。由于模块的定制开发需要的周期较长，所以这种架构的RFID中间件系统不利于快速集成。三、RFID网络框架及中间件系统功能

5.中间件可以从架构上分为两种

(1)以应用程序为中心（Application

Centric）

的设计概念是通过RFID

Reader厂商提供的API，以Hot

Code方式直接编写特定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)以架构为中心（Infrastructure

Centric）

随着企业应用系统的复杂度增高，企业无法负荷以Hot

Code方式为每个应用程式编写Adapter，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RFID中间件。这样一来，即使存储RFID标签情报的数据库软件改由其他软件代替，或读写RFID标签的RFID

Reader种类增加等情况发生时，应用端不做修改也能应付。

三、RFID网络框架及中间件系统功能

RFID中间件的逻辑结构识读1识读2识读n传感器1传感器n设备驱动程序数据收集过滤器分组其他规则应用层事件服务接口监视和管理管理服务接口事件数据企业管理控制台客户端客户端客户端客户端EJB.NETSOAPJMS三、

RFID网络框架及中间件系统功能

图5-18RFID中间件组成6．RFID中间件的特征三、RFID网络框架及中间件系统功能

（1）基于标准中间件必须基于标准。（2）独立于架构（Insulation

Infrastructure）

RFID中间件独立并介于RFID读写器与后端应用程序之间，并且能够与多个RFID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。

（3）数据流（Data

Flow）处理

RFID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RFID最重要的功能。RFID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。

1.ALE规范说明书

应用层事件（ApplicationLevelEvent）规范，简称ALE规范，于2005年9月，由EPCGlobal组织正式对外发布。它定义出RFID中间件对上层应用系统应该提供的一组标准接口。四、RFID中间件ALE规范

ALE与应用系统的关系:

ALE规范定义的是一组接口，它不牵涉到具体实现。在EPCglobal组织的规划中，支持ALE规范是RFID中间件的最基本的一个功能；这样，在统一的标准下，应用层上的调用方式就可统一，应用系统也就可以快速部署。ALE规范说明书的主要优点:(1)提供了用于事件管理的标准

为了可以从RFID读写器接收、过滤及分组事件，ALE规范提供了一个读写器接口。使用兼容ALE的中间件的应用程序不需要为每个读写器都安装单独的驱动程序，也无需使用每个读写器的专有编程接口。

(2)扩展性ALE标准具有高度扩展性。虽然ALE规范的目标是处理EPC事件源，但也可以创建一些应用扩展以连接到非EPC标签或非RFID读写器设备的接口。

(3)接口与实现相分离

ALE规范在客户端和RFID中间件中提供一个接口，把实现细节留给开发人员，开发人员可以根据技术平台、部署选项、附加特性等来选择实现技术的细节。四、RFID中间件功能及ALE规范

2.关键概念和技术(1)事件发生器(EventOriginator)事件发生器是能捕捉RFID标签的存在或其他来自物理世界的测读记录的任何设备。①一个识读器映射一个物理设备②几个识读器映射同一个物理设备(多天线)③一个识读器映射到多个物理设备(多识读器)四、RFID中间件功能及ALE规范

(2)识读周期一个识读器能以一组频率(或根据要求)扫描RFID标签或得到其他物理测读记录，每次扫描称为一个识读周期。（每个观测数据都是电子产品编码（EPC））。S1={EPC1,EPC2}S2={EPC1,EPC3,EPC4}S3={EPC3,EPC4,EPC5}S4={EPC1,EPC2,EPC4,EPC5}四、RFID中间件功能及ALE规范

将一个读取周期内读到的EPC集合用S表示，上面给出的4个周期EPC集合表示。四、RFID中间件功能及ALE规范

读写周期举例EPC1EPC3EPC4EPC1EPC2EPC1EPC2EPC4EPC5EPC3EPC4EPC5读写周期1读写周期2读写周期3读写周期4(3)事件周期

一个事件周期是客户端使用ALE服务进行交互的一个单位，它与读取周期的映象关系有很大的灵活性。四、RFID中间件功能及ALE规范

ALE实现介绍读周期和事件周期的关系图(4)交互模型

可以通过客户机和ALE服务器间可用的交互模式来认识ALE规范的机动性。（a)同步方式请求/响应模型是主要交互模型，支持即时和轮询两种交互方式。客户端ALE服务请求响应四、RFID中间件功能及ALE规范

(4)交互模型(b)异步方式客户端预订事件，当事件发生时，ALE服务异步传递数据传回客户端。客户端ALE服务预定发布异步模式可以选择不同的技术来实现，包括JMS、TIBCO、MQ-Series、email、SOAP，客户用通告URI来预定事件，通告可以基于HTTP、TCP或简单文件类型。文件类型通告URI允许将事件周期报告写入文件中。四、RFID中间件功能及ALE规范

客户端使用通告URI来预订事件URI请求EPC数据ECReport(5)数据元素客户端的主要目的是请求EPC数据。客户端通过向ALE服务提供一个事件周期说明(ECSpec)来发送请求。ALE返回一个周期报告(ECReport)客户端ALE服务识读器ECReportECSpecEPC(s)四、RFID中间件功能及ALE规范

