一种RFID中间件设计与实现

【 摘 要 】 本文设计实现了一种轻量级的RFID中间件，对RFID中间件的设备管理、数据处理等核心模块进行了设计，并给出了相关的算法和策略，适合中小企业的RFID应用。

【 关键词 】 RFID ；中间件

1 引言

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的技术，RFID技术的最早应用可以追溯到第二次世界大战期间，当时该技术被英军用于识别敌我双方的飞机。随着现代电子技术的发展，RFID技术在物流、交通、医疗、制造业、农牧业等方面的应用得到了迅猛的发展，成为当前信息社会建设的一项基础技术。

当前，对RFID中间件尚无统一的定义，不同国家、不同组织、不同标准的RFID中间件的定义不同，不同的RFID应用中RFID中间件所包含的功能也可能有差别。尽管定义不同，但是对RFID中间件的主要功能已达成共识，即对不同数据采集设备的硬件管理以及对来自这些设备的数据进行过滤、分组、计数、存储等处理，并为后端的应用程序提供符合要求的数据。

2 RFID中间件概述

早期的RFID应用系统由于规模较小，所涉及的标签和读写设备的种类单一、数量不大，对RFID中间件的需求也不明显，随着各厂商研发的电子标签和读写器种类迅速增加，使得企业在部署RFID应用系统时需要花费大量资源研发针对每一种读写设备和标签的适配器软件，因此迫切需要为RFID设备制定统一的标准，提供一致的应用系统开发接口，从而屏蔽不同标签和读写设备的实现细节。为此各大国际组织和厂商对RFID中间件进行了深入的研究，提出并制定了多种标准，其中比较著名的有ISO/IEC标准，EPC global标准以及日本的UID标准，在这之中尤以EPC global标准的应用最为广泛，成为了事实上的国际标准。

RFID中间件的发展大致经历了应用程序中间件、架构中间件和解决方案中间件三个发展阶段。应用程序中间件起始于RFID应用的早期，由于其与具体读写设备的紧耦合、通用性差等缺陷而逐渐被架构中间件所取代。基于架构的中间件集成了众多品牌型号的读写设备，并能同时为多个企业应用程序提供灵活的数据接口。除了具备基本数据搜集、过滤等功能，中间件还集成了安全的解决方案以及较为完整的平台管理与维护功能，因此得到广泛的应用。在架构中间件的基础上，各大厂商针对不同应用领域推出了相应的解决方案，这就是解决方案中间件，如IBM公司的WebSphere RFID Device Infrastructure、BEA公司WebLogic RFID Edge Server、Oracle公司的Sensor Edge Server、Microsoft公司的BizTalk RFID等。解决方案中间件功能强大，部署方便，但是相对来说体积庞大，系统集成不便，而且价格昂贵，一般中小企业难以承受。鉴于此，基于架构的中间件在中小企业的应用中更受欢迎，因而也是当前RFID中间件中最为流行的。

3 设计与实现

在上述RFID中间件架构中，中间层是本文的核心，包括三个重要部分：设备管理、数据处理及数据库系统。

3.1 设备管理

3.1.1 设备管理功能设计

3.1.2 软硬件接口设计

3.2 数据处理

数据处理是RFID中间件的核心功能，主要包括数据过滤与聚合及数据分发等功能。

3.2.1 数据过滤与聚合

经过过滤之后得到的数据，需要进行分类送给不同的应用或数据订阅者，不同的数据订阅者对不同类别的标签数据感兴趣，为提高下一步数据分发的效率和针对性，需要对过滤后的数据进行分组：根据不同数据订阅者的需求，将数据进行组合打包，便于下一步的分发。

3.2.2 数据分发

经过组合打包的数据需要通过数据分发机制，发送到相应的数据订阅者。设计时考虑两种数据分发的方式：通过UDP/TCP协议将数据发往相应的数据订阅者；将数据存入数据库服务器，通知数据订阅者自行从数据库中提取。

3.3 数据库系统

数据库系统主要用于存储经过过滤/聚合的数据，本设计中其主要功能是提供一种平台无关的数据获取方式，如所有合法的数据订阅者均可通过数据库服务器提取其授权范围内感兴趣的数据。

4 结束语

本文在给出RFID中间件架构的基础上，设计实现了一种轻量级的RFID中间件，其特点是结构简单，层次清晰，具备RFID中间件的核心功能，便于中小企业使用。但是文中尚未对数据安全进行考虑，下一步工作中可以考虑对此进行进一步研究。

参考文献

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作者简介：

徐云（1972-），安徽肥东人，工学硕士，合肥电子工程学院讲师，从事通信与信号处理专业。