RFID中间件 [ＲＦＩＤ中间件的处女地]

　　RFID被认为是本世纪影响人类生活的重大领域，从产品生产、运输、存储、销售到售后服务，RFID将推动全面的智能化管理。可以设想一下，当任何物品都拥有了通用的、唯一的身份号码之后，便可以轻而易举地在全球编织成一个庞大的“物联网”，它将和目前的计算机网络、互联网、无线通讯网一起，构成新一代的数据和网络系统。这种网络格局的变革将给生产和生活带来无法估量的经济和社会价值。从RFID产业发展的角度来看，RFID中间件则是RFID大规模应用的关键技术，也是RFID产业链的高端领域。RFID中间件概念
　　RFID(Radio FrequencyIdentification)即无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，因此可不受空间限制，更快速地进行物品追踪、资料交换、分类、统计、分析等。RFID中间件介于前端读写器硬件模块与后端数据库和应用软件之间的重要环节，它是RFID应用部署运作的中枢。基于RFID中间件的应用系统架构包括三大部分：前端RFID设备、RFID中间件和后台的应用系统。而RFID中间件在应用中承上启下。
　　前端RFID设备主要包括，电子标签(Tag)：通常由电源单元、数据处理单元、通信接口单元和内置天线组成。
　　阅读器(Reader)：有时也被称为查询器、通讯器或称为读出装置，用以产生、发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，经处理后获取标签数据信息，可设计为手持式或固定式。
　　天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号。
　　RFID中间件是一种面向消息的中间件。其中信息(information)是以消息(message)的形式，采用异步(asynchronous)的方式从一个程序传送到另一个或多个程序，传送者不必等待回应。
　　它的作用主要体现在三个方面：首先，控制RFID读写设备按照预定的方式工作，保证不同读写设备之间配合协调。其次，按照一定规则过滤数据，筛除绝大部分冗余数据，将真正有效的数据传送给后台信息系统。
　　最后保证读写器和企业级分布式应用系统平台之间的可靠通信，为异构的分布式环境下的应用程序提供可靠的数据通信服务，RFID中间件本身采用分布式的架构，它利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可在分布环境下扩展进程间的通信，并支持多通信协议、语言、应用程序、硬件和软件平台。
　　
　　RFID中间件结构
　　
　　RFID中间件逻辑结构包含三个部分。
　　Reader适配器：市场上有多种不同的RFID Readers，每一种都有其专有的接口。要使开发人员都能够了解不同的Reader接口是不现实的。Reader接口以及数据的访问和管理能力是各不相同的，所以应该使用中间件来屏蔽具体的Reader接口。Reader adapter层就是将专有的Reader接口封装成通用的抽象接口提供给应用开发人员。
　　事件管理器：RFID事件管理器(event manager)汇聚来自不同的数据源(比如阅读器)的读取数据，并且基于预先配置的应用层时间过滤器进行调整和过滤。然后将经过过滤的数据送到后端系统。
　　应用层接口：应用层接口在RFID中间件的顶层。其主要目的在于提供一个标准机制来使应用注册和接受来自于一组阅读器的经过过滤的事件。还提供标准的API来配置、监控和管理RFID中间件以及它所控制的阅读器和感应器。
　　在RFID中间件的实现中，RFID中间件为应用程序和RFID标签提供统一的接口组件，使得当应用程序的需求发生很大改变时，不用更换RFID读写器，RFID中间件自适应建立应用程序和读写器之间的连接。
　　为了保证RFID中间件在异构环境下能够实现从读写器将消息传递到应用程序，并且当应用程序的需求发生变化时，其他共享该应用程序数据的应用程序不会发生很大的改变。需要将RFID中间件的功能组件化，由接口来实现组件特定功能，接口将组件的具体代码隐藏封装。
　　对RFID中间件进行层次化分解，可以得到不同的组件，以确保从最终用户的角度对组件进行定义。RFID中间件各个子功能由不同组件的组合来实现。一旦面对新的RFID中间件配置，可以自己选择组件进行组合，实现不同功能的RFID中间件。当同一组件面对不同类型的读写器设备时，必须进行更换或者重新确定参数。
　　基于组件的RFID中间件，其组件可以分成不同类别：基本控制组件和扩展控制组件。基本控制组件是RFID中间件必须的，利用硬件设备对数据进行采集和处理。RFID中间件的读写器通信指令、组件封装形式和SDK方式都是标准化的，这些标准一起构成了RFID基本组件。
