基于SOA的RFID中间件集成应用
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【 技术文章】 1 概述 射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术近年来得到了快速的发展，目前已进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术能应用于物流、制造、公共信息服务等行业，可大幅度提高管理与运作效率，降低成本。RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，是21世纪最有发展前途的信息技术之一[1]。 由于RFID技术具有诸多优点，因此企业投资者开始考虑将RFID技术应用在企业系统内。但是，RFID设备技术复杂，与企业后台系统(如SCM, ERP, CRM)之间的集成难度较大，并且传统的应用集成系统主要采用数据集成的方式，系统间耦合度高，对业务变化的适应性差。这使得企业对于实施RFID技术持谨慎的态度。RFID 中间件的推出会有助于RFID设备与企业后台系统的集成。但目前中间件主要关心的是数据层集成，而不提供任何能实现更高层集成的功能。 本文提出并设计了一种基于面向服务体系架构(Service-Oriented Architectures, SOA)的RFID集成应用方案，能够把各个应用RFID技术的功能抽象成服务，企业应用系统通过请求/服务的方式来获取RFID中间件提供的服务。最后，通过使用香港大学电子商务研究所(ETI)开发的 RFID中间件[2](以下简称RAE)与仓库管理系统的集成应用示例，验证了所提出的技术方案。 2 相关技术 2.1 RFID技术 射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象的唯一有效标识。典型的RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4部分构成。 标签一般由芯片和天线组成。每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上或嵌入物体内，用于标志目标对象。阅读器通过控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，同时读写器将时钟信号和能量发送给标签，阅读器对标签的对象标志信息进行解码，并将对象标志信息连同标签上的其他相关信息传送到RFID中间件以进行后续处理。RFID中间件负责对阅读器所读取的标签数据进行过滤、汇集和计算，以减少从读写器传往企业应用的数据量。RFID应用软件针对不同行业的特定需求而开发，如公共汽车的收费 系统。 2.2 RFID中间件技术 中间件在RFID应用系统中介于底层RFID硬件设备(如射频识别阅读器)与后台数据库及应用软件(如ERP系统)中间，对阅读器传来的与标签相关的事件、数据进行过滤、汇总和计算，减少从阅读器传往企业应用的巨量原始数据。RFID 中间件主要包括以下几个功能[3]： (1)阅读器等硬件设备的协调控制功能。用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控阅读器等硬件设备。 (2)标签数据的过滤与事件处理功能。这是RFID中间件平台的核心，通过相关的算法来减少数据冗余并为后台应用提供语义信息。 (3)数据路由功能。中间件能决定采集的标签数据信息传递给哪一个应用。 目前提供RFID 中间件平台的厂商主要有IBM, Oracle, Microsoft, SAP, Sun，对于这些厂商来说，RFID中间件只是其现有软件的扩展，他们的RFID产品可以迅速方便地与各自现有的软件产品线集成到一起。但缺点是，其RFID中间件产品对该厂商其他软件产品的依赖性太大。 2.3 面向服务的体系结构 面向服务的体系结构是一种技术架构风格，它代表了一种开放的、敏捷的、可扩展的、可组合的架构[4]，定义了服务提供者和消费者之间的松散耦合关系。其业务敏捷的特点，帮助企业把业务变得更加灵活，能够适时、快速地响应变化。SOA的核心概念就是服务，W3C对服务的定义[5]如下：“服务是一种表示执行任务的能力的抽象资源，一个服务必须被具体的提供者软件实体实现才可以被使用”。目前，Web Service是目前对SOA最为广泛接受的实现方式，它的基本结构如图1所示。 服务注册服务请求者服务提供者服务描述服务发布服务发现服务绑定 图1 SOA参考模型 其中包含服务的3个基本角色，即服务提供者、服务请求者和服务注册，在这些角色之间使用了3种操作，即服务发布、服务发现和服务绑定。作为SOA 的一种实现技术，Web Services提供了基于XML的标准接口，具有完好的封装性、松散的耦合性、协议规范的标准性以及高度的可集成性等特点，能够良好地满足SOA 应用模式的需求。由于Web Services使应用程序的集成发生在协议栈的较高层，基于更注重服务语义而非网络协议语义的消息，实现了业务功能的松散集成。这一特点有助于在企业间和企业内部通过Web连接业务功能。 3 利用RFID中间件实现应用系统集成的方案 RFID中间件提供了丰富的接口，能够帮助实现对RFID设备的管理以及对数据的处理，简化了对底层设备应用的支持。目前，如果现有应用系统如果采用RFID设备来完成对物品的管理，采用RFID中间件无疑是一个很好的选择，避免了对底层设备的低级别接口的处理。但是所面临的一个主要困难是如何解决RFID中间件与现有应用系统的集成问题。在实现与RFID中间件的集成时，如何减少对现有系统的影响，减少集成的工作量成为了一个关键问题。 利用SOA松耦合、面向业务的特点，本文设计了基于SOA的架构，利用Web Service技术实现RFID中间件与企业系统的集成，完成两者的松耦合集成。系统结构设计如图2所示。 (1)RFID硬件设备层。系统结构图中的最底层是RFID硬件设备层，包括标签与阅读器2部分。标签由芯片与天线组成，每个芯片都含有唯一的识别码(UID)，附着在物体上一标识目标对象。 (2)RFID中间件层。香港大学电子商务研究所的RAE是一种消息导向的中间件(MOM)，信息是以消息的形式从一个程序模块传送到另一个或者多个程序模块。中间件包括设备驱动控制器、企业应用连接口以及RAE对象核心3部分，其中设备驱动控制器通过本身的适配器或者第三方控制器，可以提供RFID阅读器和其他外部设备之间的连接。RFID对象核心系统部件的主要功能是根据所定制的RFID数据转换和操作过程处理RFID事件。构造知识库包含了一套预设的开发RAE物体的原始代码，而事件管理器和流程执行驱动器则根据RAE对象内部的商业逻辑操作和管理RFID的事件。支持工具包则包含帮助管理和监控RFID系统的功能和程序。 （编辑：新余站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
