浅谈RFID EDGE SERVER（中间件）实现 - 文章

浅谈RFID EDGE SERVER（中间件）实现

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前言

在RFID标准制定和推广方面，EPCglobal做为一个受业界委托而成立的非盈利组织，由国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会（UCC）共同投资，主要负责 EPC网络的全球化标准，以便快速、自动、准确地识别供应链中流通的商品。目前，该组织在标准制定和推广上与其它的RFID标准组织相比，占据了领导者的地位。

为了加快RFID技术的发展和应用，EPCglobal领导制定了众多的标准，涉及到RFID软硬件的各个层面。

关于RFID中间件，EPCglobal于2005年9月推出了ALE （应用级别事件，Application Level Event）规范，规范其技术实现。

RFID应用框架

图一 RFID应用框架

图一描述的物联网环境下RFID软硬件设施协调工作的各个环节以及相应的EPCglobal制定的标准或规范。

可以看到，从RFID标签制造开始，到其信息被RFID阅读器捕获，再由RFID中间件进行事件过滤和汇总，然后由EPCIS应用软件进行RFID事件的业务内容丰富，保存到EPCIS存储系统，供企业自身和其合作伙伴进行访问。在中间的各个环节，EPCglobal出台了相关标准和规范。

·RFID标签和RFID阅读器之间，定义了EPC标签数据规范和标签协议
·RFID阅读器和RFID中间件之间，定义了读写器访问协议和管理接口
·RFID中间件和EPCIS捕获应用之间，定义了RFID事件过滤和采集接口（ALE）
·EPCIS捕获应用和EPCIS存储系统之间，定义EPCIS信息捕获接口
·EPCIS存储系统和EPCIS信息访问系统之间，定义了EPCIS信息查询接口
·其它关于跨企业信息交互的规范和接口，譬如ONS接口等

一个典型的RFID应用基本上都会包含这些层面的的软硬件设施，而RFID中间件做为沟通硬件系统和软件系统的桥梁，在RFID应用环境中尤为重要。笔者在另一文章中《RFID应用架构规划指南》阐述过RFID中间件层在RFID应用架构中的地位。因此，如何实现、评估一个优秀的RFID中间件，对企业RFID技术实施的长远意义起着中流砥柱的作用。

ALE接口介绍

EPCglobal推荐的ALE接口可以由以下的状态图进行描述，基本上包含了以下几个部分：

·ECSpec定义/取消定义
·ECReport获取
·其它辅助接口

图二描述了ALE API接口的工作机制。

图二 ALE接口工作图解

在阐述其工作原理之前，先描述一下读写器的工作机制，RFID中间件和RFID读写器之间存在一个读周期（Read Cycle），每个读周期，RFID中间件会发送读取RFID标签指令给读写器，读写器控制读写天线发送电磁信号，一旦RFID标签内置天线在其信号工作范围内获得这一电磁信号，会激活其芯片上的信息发送逻辑，发送电磁响应，读写器的读写天线就会捕获到RFID标签信息，发送给RFID中间件。这个读周期是可控的，可由RFID中间件进行配置管理。

ALE接口规范定义了一个事件周期（Event Cycle），一个事件周期会包含一个或多个读周期，因此，RFID中间件在这一事件周期内读取的所有标签信息被聚合起来，然后通过过滤机制，发布成为一个ECReport。

ECSpec用来描述事件周期间隔或事件触发机制，ECReport的格式，事件过滤和组合规则等。

ECReport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，ECSpec信息等。

从上图描述的ALE工作机制，大家可以看到，有两种机制（同步和异步）之分。

在同步工作机制下，客户端直接调用immediate（）接口，通知Edge Server开始工作，如需要触发器触发，其状态切换到请求状态，如无需触发器触发，其状态直接切换到工作状态；在需要触发器触发的情况下，基于ECSpec定义的采集方式（或触发器启动，或周期轮询），聚合单一事件周期内所有读周期获取的EPC信息，生成ECReport，发送给客户端，其状态切换到工作状态。

在异步工作机制下，第一步是定义ECSpec，告诉Edge Server如何生成ECReport，其状态切换到未请求状态；第二步是通过调用subscribe（订阅）或者poll（抽取），告诉Edge Server其采集EPC操作开始工作，如需要触发器触发，其状态切换到请求状态，如无需触发器触发，其状态直接切换到工作状态；在需要触发器触发的情况下，基于ECSpec定义的采集方式（或触发器启动，或周期轮询），聚合单一事件周期内所有读周期获取的EPC信息，生成ECReport，发送给客户端，其状态切换到工作状态。

其它辅助接口包括查看当前Edge Server上定义的的ECSpec列表，单一ECSpec信息，ALE标准版本，ECSpec订阅列表等。

RFID中间件的技术实现

一个典型的基于ALE规范的RFID中间件基本上需要包括以下功能：

·实现ALE规范的所有必需要求

- 实现ALE接口规范所描述的工作状态机
- 支持多类EPC事件接收客户端（HTTP，TCP，FILE）
- 处理ECSpec，ECReport等XML，为第三方应用提供Web Service接口

·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

·提供RFID中间件自身的配置管理

- 配置读写器集成参数，实现不同读写器的集成
- 配置ALE接口参数，实现第三方应用的访问
- 配置Edge Server工作参数，实现RFID中间件在特殊环境下适应性工作
- 提供集中管理

·提供对RFID读写器的监控、基本配置和管理

- 支持多个RFID读写器的同时访问，监控
- 支持对不同RFID读写器的基本配置和管理

·提供灵活扩展的框架，支持ALE规范的升级和快速集成新的RFID读写器

- 提供版本维护机制，支持ALE规范的升级
- 提供开发工具包，快速集成新的RFID读写器

·提供企业级运行品质，稳定，高效，安全，可管理，扩展，互联

- 由于RFID中间件运行在企业边缘层，在进行RFID中间件集中管理的同时，需要自身提供足够高的可用性
- 海量级的EPC信息采集需要RFID中间件高效工作，支持多RFID读写器并行操作
- 业务上的安全要求其EPC信息的采集行为必须是安全的
- 简洁直观的管理风格有助于企业更好的管理RFID中间件及其相关RFID硬件设施
- 扩展能力，除了前面提到的对标准和硬件的兼容性之外，需要在性能提升方面通过多个RFID中间件并行工作来进一步优化性能。
- 良好的互联性，实现与第三方应用的协同工作。

图三描述的是RFID中间件在RFID应用系统中的定位，实现RFID上层应用和底层RFID硬件的信息交换，可以明确，支持ALE标准仅仅是一个RFID中间件的一项工作，其它方面的技术实现也相当重要，缺一不可。

图三 RFID中间件定位

结束语

不同公司提供的RFID硬件设施各自有其独特的优势和局限性，随着企业实施RFID应用的深入展开，其应用环境复杂度的加剧，将导致企业在不同应用环境下采用不同公司提供的RFID硬件解决方案。同时，与企业核心业务系统之间的信息交互不断加强，RFID中间件也需要满足众多业务系统的集成要求，因此，如何选择一个适合企业自身应用环境的RFID中间件，成为企业成功实施RFID应用的重要一环。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/26/2006)


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