陳陽

（廣東省計算中心，廣東 廣州 510033）

RFID中間件發(fā)展與趨勢研究

陳陽

（廣東省計算中心，廣東 廣州 510033）

本文闡述了RFID中間件的概念、特點，回顧了RFID中間件的發(fā)展歷程，分析了國內(nèi)外科研機構(gòu)及企業(yè)研發(fā)的RFID中間件產(chǎn)品，闡述了RFID中間件的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

RFID；中間件；發(fā)展趨勢

1 概述

RFID中間件將企業(yè)級中間件技術(shù)延伸到RFID領(lǐng)域，是RFID產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵技術(shù)。它屏蔽了RFID設(shè)備的多樣性，為后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供強大的支撐，從而驅(qū)動更豐富的RFID應(yīng)用。RFID中間件是RFID標簽信息和應(yīng)用程序之間的中介，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，即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標簽數(shù)據(jù)[1]。即使存儲RFID標簽信息的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序發(fā)生更新，或者RFID讀寫器設(shè)備變更等，應(yīng)用端無需修改也能處理，簡化了系統(tǒng)的擴展和維護。

2 RFID中間件的發(fā)展

RFID中間件的發(fā)展可以分為三個階段[2,3]：

2.1 應(yīng)用中間件發(fā)展階段

RFID初期的發(fā)展多以整合、串接RFID讀寫器為目的，此階段多為RFID讀寫器廠商主動提供簡單API，供企業(yè)將后端系統(tǒng)與RFID讀寫器串接。在這個階段，企業(yè)采用RFID技術(shù)需花費很多成本去處理前后端系統(tǒng)連接的問題。

2.2 架構(gòu)化中間件發(fā)展階段

本階段是RFID中間件成長的關(guān)鍵階段，由于RFID的優(yōu)勢，沃爾瑪?shù)裙鞠嗬^進行RFID技術(shù)的規(guī)劃與應(yīng)用，促使各國際大廠持續(xù)關(guān)注RFID市場的發(fā)展，處在系統(tǒng)架構(gòu)中間件層的廠商，如IBM、Oracle、Microsoft等，也開始在原本的中間件產(chǎn)品上自行開發(fā)RFID適配器；也有些廠商與RFID讀寫器廠商合作提供特定的解決方案，以加快進入市場的速度。本階段RFID中間件的發(fā)展不但已經(jīng)具備基本的資料搜集、過濾等功能，同時也能滿足企業(yè)多對多的連接需求，并具備平臺的管理與維護功能。

2.3 解決方案中間件階段

在RFID標簽、讀寫器與中間件發(fā)展過程中，各廠商針對不同領(lǐng)域提出各項創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，用戶不需再為前端RFID硬件與后端應(yīng)用系統(tǒng)的連接而煩惱。面向特定領(lǐng)域的解決方案中間件，具有更好的領(lǐng)域適用性。

3 RFID中間件研究現(xiàn)狀

在國際上目前比較知名的RFID中間件廠商有IBM、Oracle、Microsoft等知名國際企業(yè)。這些軟件產(chǎn)商具有雄厚的技術(shù)儲備，其開發(fā)的RFID中間件產(chǎn)品經(jīng)過嚴格的測試，產(chǎn)品的穩(wěn)定性、先進性、海量數(shù)據(jù)的處理能力都比較完善，已經(jīng)得到了企業(yè)的認同[4,5]。

(1)IBM公司RFID中間件[6,7]

IBM公司的RFID中間件是一套遵循J2EE企業(yè)架構(gòu)開發(fā)的開發(fā)式的RFID中間件產(chǎn)品，其有利于幫助企業(yè)簡化實施RFID項目的步驟，能滿足企業(yè)處理海量數(shù)據(jù)的要求?；诟叨葮藴驶拈_發(fā)方式，IBM的RFID中間件產(chǎn)品可以與企業(yè)信息管理系統(tǒng)無縫聯(lián)接，有效縮短企業(yè)的項目實施周期，降低RFID項目實施的成本。