　　RFID基本组件是连接标签读写器、控制器和企业应用程序之间的标准化软件接口程序集合。它具有分布式结构，以层次化组织、管理数据流，从而有效增加了软件的可重用性，简化了上位机应用软件的开发，提高了应用软件的可靠性和稳定性。
　　基本组件由四个部分构成：设备网络接口组件、设备监控组件、数据传输组件、信息过滤组件。
　　设备网络接口组件：为客户提供连接通信链路上的RFID读写器信息。
　　设备监控组件：提供更改读写器工作参数的接口，实现设备管理功能。
　　数据传输组件：实现对存储数据库的操作，为RFID中间件的开发软件提供标准的函数接口。按照模块的应用层次和应用对象的不同独立进行设计，既降低了系统的复杂性，同时又能提高系统的稳定性和重用性。
　　信息过滤组件：由外部数据采集设备采集到的数据进行过滤，以给应用程序提供有效数据。
　　可扩展控制组件包括诸多可选择功能，使得控制功能具备一定的扩展能力。虽然它不是RFID中间件必需的，但是它们能增强RFID中间件功能，为标签读写器，传感器等设备供应商提供更加广阔的空间。RFID中间件包括多种类型的组件，其配置能力对控制组件显得很重要。支持组件按照规定的顺序加载、启动和停止。单个组件的配置和参数确定过程由组件自动完成。
　　
　　国内外发展现状
　　
　　美国麻省理工学院倡导的Auto――ID实验室正全力进行RFID中间件的研发，并加快RFID国际标准的制定。
　　IBM表示，在未来5年内将投 资2.5亿美元发展与RFID密不可分的“感应器与传动器解决方案(Sensor and Actuator Solutions)”，并将在第四季推出以WebSphere中间件为基础的RFID解决方案。
　　微软总部已经设立了RFID研发中心，瞄准RFID的新技术领域，定位为中间件软件和平台。中国微软台湾目前宣布将投入1亿元成立RFID卓越中心，用于RFID相关软硬件的研发。
　　Sun在日本称设立“SunRFID设计中心”，发布了一款面向RFID市场的软件。该软件基于Java编程架构和Jini网络技术，旨在简化将通过RFID系统收集的数据集成到其它应用软件中的过程。
　　甲骨文公司发布了其RFID中间件，旨在为其数据库和应用服务器产品增加RFID数据处理能力，并全力开发“设备驱动程序框架”，帮助企业为其RFID系统建立和管理应用软件。
　　Sybase发布了RFID中间件，其目标是简化RFID应用系统的开发，并提供面向供应链的实时解决方案。
　　台湾3C制造业龙头之一的光宝协同科技及3C流通业龙头灿坤集团，联合具有RFID先进技术的Pretide以及资策会发起一项“应用于3C产业之RFID中间件”科技项目，旨在推动台湾RFID中间件的产业化发展。
　　i-Konect的FirstOpen协会的Singularity开源项目，主要有两大部分构成，RFID中间件和EPC信息服务。提供开源的EPC―Is，EPC-IS支持EP Cglobal定义，同时该项目与EPC平台很好地进行合成。该项目的RFID中间件同时让读写器／传感器很好地工作。该中间件可以应用在几乎所有的企业平台。
　　最大的RFID系统咨询商和中间件厂商之一的i-Ema-nate(艾迈)与目前世界上第一个点对点的RFID中间件厂商StoackWay在芬兰签署了美国和大中华地区唯一合作伙伴的协议，标志着国际RFID中间件厂商已经进入了亚太区和中国市场额。
　　国内市场自2005年以来发展很快，根据驰昂咨询(sinotes)的数据显示：2005年，RFID中间件在市场中占2.0亿，2007年市场规模已经达到了6.2亿元，预计在2010年达到19.4亿。
　　从应领域来看，RFID中间件在电子支付、证照防伪、出入境控制等领域最为广泛。根据驰昂咨询(Sinotes)提供的数据显示：电子支付占据29％，证照防伪占据25％，仓储物流15％。
　　
　　发展趋势
　　
　　随着RFID应用向着规模化、灵活化方向的不断深入，一方面服务架构(SOA)、网格技术将与RFID中间件技术逐渐融合，突破应用程序对应用程序沟通的障碍，
　　从国际市场发展来看，根据Research and Markets公司的统计数据，2004年RFID中间件市场规模仅为4.7千万美元，2010年的销售额预计会达到7.695亿美元，2011年，这个数据将还会翻倍，达到15.575亿美元。目前来看，IBM在RFID中间件市场是龙头老大，占据四分之一的市场份实现商业流程自动化，支持商业模式的创新，让RFID应用变得更加灵活，从而更快地响应需求。另一方面，更加可靠和高效的安全技术与机制将成为RFID中间件技术发展的另一个重点，以解决大规模应用中对企业机密、个人隐私等关键信息的保护。