读取周期中收集的原始EPC观测资料事件周期规范指定读写器、事件周期及生成报告规则事件周期中收集的经过过滤的EPC(S)3.3ALE服务接口

EPCglobal的ALE规范为主要的ALEAPI提供了一个抽象定义，这个规范也为ALEAPI提供了一种符合WS-I（Web服务互操作性组织的SOAP绑定）。主要的ALE服务接口如附表：如:subsribe(String:specName,String:notificationURI):void预定义ECSpec四、RFID中间件功能及ALE规范

ALE接口介绍ALE的基本操作 应用发一个请求到ALE的接口要求读或写标签，ALEEngine处理从读写器传回来的数据报生报告回给应用。形象点可以看成给我一份从仓库1号门读到EPC码的清单（ECSpec定义及发送），ALEEngine生成一份仓库1号门读到EPC码的清单报告送回（ECReport获取）。ALE接口介绍ECSpec用来描述事件周期间隔或事件触发机制，ECReport的格式，事件过滤和组合规则等。<ale:ECSpecincludeSpecInReports="true"><logicalReaders><logicalReader>AITReader</logicalReader></logicalReaders><boundarySpec><durationunit="MS">1000</duration></boundarySpec><reportSpecs><reportSpecreportIfEmpty="false"reportName="AITReaderReport"reportOnlyOnChange="false"><reportSetset="ADDITIONS"/><filterSpec><includePatterns><includePattern>urn:epc:pat:sgtin-64:*.*.*.*</includePattern></includePatterns></filterSpec><outputincludeCount="false"includeEPC="true"includeRawDecimal="false"includeRawHex="true"includeTag="true"/></reportSpec></reportSpecs></ale:ECSpec>ALE接口介绍ECReport是EPC事件的汇集，还包括其它相关的信息，譬如逻辑阅读器名称，ECSpec信息等。<ale:ECReportsspecName="sampleECSpec"xmlns:ale="urn:epcglobal:ale:xsd:1"><reports><reportreportName="AITReaderReport"><group><groupList><member><tag>urn:epc:tag:gid-64-i:10.50.5</tag></member> <member> <tag>urn:epc:tag:gid-64-i:10.40.4</tag> </member></groupList><groupCount><count>2</count></groupCount></group></report></reports></ale:ECReports>ALE接口介绍define(specName:string,spec:ECSpec):void定义ECSpecundefine(specName:string):void取消已定义的ECSpecgetECSpec(specName:string):ECSpec//returnsECSpecobject得到ECSpecgetECSpecNames():List//returnsalistofspecNamesasstrings得到ECSpec的名字subscribe(specName:string,notificationURI:string):void订阅一个ECSpec。。。。。。unsubscribe(specName:string,notificationURI:string):void取消订阅一个ECSpecpoll(specName:string):ECReports//returnsECReportsobjectPollECSpecimmediate(spec:ECSpec):ECReports定义ECSpecspec,poll并取消定义getSubscribers(specName:String):List//ofnotificationURIs查看谁在订阅指定的ECSpecALE接口介绍3.4模型的工作㈠同步模型①立即模式(即时模式）四、RFID中间件功能及ALE规范

②查询模式（轮询模式）四、RFID中间件功能及ALE规范

㈡异步模型①HTTPnotification(通知)URIhttp://hostname:port/remainder-of-URLhttp://hostname:/remainder-of-URL(剩余的)②TCPnotificationURITcp://hostname:port③FILEnotificationURIFile://hostname/pathFile://path四、RFID中间件功能及ALE规范

㈡异步模型四、RFID中间件功能及ALE规范

3.5过滤和分组过滤提供了在事件数据中挑选特定数据的能力。分组提供了对来自不同的识读器和多个事件周期的数据分组的手段。四、RFID中间件功能及ALE规范

二、信息服务1、RFID数据①事件数据与特定时刻联系在一起，表示在供应链中移动的带有RFID标签的资产的行踪识别码，位置，时间②主数据：为事件数据提供支持性的参考信息③数据量④数据存储四、RFID中间件功能及ALE规范

2、EPCGlobal网络EPCGlobal网络的目标是当项目在全球供应链中移动时，可提供关于它们的实时数据。EPCGlobal网络的组成①分配惟一的识别码②探测和识别项目③收集和过滤事件④存储和查询事件⑤定位EPC信息四、RFID中间件功能及ALE规范

3、对象名服务(ONS)ONS是用于定位EPC信息服务的。ONS实质上是一个EPC解析服务，它提供查找服务资源的方法，也提供根据特定EPC所识别的项目的进一步的信息。EPCIS：EPC信息服务。DNS：域名解析就是你输完网址,它会把网址解析成IP地址。ONS：ONS结构采用DNS标准。4、EPC信息服务RFID中间件的标准RFID应用框架

RFID中间件的技术实现集成业界主流的RFID读写器

-Symbol/Matrix读写器

-Zebra读写器

-Intermec读写器

-ThinkMagic读写器

-Alien读写器

-Avery读写器

-SAMSys读写器

-Printronix读写器

-Awid读写器RFID中间件的技术实现提供RFID中间件自身的配置管理

-配置读写器集成参数，实现不同读写器的集成

-配置ALE接口参数，实现第三方应用的访问

-配置中间件工作参数，实现RFID中间件在特殊环境下适应性工作

-提供集中管理RFID中间件的技术实现提供对RFID读写器的监控、基本配置和管理

-支持多个RFID读写器的同时访问，监控

-支持对不同RFID读写器