第5章RFID中间件和系统体系结构(第3小节)

1、RFIDRFID中间件和系统体系结构中间件和系统体系结构一一、RFIDRFID软件部分软件部分 二二、中间件基本概念中间件基本概念三三、RFIDRFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 四四、RFIDRFID中间件中间件ALEALE规范规范 主要内容主要内容五五、RFIDRFID主要中间件产品主要中间件产品 4. RFID中间件系统实现原理中间件系统实现原理 三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 RFID中间件系统各个模块功能如下：中间件系统各个模块功能如下：(1)(1)设备驱动适配设备驱动适配 设备驱动适配的主要功能是将各个读写器厂商不同型号、版

2、本的读写器接口适配成对事件处理引擎统一的接口。各种标签数据和读写器事件经过设备驱动适配模块处理后，对事件处理引擎表现出统一的数据格式，使事件处理引擎可以不关心各个厂商读写器的具体接口。(2)(2)事件处理引擎事件处理引擎 对读写器上报的标签数据和读写器事件进行过滤、分组、合成等操作，以便满足EPCIS捕获应用的需要。(3)(3)规则引擎规则引擎 处理来自EPCIS捕获应用的规则，并将事件处理引擎处理后的信息，以标准的ALE接口上报给EPCIS捕获应用。(4)(4)规则库规则库 用于对EPCIS捕获应用设置的规则进行持久化，以便在RFID系统重新启动时，即时加载已经设置成功的事件规则。三、三、

3、RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 v这种RFID中间件系统的架构，通过设备驱动适配模块很好地实现了屏蔽读写器接口差异的功能。但是存在一个很大的弊端，就是针对不同厂商的读写器型号，甚至同一读写器型号的不同版本，都要开发对应的设备驱动适配模块。由于模块的定制开发需要的周期较长，所以这种架构的RFID中间件系统不利于快速集成。三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 5. 中间件可以从架构上分为两种中间件可以从架构上分为两种(1)(1)以应用程序为中心（以应用程序为中心（ApplicationApplicationCentricCentric）的设计

4、概念的设计概念是通过是通过RFIDRFIDReaderReader厂商提供的厂商提供的APIAPI，以，以HotHotCodeCode方式直接方式直接编写特定编写特定ReaderReader读取数据的读取数据的AdapterAdapter，并传送至后端系统，并传送至后端系统的应用程序或数据库，从而达成与后端系统或服务串接的的应用程序或数据库，从而达成与后端系统或服务串接的目的。目的。(2)(2)以架构为中心（以架构为中心（InfrastructureInfrastructureCentricCentric）随着企业应随着企业应用系统的复杂度增高，企业无法负荷以用系统的复杂度增高，企业无法负荷以

5、HotHotCodeCode方式为每方式为每个应用程式编写个应用程式编写AdapterAdapter，同时面对对象标准化等问题，同时面对对象标准化等问题，企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的RFIDRFID中间件。这中间件。这样一来，即使存储样一来，即使存储RFIDRFID标签情报的数据库软件改由其他软标签情报的数据库软件改由其他软件代替，或读写件代替，或读写RFIDRFID标签的标签的RFIDRFIDReaderReader种类增加等情况种类增加等情况发生时，应用端不做修改也能应付。发生时，应用端不做修改也能应付。 三、三、 RFID网络框架及中间件系统功

6、能网络框架及中间件系统功能 RFID中间件的逻辑结构中间件的逻辑结构三三、 RFID网络框架及中间件系统功网络框架及中间件系统功能能 图图5-18 RFID中间件组成中间件组成6RFID中间件的特征中间件的特征三、三、 RFID网络框架及中间件系统功能网络框架及中间件系统功能 （1 1）基于标准）基于标准 中间件必须基于标准。中间件必须基于标准。（2 2）独立于架构（）独立于架构（InsulationInsulation InfrastructureInfrastructure） RFIDRFID中间件独立并介于中间件独立并介于RFIDRFID读写器与后端应用程读写器与后端应用程序之间，并且能

7、够与多个序之间，并且能够与多个RFIDRFID读写器以及多个后端应用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。程序连接，以减轻架构与维护的复杂性。 （3 3）数据流（）数据流（DataData FlowFlow）处理）处理 RFIDRFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境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，因此数据处理是下的虚拟对象，因此数据处理是RFIDRFID最重要的功能。最重要的功能。RFIDRFID中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，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。以便将正确的对象

8、信息传到企业后端的应用系统。1.ALE1.ALE规范说明书规范说明书应用层事件（应用层事件（Application Level EventApplication Level Event）规范，简称ALEALE规范规范，于2005年9月，由EPC Global组织正式对外发布。它定义出RFID中间件对上层应用系统应该提供的一组标准接口。四四、RFIDRFID中间件中间件ALEALE规范规范 ALEALE与应用系统的关系与应用系统的关系: : ALEALE规范定义的是一组接口规范定义的是一组接口，它，它不牵涉到具体实现。不牵涉到具体实现。在在EPCglobalEPCglobal组组织的规划中，支持

