RFID應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)金茂瑞主要內(nèi)容主要內(nèi)容RFID基礎(chǔ)基礎(chǔ)RFID應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)RFID典型應(yīng)用典型應(yīng)用RFID應(yīng)用開發(fā)應(yīng)用開發(fā)RFIDRFID概述介紹概述介紹RFID技術(shù)溯源技術(shù)溯源物聯(lián)網(wǎng)溯源（物聯(lián)網(wǎng)溯源（1999年）年） “物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”概念的出現(xiàn)最早是在概念的出現(xiàn)最早是在1999 年，年，是由美國是由美國Auto-ID首先提出，當(dāng)時的物聯(lián)網(wǎng)主要首先提出，當(dāng)時的物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、是建立在物品編碼、RFID 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。它是以美國麻省理工學(xué)院上。它是以美國麻省理工學(xué)院AutoID中心研中心研究的產(chǎn)品電子代碼究的產(chǎn)品電子代碼EPC（El

2、ectronic Product Code）為核心，利用射頻識別、無線數(shù)據(jù)通信）為核心，利用射頻識別、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，基于計算機互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)造的實物互聯(lián)網(wǎng)。等技術(shù)，基于計算機互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)造的實物互聯(lián)網(wǎng)。RFID定義定義 RFID的英文全稱是的英文全稱是Radio Frequency Identification，射頻識別，射頻識別，又稱電子標(biāo)簽，無線射頻識別，感應(yīng)式電子晶片，近接卡、感應(yīng)卡、又稱電子標(biāo)簽，無線射頻識別，感應(yīng)式電子晶片，近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子條碼。非接觸卡、電子條碼。 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信

3、號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。作于各種惡劣環(huán)境。 RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽， 操作快操作快捷方便。捷方便。 短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾

4、十米，如自動收費或識別車輛身份等。身份等。 RFID定義定義 RFID RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進入磁場技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive TagPassive Tag，無，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active TagActive Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；解讀器讀取信息，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，

5、送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 RFID優(yōu)點優(yōu)點l 多目標(biāo)識別多目標(biāo)識別l 運動目標(biāo)識別運動目標(biāo)識別l 遠距離目標(biāo)識別遠距離目標(biāo)識別l 抗潮濕抗潮濕l 抗灰塵抗灰塵l 抗煙霧抗煙霧RFID編碼體系編碼體系 EDI/ XML數(shù)據(jù)載體數(shù)據(jù)載體數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集標(biāo)識代碼標(biāo)識代碼 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換GS1系統(tǒng)系統(tǒng)編碼體系編碼體系全球貿(mào)易項目代碼（全球貿(mào)易項目代碼（GTIN）系列貨運包裝箱代碼系列貨運包裝箱代碼（SSCC）全球參與方位置碼（全球參與方位置碼（GLN）全球可回收資產(chǎn)標(biāo)識全球可回收資產(chǎn)標(biāo)識（GRAI）全球單個資產(chǎn)標(biāo)識（全球單個資產(chǎn)標(biāo)識（GIAI）全

6、球服務(wù)關(guān)系代碼（全球服務(wù)關(guān)系代碼（GSRN） RFID編碼體系編碼體系目前，形成了五大標(biāo)準(zhǔn)組織，分別代表了國際上不同團體或者國家的利益。 EPC Global是由北美UCC產(chǎn)品統(tǒng)一編碼組織和歐洲EAN產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合成立，在全球擁有上百家成員，得到了零售巨頭沃爾瑪，制造業(yè)巨頭強生、寶潔等跨 國公司的支持。而AIM、ISO、UID則代表了歐美國家和日本；IP-X的成員則以非洲、大洋洲、亞洲等國家為主。 RFIDRFID應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)RFID應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)RFID系統(tǒng)組成模塊系統(tǒng)組成模塊一個完整、典型的RFID系統(tǒng)組成：標(biāo)簽(Tag) 讀卡器（Reader） RFID中

