浅谈RFID中间件软件在RFID系统中的运用

　　一、前言

　　RFID中间件就是在企业应用系统和RFID信息采集系统间数据流入和数据流出的软件，是连接RFlD信息采集系统和企业应用系统的纽带，使企业用户能够将采集的RFID数据应用到业务处理中。射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。不同频段的RFID产品会有不同的特性，下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式，下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

　　二、RFID技术简介

　　射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机）。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。

　　1.RFID系统的典型结构

　　射频系统两个主要部分一一阅读器和射频卡之间通过无线方式通信，它们都有无线收发模块及天线（或感应线圈）。射频卡中有存储器，用来存储用户数据和系统数据等。射频卡可根据阅读器发出的指令对这些数据进行相应的实时读写操作。控制模块完成接受、译码及执行阅读器命令，控制读写数据，负责数据安全等功能。阅读器中控制模块往往有很强的处理功能，除了完成控制射频卡工作的任务外，还需要实现相互、数据加密解密、数据校验、出错报警及与计算机的通信等功能。

　　2.RFID系统的工作原理

　　RFID技术的工作原理：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（即 Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（即 Active Tag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID 系统组成包括两个部分：读写器和电子标签（也称射频卡、应答器）。另外还包括天线、主机等。 在具体的应用中，根据不同的应用目的和应用环境， RFID 系统的组成会有所不同，但一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线等部分组成。

　　3.RFID网络框架结构

　　无线射频识别网络的框架结构如图所示。标签数据经过中间件的分组、过滤等处理上报给应用系统；应用系统负责事件数据的持久化存储，以及标签绑定的业务信息的管理。网络系统由本地网络和互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。

　　EPC系统的信息网络系统是在互联网的基础上，通过RFID中间件、对象命名称解析服务（ONS）和EPC信息服务（EPC IS）来实现“实物互联”。RFID中间件具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求。

　　图1 RFID中间件及其应用程序的通讯

　　三、RFID中间件技术及其优势

　　1.RFID中间件技术概述

　　中间件是在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件。中间件作为一大类系统软件，与操作系统、数据库孤立系统并称“三套车”，其重要性不言而喻。基本的RFID系统一般由三部分组成：标签、阅读器以及应用支撑软件。中间件是应用支撑软件的一个重要组成部分，是衔接硬件设备如标签、阅读器和企业应用软件如企业资源规划（ERP，Enterprise ResourcesPIanning）、客户关系管理（CRM，Customer RelationshipManagement）等的桥梁。

　　2 RFID中间件的原理

　　RFlD中间件是一种面向消息的中间件（M e s sag e一0 riented Middleware，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（Asynchronous）的方式传送，所以传送者不必等待回应。面向消息的中间件包含的功能不仅是传递（Passing～}信息，还必须包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源、找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序以及延伸的除错工具等服务。

　　RFID中间件位于RFID 系统和应用系统之间， 负责RFID 系统和应用系统之间的数据传递。解决RFID数据的可靠性、安全性及数据格式转换的问题。RFID中间件和RFID系统之间的连接采用RFID系统提供的API（应用程序接口）来实现。

　　3.RFID中间件的特征

　　一般来说，RFID中间件具有下列的特征：

　　（1）独立于架构（Insulation lnf rast ructu re）。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。

　　（2）数据流（Data Flow）。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。

　　（3）处理流（Process Flow）。RFID中间件采用程序逻辑及存储再转送（Store—and—Forward）的功能来提供顺序的消息流，具有数据流设计与管理的能力。

　　（4）标准（Standard）。RFID是自动数据采样技术与辨识实体对象的应用。EPCglobal（物品编码中心）目前正在研究为各种产品的识别号码提出通用标准，即EPC （产品电子编码）。EPC是在供应链系统中，以一串数字来识别一项特定的商品，通过无线射频辨识标签由RFID读写器读入后，传送到计算机或是应用系统中的过程称为对象命名服务（Object NameSe rvice，ONS）。对象命名服务系统会锁定计算机网络中的固定点抓取有关商品的消息。EPC存放在RFID标签中，被RFiD读写器读出后，即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息，并立即识别及分享供应链中的物品数据，有效地提供信息透明度。