一、前言

　　RFID中間件就是在企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)和RFID信息采集系統(tǒng)間數(shù)據(jù)流入和數(shù)據(jù)流出的軟件，是連接RFlD信息采集系統(tǒng)和企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的紐帶，使企業(yè)用戶能夠?qū)⒉杉腞FID數(shù)據(jù)應(yīng)用到業(yè)務(wù)處理中。射頻識(shí)別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性，下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品，而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式，下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。

　　二、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級(jí)與次級(jí)之間的能量傳遞及信號(hào)傳遞），在高頻段基于雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射電磁波信號(hào)碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達(dá)接收機(jī)）。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

　　1.RFID系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)

　　射頻系統(tǒng)兩個(gè)主要部分一一閱讀器和射頻卡之間通過無線方式通信，它們都有無線收發(fā)模塊及天線（或感應(yīng)線圈）。射頻卡中有存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。射頻卡可根據(jù)閱讀器發(fā)出的指令對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)時(shí)讀寫操作。控制模塊完成接受、譯碼及執(zhí)行閱讀器命令，控制讀寫數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)安全等功能。閱讀器中控制模塊往往有很強(qiáng)的處理功能，除了完成控制射頻卡工作的任務(wù)外，還需要實(shí)現(xiàn)相互、數(shù)據(jù)加密解密、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、出錯(cuò)報(bào)警及與計(jì)算機(jī)的通信等功能。

　　2.RFID系統(tǒng)的工作原理

　　RFID技術(shù)的工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào)，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（即 Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（即 Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 RFID 系統(tǒng)組成包括兩個(gè)部分：讀寫器和電子標(biāo)簽（也稱射頻卡、應(yīng)答器）。另外還包括天線、主機(jī)等。 在具體的應(yīng)用中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境， RFID 系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線等部分組成。

　　3.RFID網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)

　　無線射頻識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的框架結(jié)構(gòu)如圖所示。標(biāo)簽數(shù)據(jù)經(jīng)過中間件的分組、過濾等處理上報(bào)給應(yīng)用系統(tǒng)；應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)事件數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)，以及標(biāo)簽綁定的業(yè)務(wù)信息的管理。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理、信息流通的功能模塊。

　　EPC系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過RFID中間件、對(duì)象命名稱解析服務(wù)（ONS）和EPC信息服務(wù)（EPC IS）來實(shí)現(xiàn)“實(shí)物互聯(lián)”。RFID中間件具有一系列特定屬性的“程序模塊”或“服務(wù)”，并被用戶集成以滿足他們的特定需求。

　　圖1 RFID中間件及其應(yīng)用程序的通訊

　　三、RFID中間件技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

　　1.RFID中間件技術(shù)概述

　　中間件是在一個(gè)分布式系統(tǒng)環(huán)境中處于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的軟件。中間件作為一大類系統(tǒng)軟件，與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫孤立系統(tǒng)并稱“三套車”，其重要性不言而喻。基本的RFID系統(tǒng)一般由三部分組成：標(biāo)簽、閱讀器以及應(yīng)用支撐軟件。中間件是應(yīng)用支撐軟件的一個(gè)重要組成部分，是銜接硬件設(shè)備如標(biāo)簽、閱讀器和企業(yè)應(yīng)用軟件如企業(yè)資源規(guī)劃（ERP，Enterprise ResourcesPIanning）、客戶關(guān)系管理（CRM，Customer RelationshipManagement）等的橋梁。

　　2 RFID中間件的原理

　　RFlD中間件是一種面向消息的中間件（M e s sag e一0 riented Middleware，MOM ），信息（Information）是以消息（Message）的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多個(gè)程序。信息可以以異步（Asynchronous）的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞（Passing～}信息，還必須包括解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯(cuò)誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)先次序以及延伸的除錯(cuò)工具等服務(wù)。

　　RFID中間件位于RFID 系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)之間， 負(fù)責(zé)RFID 系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞。解決RFID數(shù)據(jù)的可靠性、安全性及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的問題。RFID中間件和RFID系統(tǒng)之間的連接采用RFID系統(tǒng)提供的API（應(yīng)用程序接口）來實(shí)現(xiàn)。

　　3.RFID中間件的特征

　　一般來說，RFID中間件具有下列的特征：

　　（1）獨(dú)立于架構(gòu)（Insulation lnf rast ructu re）。RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器與后端應(yīng)用程序之間。并且能夠與多個(gè)RFID讀寫器以及多個(gè)后端應(yīng)用程序連接，以減輕架構(gòu)與維護(hù)的復(fù)雜性。

　　（2）數(shù)據(jù)流（Data Flow）。RFID的主要目的在于將實(shí)體對(duì)象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對(duì)象， 因此數(shù)據(jù)處理是RFID重要的功能。RFID中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、過濾、整合與傳遞等特性，以便將正確的對(duì)象信息傳到企業(yè)后端的應(yīng)用系統(tǒng)。

　　（3）處理流（Process Flow）。RFID中間件采用程序邏輯及存儲(chǔ)再轉(zhuǎn)送（Store—and—Forward）的功能來提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。

　　（4）標(biāo)準(zhǔn)（Standard）。RFID是自動(dòng)數(shù)據(jù)采樣技術(shù)與辨識(shí)實(shí)體對(duì)象的應(yīng)用。EPCglobal（物品編碼中心）目前正在研究為各種產(chǎn)品的識(shí)別號(hào)碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)，即EPC （產(chǎn)品電子編碼）。EPC是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，以一串?dāng)?shù)字來識(shí)別一項(xiàng)特定的商品，通過無線射頻辨識(shí)標(biāo)簽由RFID讀寫器讀入后，傳送到計(jì)算機(jī)或是應(yīng)用系統(tǒng)中的過程稱為對(duì)象命名服務(wù)（Object NameSe rvice，ONS）。對(duì)象命名服務(wù)系統(tǒng)會(huì)鎖定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的固定點(diǎn)抓取有關(guān)商品的消息。EPC存放在RFID標(biāo)簽中，被RFiD讀寫器讀出后，即可提供追蹤EPC所代表的物品名稱及相關(guān)信息，并立即識(shí)別及分享供應(yīng)鏈中的物品數(shù)據(jù)，有效地提供信息透明度。