7、間件 應(yīng)用程序 RFID標(biāo)簽標(biāo)簽標(biāo)簽由天線和芯片組成，天線在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號，芯片里面保存每個標(biāo)簽具有的唯一電子編碼和用戶數(shù)據(jù)。每個標(biāo)簽都有一個全球唯一的ID號碼UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改；用戶數(shù)據(jù)區(qū)是供用戶存放數(shù)據(jù)的，可以進行讀寫、覆蓋、增加的操作。 RFID讀寫器讀?。ɑ?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。讀卡器對標(biāo)簽的操作有三類：識別(Identify):讀取UID； 讀取(Read):讀取用戶數(shù)據(jù)； 寫入(Write):寫入用戶數(shù)據(jù) 打印機/編譯器固定式讀寫器手持式讀寫器RFID中間件RFID中間件是將底層RFID硬件和上層企業(yè)應(yīng)用結(jié)合在一

8、起的粘合劑。 雖然原則上的中間件是橫向的軟件技術(shù)，但在RFID系統(tǒng)中，為使其更適用于特定行業(yè)，RFID中間件往往會針對行業(yè)做一定的適配工作。RFID中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API)，即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。這樣一來，即使存儲RFID標(biāo)簽情報的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代，或者RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時，應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對多連接的維護復(fù)雜性問題。 IBM/ORACLE/Microsoft Transcends RIFIDI系列國產(chǎn)RFID中間件主要功能中間件主

9、要功能 使閱讀/寫入更加可靠 把數(shù)據(jù)通過讀卡器網(wǎng)絡(luò)推或者拉到正確位置(類似路由器) 監(jiān)測和控制讀卡器 提供安全讀/寫操作 降低射頻干擾 處理標(biāo)簽型和讀卡器型事件 應(yīng)用通知 接受并且轉(zhuǎn)發(fā)來自應(yīng)用的中斷指令 給用戶提供異常告警 在RFID系統(tǒng)這種具體情況下，中間件層除通常的功能外，還有以下特定功能： RFID中間件體系結(jié)構(gòu)RFID中間件體系結(jié)構(gòu)1）邊緣層）邊緣層邊緣層通常提供的功能有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備支持和管理、高效的捕獲數(shù)據(jù)和過濾數(shù)據(jù)、創(chuàng)建ALE事件并將其分派至集成層等。 邊緣層定期輪詢讀卡器，刪除復(fù)本，并進行篩選和設(shè)備管理。邊緣服務(wù)器還負責(zé)創(chuàng)建ALE事件并將其分派至集成層。 2）引擎層）引擎層對邊緣層

10、獲取數(shù)據(jù)進行過濾處理，并且能夠有效地控制邊緣層的讀寫策略。與應(yīng)用集成接口層通訊接口 RFID中間件體系結(jié)構(gòu)3）集成接口層）集成接口層集成層接收多個ALE事件并將其合并到涉及各種系統(tǒng)和人員的工作流中，這些系統(tǒng)和人員是更大的業(yè)務(wù)流程的一部分。集成層通過基于標(biāo)準(zhǔn)的JCA適配器與打包應(yīng)用程序（如倉庫管理系統(tǒng)或產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)）交互。通過一些提供抽象層的控件和開源框架，該層也可以與系統(tǒng)一起工作，抽象層將后端組件公開為可重用組件。集成層也可以通過Web服務(wù)接口與對象名解析服務(wù)進行通信、利用B2B消息通過防火墻中的網(wǎng)關(guān)與外部系統(tǒng)進行通信。主要功能體現(xiàn)在安全性、互操作性、管理、消息傳遞和集成 RFID應(yīng)用系統(tǒng)RFID應(yīng)用通常根據(jù)來自標(biāo)簽的數(shù)據(jù)執(zhí)行特定的動作，例如資產(chǎn)