9、织的规划中，支持ALEALE规范是规范是RFIDRFID中中间件的最基本的一个功能间件的最基本的一个功能；这样，；这样，在统一的标准下，在统一的标准下，应用层上的调用应用层上的调用方式就可统一，应用系统也就可以方式就可统一，应用系统也就可以快速部署快速部署。 ALE规范说明书的主要优点规范说明书的主要优点:(1)提供了用于事件管理的标准提供了用于事件管理的标准为了可以从RFID读写器接收、过滤及分组事件，ALE规范提供了一个读写器接口。使用兼容ALE的中间件的应用程序不需要为每个读写器都安装单独的驱动程序，也无需使用每个读写器的专有编程接口。 (2)扩展性扩展性 ALE标准具有高度扩展性。虽然

10、ALE规范的目标是处理EPC事件源，但也可以创建一些应用扩展以连接到非EPC标签或非RFID读写器设备的接口。 (3)接口与实现相分离接口与实现相分离ALE规范在客户端和RFID中间件中提供一个接口，把实现细节留给开发人员，开发人员可以根据技术平台、部署选项、附加特性等来选择实现技术的细节。 四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 2.关键概念和技术关键概念和技术(1)(1)事件发生器事件发生器( Event Originator)( Event Originator) 事件发生器是能捕捉捕捉RFIDRFID标签的存在或其他标签的存在或其他来自物理世界的测读记录的任

11、何设备。来自物理世界的测读记录的任何设备。 一个识读器映射一个物理设备 几个识读器映射同一个物理设备(多天线多天线) 一个识读器映射到多个物理设备(多识读器多识读器)四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 (2)识读周期识读周期 一个识读器能以一组频率(或根据要求)扫描RFID标签或得到其他物理测读记录，每次扫描称每次扫描称为一个识读周期。（每个观测数据都是电子产品为一个识读周期。（每个观测数据都是电子产品编码（编码（EPCEPC）。）。 S1=EPC1,EPC2 S2=EPC1,EPC3,EPC4 S3=EPC3,EPC4,EPC5 S4=EPC1,EPC2,EP

12、C4,EPC5四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 将一个读取周期内读到的将一个读取周期内读到的EPCEPC集合用集合用S S表示，上面给表示，上面给出的出的4 4个周期个周期EPCEPC集合表示。集合表示。四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 读写周期举例读写周期举例EPC1EPC3EPC4EPC1EPC2EPC1EPC2EPC4EPC5EPC3EPC4EPC5读写周期读写周期1读写周期读写周期2读写周期读写周期3读写周期读写周期4(3)事件周期事件周期 一个事件周期是客户端使用客户端使用ALEALE服务进行交互的一个服务进行交互的

13、一个单位，单位，它与读取周期的映象关系有很大的灵活性。它与读取周期的映象关系有很大的灵活性。四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 ALE实现介绍实现介绍读周期和事件周期的关系图(4)交互模型交互模型可以通过客户机和可以通过客户机和ALEALE服务器间可用的交服务器间可用的交互模式来认识互模式来认识ALEALE规范的机动性。规范的机动性。 （a)a)同步方式同步方式 请求/响应模型是主要交互模型，支持即时和轮询两种交互方式。客户端客户端ALE服务服务请求请求响应响应四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 (4) 交互模型交互模型(b)异步

14、方式异步方式 客户端预订事件，当事件发生时，ALE服务异步传递数据传回客户端。客户端客户端ALE服务服务预定预定发布发布 异步模式可以选择不同的技术来实现，包括异步模式可以选择不同的技术来实现，包括JMS、TIBCO、MQ-Series、email、SOAP，客户用通告，客户用通告URI来预定事件，通告可以基来预定事件，通告可以基于于HTTP、TCP或简单文件类型。文件类型通告或简单文件类型。文件类型通告URI允许将事件周允许将事件周期报告写入文件中。期报告写入文件中。四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 客户端使用通告客户端使用通告URIURI来预订事件来预订事

15、件URI请求请求EPC数据数据ECReport(5)数据元素数据元素v客户端的主要目的是请求EPC数据。v客户端通过向ALE服务提供一个事件周期说明(ECSpecECSpec)来发送请求。ALE返回一个周期报告(ECReportECReport)四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 读取周期中收集的原读取周期中收集的原始始EPC观测资料观测资料事件周期规范指定读事件周期规范指定读写器、事件周期及生写器、事件周期及生成报告规则成报告规则事件周期中收集的经事件周期中收集的经过过滤的过过滤的EPC(S)3.3 ALE服务接口 EPCglobal的ALE规范为主要的ALE

