第5章RFID中間件和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(第2節(jié)課)

RFID中間件和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)一、RFID軟件部分

二、中間件基本概念三、RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

四、RFID中間件ALE規(guī)范主要內(nèi)容五、RFID主要中間件產(chǎn)品

RFID軟件系統(tǒng)可以分成3類前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（前端軟件）前端軟件包括設(shè)備供應(yīng)商提供的系統(tǒng)演示軟件、驅(qū)動(dòng)軟件、接口軟件、集成商或客戶自身開發(fā)的RFID前端操作軟件等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件系統(tǒng)（后端軟件）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與軟件系統(tǒng)由RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（業(yè)務(wù)系統(tǒng)）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成，其中應(yīng)用軟件系統(tǒng)也稱后端軟件，包含處理這些采集信息的后臺(tái)應(yīng)用軟件和管理信息系統(tǒng)軟件。中間件軟件及其他軟件

中間件軟件是為實(shí)現(xiàn)采集信息在后臺(tái)傳遞與分發(fā)而開發(fā)的，其他軟件包括RFID系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)或?yàn)槟M其系統(tǒng)性能而開發(fā)的仿真軟件。一、RFID軟件部分(1)讀/寫功能

讀功能就是從電子標(biāo)簽中讀取數(shù)據(jù)；寫功能就是將數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽。

(2)防碰撞功能

很多時(shí)候不可避免地會(huì)有多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)入讀寫器的讀取區(qū)域，要求同時(shí)識(shí)別和傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，就需要前端軟件具有防碰撞功能。

(3)安全功能

確保電子標(biāo)簽和讀寫器雙向數(shù)據(jù)交換通信的安全。

(4)檢/糾錯(cuò)功能由于使用無(wú)線方式傳輸數(shù)據(jù)很容易被干擾，使得按收到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生畸變，從而導(dǎo)致傳輸出錯(cuò)。

一、RFID軟件部分1.前端軟件一、RFID軟件部分2.RFID后端軟件

作用：實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理功能。分類：用于實(shí)現(xiàn)基本記錄分析功能的軟件，如門禁管理軟件、小區(qū)停車管理軟件等。企業(yè)資源規(guī)劃應(yīng)用中的應(yīng)用軟件。

一、RFID軟件部分2.RFID后端軟件

（1）RFID系統(tǒng)管理：系統(tǒng)設(shè)置以及系統(tǒng)用戶信息和權(quán)限。（2）電子標(biāo)簽管理：在數(shù)據(jù)庫(kù)中管理電子標(biāo)簽序列號(hào)和每個(gè)物品對(duì)應(yīng)的序號(hào)和產(chǎn)品名稱、型號(hào)規(guī)格、芯片內(nèi)記錄的詳細(xì)信息等，完成數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所有電子標(biāo)簽的信息更新。（3）數(shù)據(jù)分析和儲(chǔ)存：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成相關(guān)報(bào)表，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。(1)開發(fā)平臺(tái)(2)測(cè)試軟件(3)評(píng)估軟件(4)演示軟件(5)模擬性能而開發(fā)的仿真軟件等。

一、RFID軟件部分3.RFID的其他軟件

1.什么是中間件？

中間件（middleware）是基礎(chǔ)軟件的一大類，屬于可復(fù)用軟件的范疇。顧名思義，中間件處于操作系統(tǒng)軟件與用戶的應(yīng)用軟件的中間。中間件在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)之上，應(yīng)用軟件的之下，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。

二、中間件基本概念2.什么是RFID中間件

RFID中間件是用來(lái)加工和處理來(lái)自讀寫器的所有信息和事件流的軟件，是連接讀寫器和企業(yè)應(yīng)用的紐帶，使用中間件提供一組通用的應(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)。它要對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾、分組和計(jì)數(shù)，以減少發(fā)往信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量并防止錯(cuò)誤識(shí)讀、多讀信息。二、中間件基本概念二、中間件基本概念RFID中間件框架圖3.為什么要使用RFID中間件

1）如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與新的RFIDReader連接?

這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)是用戶應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問(wèn)題。在RFID應(yīng)用中，通透性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確抓取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性、以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問(wèn)題。