(2)Oracle公司RFID中間件產(chǎn)品[8,9]

Oracle公司的RFID中間件產(chǎn)品是其并購BEA公司獲得，包括了RFID Edge Server和RFID集成中間件兩大部分，支持多種主流閱讀器和多種協(xié)議的電子標簽。其中，RFID邊緣服務(wù)器可操縱控制RFID讀寫設(shè)備按照預(yù)定的方式運行，保證不同讀寫設(shè)備之間協(xié)調(diào)工作；并按照一定的規(guī)則過濾數(shù)據(jù)，篩除冗余，將真正有效的數(shù)據(jù)傳送給后臺的信息系統(tǒng)處理。RFID集成中間件是RFID解決方案商業(yè)價值的核心，它基于WebLogic平臺，通過RFID邊緣服務(wù)器的橋梁作用，能兼容各種符合EPC標準的RFID硬件設(shè)備；用戶可以圍繞RFID進行業(yè)務(wù)流程的創(chuàng)新，與各種現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)集成，從而產(chǎn)生真正的商業(yè)價值。

(3)Microsoft公司RFID中間件[10]

Microsoft BizTalk RFID中間件，以SQL Server數(shù)據(jù)庫和Windows操作系統(tǒng)為依托，是微軟RFID應(yīng)用解決方案的核心。該產(chǎn)品不僅提供了常見的中間件或者邊緣件的功能，而且提供了強大的運行時商業(yè)管理功能和多層次開放的編程模式，并提供了一系列相對應(yīng)的工具和組件，從而為RFID解決方案的成功實施在性能、可擴展性、可靠性等方面提供保證。

(4)國外科研機構(gòu)的RFID中間件研究成果

Christian等在文獻[11][12]中介紹了瑞士聯(lián)邦蘇黎世大學研發(fā)的RFID中間件，指出了RFID中間件設(shè)計應(yīng)充分考慮應(yīng)用需求以及RFID技術(shù)約束等因素，他們提出的中間件架構(gòu)具有多種功能，包括標簽聚合，過濾，緩沖處理，虛擬標簽存儲服務(wù)以及消息傳送等。

Taesu等人在文獻[13]中介紹了韓國電子通信研究所的RFID中間件軟件平臺，他們實現(xiàn)的RFID中間件與EPCglobal的ALE標準兼容，能夠支持多種閱讀器以及同步和異步的事件處理和分發(fā)功能。

文獻[14]提出的RFID Middleware框架中，結(jié)合了Agent和對象技術(shù)，將每一個設(shè)備都看成一個Agent，如Reader-Agent、PrinterAgent、DBAgent等，分別作為閱讀器、打印機和數(shù)據(jù)庫軟件的代理。所有Agent之間通過基于UDP/IP的XML消息進行通信，Agent作為它們所對應(yīng)設(shè)備的“包裝器”，分別處理相應(yīng)的消息。

與國外相比，國內(nèi)RFID軟件起步較晚，但是，國內(nèi)在RFID中間件和公共服務(wù)方面已經(jīng)開展了一些工作。依托國家863計劃“無線射頻關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)”課題，中科院自動化所開發(fā)了RFID公共服務(wù)體系基礎(chǔ)架構(gòu)軟件和血液、食品、藥品可追溯管理中間件；華中科技大學開發(fā)了支持移動通信平臺的RFID中間件產(chǎn)品Smarti，上海交通大學開發(fā)了面向商業(yè)物流的數(shù)據(jù)管理與集成中間件平臺[15]。

縱觀國內(nèi)外軟件產(chǎn)品，普遍的方案是將RFID技術(shù)納入其現(xiàn)有中間件產(chǎn)品的軟件體系中，如IBM將RFID納入Web-Sphere架構(gòu)，Oracle在Weblogic中增加RFID功能[16]。這種在現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上開發(fā)RFID模塊的方式，使得RFID中間件產(chǎn)品變得龐大、價格高，不便于中小企業(yè)低成本輕量級應(yīng)用。目前國內(nèi)RFID應(yīng)用多處于示范驗證階段，還未形成大規(guī)模的應(yīng)用。