16、 APIALE API提供了一个抽象定义，这个规范也为ALE API提供了一种符合WS-I（Web服务互操作性组织的SOAP绑定）。 主要的ALE服务接口如附表：如: subsribe(String:specName,String:notificationURI):void预定义ECSpec四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 ALE接口介绍接口介绍ALE的基本操作的基本操作 应用发一个请求到ALE的接口要求读或写标签，ALE Engine处理从读写器传回来的数据报生报告回给应用。形象点可以看成给我一份从仓库1号门读到EPC码的清单 （ECSpec定义及发送），A

17、LE Engine生成一份仓库1号门读到EPC码的清单报告送回（ECReport获取）。ALE接口介绍接口介绍ECSpec用来描述事件周期间隔或事件触发机制，用来描述事件周期间隔或事件触发机制，ECReport的格式，事件过滤的格式，事件过滤和组合规则等和组合规则等。AITReader1000urn:epc:pat:sgtin-64:*.*.*.*ALE接口介绍接口介绍vECReport是是EPC事件的汇集，还包括其它相关的信息，譬如逻辑阅读器名称，事件的汇集，还包括其它相关的信息，譬如逻辑阅读器名称，ECSpec信息等信息等。 urn:epc:tag:gid-64-i:10.50.5 urn

18、:epc:tag:gid-64-i:10.40.4 2 ALE接口介绍接口介绍v define(specName:string, spec:ECSpec) : void 定义定义ECSpecv undefine(specName:string) : void 取消已定义的取消已定义的ECSpecv getECSpec(specName:string) : ECSpec /returns ECSpec object 得到得到ECSpecv getECSpecNames() : List/ returns a list of specNames as strings 得到得到ECSpec的名字的名

19、字v subscribe(specName:string, notificationURI:string) : void 订阅一个订阅一个ECSpecv。vunsubscribe(specName:string, notificationURI:string) : void 取消订阅一个取消订阅一个ECSpecvpoll(specName:string) : ECReports /returns ECReports object Poll ECSpecvimmediate(spec:ECSpec) : ECReports 定义定义ECSpecspec, poll并取消定义并取消定义vgetSu

20、bscribers(specName:String) : List / of notification URIs 查看谁在订阅指定的查看谁在订阅指定的 ECSpecALE接口介绍接口介绍3.4 模型的工作模型的工作同步模型 立即模式立即模式(即时模式）即时模式）四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 查询模式（轮询模式）查询模式（轮询模式）四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 异步模型异步模型HTTP notification(通知) URI http:/hostname:port/remainder-of-URL http:/host

21、name:/remainder-of-URL(剩余的)TCP notification URI Tcp:/hostname:portFILE notification URI File:/hostname/path File:/path四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 异步模型异步模型四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 3.5 过滤和分组过滤和分组v过滤过滤提供了在事件数据中挑选特定数据的能力。v分组分组提供了对来自不同的识读器和多个事件周期的数据分组的手段。四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 二

22、、信息服务二、信息服务1 1、RFIDRFID数据数据 事件数据与特定时刻联系在一起，表示在供应链中移动的带有RFID标签的资产的行踪 识别码，位置，时间 主数据：为事件数据提供支持性的参考信息 数据量 数据存储四四、RFIDRFID中间件功能及中间件功能及ALEALE规范规范 2、EPC Global网络网络EPC GlobalEPC Global网络的目标网络的目标是当项目在全球供应链中移动时，可提供关于它们的实时数据。EPC GlobalEPC Global网络的组成网络的组成 分配惟一的识别码 探测和识别项目 收集和过滤事件 存储和查询事件 定位EPC信息四四、RFIDRFID中间件功

23、能及中间件功能及ALEALE规范规范 3、对象名服务、对象名服务(ONS)vONS是用于定位EPC信息服务的。vONS实质上是一个是一个EPCEPC解析服务，它提供查找解析服务，它提供查找服务资源的方法，也提供根据特定服务资源的方法，也提供根据特定EPCEPC所识别所识别的项目的进一步的信息。的项目的进一步的信息。vEPCIS：EPC信息服务。vDNS：域名解析就是你输完网址,它会把网址解析成IP地址。vONS：ONS结构采用DNS标准。4、EPC信息服务信息服务RFID中间件的标准中间件的标准RFID应用框架应用框架 RFID中间件的技术实现中间件的技术实现v集成业界主流的RFID读写器 - Symbol/Matrix读写器 - Zebra读写器 - Intermec读写器 - ThinkMagic读写器 - Alien读写器 - Avery读写器 - SAMSys读写器 - Printronix读写器 - Awid读写器RF