基于RFID的EPC中間件的設(shè)計(jì)

摘要：本文簡述了物聯(lián)網(wǎng)EPC技術(shù)并分析了Savant中間件軟件系統(tǒng)的主要功能和框架結(jié)構(gòu)。在深入研究EPCgloabal后，借鑒EPCgloabl的中間件標(biāo)準(zhǔn)ALE，給出了一種Savant中間件軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并從邏輯上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的完整性與有效性。
關(guān)鍵詞：Savant中間件；RFID；物聯(lián)網(wǎng)；電子產(chǎn)品代碼

0 前言
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的關(guān)于物品信息的存儲(chǔ)與查詢的思維，通過將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一化，建立起一個(gè)本身具有通信能力的交互信息網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不僅涵蓋生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)管理，甚至滲透到人們個(gè)人生活的各個(gè)方面。
在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)時(shí)，首先面對的問題就是電子標(biāo)簽上數(shù)據(jù)的獲取和有效信息的提取。作為RFID系統(tǒng)的重要組成部分，EPC中間件是數(shù)據(jù)采集、過濾等處理的主要單元。本文提出了一種中間件的設(shè)計(jì)思路，使上層開發(fā)者在開發(fā)RFID應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)無需再考慮如何與各種硬件設(shè)備交互而直接獲取有價(jià)值的RFID信息。

1 EPC系統(tǒng)簡介
EPC的全稱是Electronic Product Code，即產(chǎn)品電子代碼，是美國麻省理工學(xué)院自動(dòng)識別中心(Auto-ID中心)提出的。EPC的載體是RFID電子標(biāo)簽，并借助互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)信息傳遞。EPC系統(tǒng)為每一件商品建立全球唯一的識別標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)對商品具體信息的記錄與查詢，有效提高商品信息的管理水平，以及物流準(zhǔn)確性，并且降低物流成本。
EPC系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過Savant管理軟件系統(tǒng)、ONS對象名稱解析服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)體標(biāo)記語言(PML)實(shí)現(xiàn)實(shí)物的互聯(lián)。
Savant中間件的系統(tǒng)協(xié)議主要由RFID通信協(xié)議、應(yīng)用事件管理(ALE，Application Level Event)協(xié)議等組成。ALE是EPCgobal的中間件標(biāo)準(zhǔn)，是閱讀器模塊和客戶應(yīng)用程序之間的接口協(xié)議。該協(xié)議定義了客戶可以如何過濾和整合來自讀寫器的EPC標(biāo)簽，并面向不同的企業(yè)應(yīng)用程序和閱讀器定義了統(tǒng)一的接口。ALE的處理過程是：接收來自一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)源的EPC標(biāo)簽碼：根據(jù)企業(yè)應(yīng)用程序要求以一定的時(shí)間間隔整合數(shù)據(jù)，過濾重復(fù)和不感興趣的EPC碼；根據(jù)企業(yè)應(yīng)用程序要求以不同的形式打包發(fā)送報(bào)告。

2 Savant中間件的功能與結(jié)構(gòu)
在功能上，Savant軟件系統(tǒng)利用ONS對象名稱解析服務(wù)并調(diào)用PML服務(wù)器上的標(biāo)簽應(yīng)用信息供Savant上層應(yīng)用軟件使用，所以Savant軟件系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有一些用于ONS對象名稱解析服務(wù)的專用接口。
處理模塊與外部EPC系統(tǒng)的聯(lián)系通過規(guī)范定義的接口，即閱讀器接口和應(yīng)用軟件接口來實(shí)現(xiàn)。閱讀器接口提供與標(biāo)簽閱讀器的連接，Sav-ant通過該接口和閱讀器建立連接，向閱讀器發(fā)送各種命令。
按照SavantSpecification 1.0標(biāo)準(zhǔn)的描述，Savant軟件系統(tǒng)就是處理模塊與各接口模塊的集成容器，其各個(gè)接口模塊均有一定的標(biāo)準(zhǔn)，而能用于用戶開發(fā)的是Savant軟件系統(tǒng)的處理部分。根據(jù)功能的需要，能夠得到Savant中間件軟件的大體結(jié)構(gòu)：

圖1模型的基本功能在于其中處理模塊通過輸入接口模塊與輸出接口模塊與閱讀器和上層應(yīng)用軟件進(jìn)行聯(lián)系。Savantqp間件系統(tǒng)是一個(gè)開放式系統(tǒng)，其用戶定義的處理模塊是功能實(shí)現(xiàn)的主要體現(xiàn)部分，提供各種用戶要求的功能。在輸入端，Savant中間件系統(tǒng)主要工作是對閱讀器所采集到的電子標(biāo)簽信息進(jìn)行收集和處理，或者根據(jù)自身內(nèi)部設(shè)定的命令對閱讀器輸出反饋指令；在輸出端，其面對的是上層應(yīng)用軟件的調(diào)用，或者是通過ONS對象名解析服務(wù)對PML服務(wù)器上的相應(yīng)商品信息進(jìn)行讀取。
由上可知，Savant中間件起的是連接閱讀器系統(tǒng)與上層應(yīng)用或者信息存儲(chǔ)系統(tǒng)作用，因此對其設(shè)計(jì)主要在于完成信息的處理、過濾、暫存與計(jì)算。