二、中間件基本概念為什么要使用RFID中間件中間件在系統(tǒng)中的作用及位置

二、中間件基本概念二、中間件基本概念為什么要使用RFID中間件2）RFID中間件與系統(tǒng)集成過(guò)濾和收集數(shù)據(jù)，去除閱讀器產(chǎn)生冗余、錯(cuò)誤的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并在生成報(bào)告時(shí)只上傳關(guān)心的數(shù)據(jù)（分組統(tǒng)計(jì)的）。加強(qiáng)對(duì)RFID基礎(chǔ)設(shè)施的管理，典型的企業(yè)級(jí)應(yīng)用需要管理成百上千的閱讀器(可能是不同牌子的)，RFID中間件提供對(duì)其進(jìn)行配置管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控閱讀器的狀態(tài)。為什么要使用RFID中間件RFID中間件與系統(tǒng)集成二、中間件基本概念RFID中間件的功能？RFID中間件的功能是負(fù)責(zé)管理在識(shí)讀器和應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)流。信息服務(wù)的作用是使不同的應(yīng)用系統(tǒng)能共享相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過(guò)它們，RFID系統(tǒng)的相關(guān)信息可以在全球得到共享。二、中間件基本概念RFID中間件的需求?數(shù)據(jù)處理盡量靠近源頭大量RFID數(shù)據(jù)存在于系統(tǒng)“邊緣”；讓有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)入中央系統(tǒng)；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、篩選、整合和匯總；屏蔽各種錯(cuò)誤與異常，避免給中央系統(tǒng)帶來(lái)麻煩。RFID中間件的需求?

對(duì)事件進(jìn)行層層抽象，轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的事件RFID應(yīng)用領(lǐng)域面臨著大量簡(jiǎn)單事件；實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單事件向有價(jià)值事件的轉(zhuǎn)化。1、中間件使用中間件的原因㈠隔離應(yīng)用程序與設(shè)備接口㈡處理由識(shí)讀器和傳感器捕獲的原始測(cè)讀記錄，使應(yīng)用程序僅能看到有意義的、高層的事件，減少了應(yīng)用程序處理的信息量。㈢提供了一個(gè)應(yīng)用程序?qū)拥慕涌谟糜诠芾碜R(shí)讀器和查詢RFID測(cè)讀記錄。二、中間件基本概念三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

1.RFID網(wǎng)絡(luò)框架讀寫器系統(tǒng)（1）讀寫器系統(tǒng)（N）RFID中間件應(yīng)用程序系統(tǒng)閱讀器層邊緣層集成層應(yīng)用層RFID中間件的總架構(gòu)就是在RFID應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的中間兩層，即邊緣層和集成層。EPC：產(chǎn)品電子代碼管理中心ONS：本地對(duì)象命名服務(wù)EPCIS：電子產(chǎn)品碼信息服務(wù)RFID：無(wú)線射頻識(shí)別三、RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

2.RFID中間件平臺(tái)數(shù)據(jù)采集層：負(fù)責(zé)采集粘貼在物品上的標(biāo)簽信息；事件處理層：處理來(lái)自數(shù)據(jù)采集層的事件和數(shù)據(jù)；信息發(fā)布層：負(fù)責(zé)處理來(lái)自事件處理層的抽象事件信息，對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送和發(fā)布等處理以服務(wù)用戶。三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

2.RFID中間件平臺(tái)數(shù)據(jù)采集層

設(shè)計(jì)目標(biāo)：為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。主要包含閱讀器的管理、大規(guī)模閱讀器間的協(xié)調(diào)、異構(gòu)閱讀器網(wǎng)絡(luò)的管理功能。事件處理層

事件處理層是RFID中間件平臺(tái)的核心。RFID事件處理以形式化方法、數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜事件處理等理論為基礎(chǔ)。針對(duì)原始數(shù)據(jù)規(guī)模大和原始數(shù)據(jù)包含的語(yǔ)義信息少兩個(gè)問(wèn)題，有效減少了數(shù)據(jù)冗余、壓縮事件規(guī)模并為上層商業(yè)應(yīng)用提供語(yǔ)義信息。信息發(fā)布層三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

圖5-12RFID事件處理過(guò)程示意圖事件處理的研究?jī)?nèi)容事件描述事件過(guò)濾：指在輸入的巨量事件中發(fā)現(xiàn)有用的和重要的事件，過(guò)濾冗余的、無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)，其目標(biāo)在于減少事件的數(shù)量。事件挖掘：指基于事件之間的時(shí)間、空間和因果關(guān)系及事件的屬性信息，利用形式化的模式語(yǔ)言，實(shí)時(shí)地從大規(guī)模事件集合中提取模式的過(guò)程。事件聚合：指由匹配某種模式的事件自己生產(chǎn)符合相應(yīng)輸出模式的高層事件過(guò)程。事件響應(yīng)：指由事件聚合產(chǎn)生的高層事件，觸發(fā)用戶預(yù)設(shè)的動(dòng)作或行為，為反應(yīng)式應(yīng)用與主動(dòng)式應(yīng)用提供良好的支持。事件存儲(chǔ)：三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

RFID中間件的LLRP協(xié)議與ALE協(xié)議LLRP協(xié)議：提供了對(duì)空中接口操作和空中接口協(xié)議命令參數(shù)的控制能力，提供更底層讀寫器操作的訪問(wèn)能力。EPCglobal公布的第二代讀寫器協(xié)議，定義了RFID讀寫器和客戶端之間的接口。ALE協(xié)議：是EPCglobal定義的RFID應(yīng)用系統(tǒng)和RFID中間件之間的接口規(guī)范，通過(guò)LAE接口，從應(yīng)用程序端與中間件之間有了一組API來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。三、

RFID網(wǎng)絡(luò)框架及中間件系統(tǒng)功能

4、RFID中