4 發(fā)展趨勢

隨著硬件技術(shù)逐漸成熟，龐大的軟件市場商機促使國內(nèi)外信息服務(wù)廠商持續(xù)關(guān)注與投入，RFID中間件在各項RFID產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中居于核心地位，其未來發(fā)展趨勢如下：

4.1 RFID中間件的安全性

RFID應(yīng)用最讓外界質(zhì)疑的是RFID后端系統(tǒng)所連接的大量廠商數(shù)據(jù)庫可能引發(fā)的商業(yè)信息安全問題，尤其是消費者的信息隱私權(quán)。通過大量RFID讀寫器的布置，人類的生活與行為將因RFID而容易追蹤。因此，如何在RFID芯片存儲，數(shù)據(jù)傳輸，中間件的數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)增強安全技術(shù)，是RFID應(yīng)用的又一關(guān)注點。安全領(lǐng)域?qū)⑹荝FID技術(shù)以及RFID中間件技術(shù)未來發(fā)展的趨勢。

4.2 RFID解決方案中間件

隨著RFID應(yīng)用的發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，越來越多的行業(yè)領(lǐng)域?qū)⒉捎肦FID技術(shù)，通用性的RFID中間件面對細分行業(yè)的差異化的應(yīng)用需求，其靈活性和可適應(yīng)性將面臨挑戰(zhàn)。因此，針對特定領(lǐng)域的RFID中間件及解決方案將具有良好的發(fā)展前景，是RFID行業(yè)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵。

5 結(jié)束語

本文闡述了RFID中間件的基本概念、應(yīng)用價值、功能特征等，追溯了RFID中間件的幾個發(fā)展階段。文中詳細介紹了目前國內(nèi)外RFID中間件產(chǎn)品的特點，剖析了RFID中間件的研究現(xiàn)狀，指出當前存在的問題。

隨著RFID技術(shù)在各行業(yè)的進一步推廣應(yīng)用，RFID中間件的發(fā)展將趨向于為不同行業(yè)應(yīng)用RFID技術(shù)提供特定的解決方案。因此，結(jié)合行業(yè)特點，研發(fā)滿足具體業(yè)務(wù)需求的RFID解決方案中間件，將是RFID中間件的一個發(fā)展趨勢。

[1]吳正大，魏俊榮，張繼新．RFID中間件設(shè)計技術(shù)初探[J]．郵電設(shè)計技術(shù)，2006(8)：39-42．

[2]成修治．RFID中間件架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)[D]．北京：北方工業(yè)大學出版社，2008．

[3]鄧海生，李軍懷，劉紅英．基于RFID的數(shù)據(jù)采集中間件[J]．計算機技術(shù)與發(fā)展，2007，17(9)：188-191．

[4]李澎．RFID中間件產(chǎn)品縱覽[J]．中國自動識別技術(shù)，2007，2 (1)：66-71．

[5]張玉波．RFID中間件技術(shù)縱覽[J]．中國自動識別技術(shù)，2008，2(1)：61-65．

[6]范文兵，曹曉光，陳燕．基于中間件技術(shù)的RFID通訊組件設(shè)計[J]．鄭州大學學報，2007，28(4)：47-50．

[7]路康，張啟峰．基于JMS的RFID中間件設(shè)計與實現(xiàn)[J]．河南大學學報，2008，38(5)：537-540．

[8]Bea Systems Inc．BEA WebLogic RFID解決方案白皮書[EB/ OL]．BEA官方網(wǎng)站，2007年6月

[9]郭洪役，酈蘇丹．由IBM和BEA的代表產(chǎn)品看RFID中間件[J]．計算機與信息技術(shù)，2008，8．

[10]張潔豪．RFID中間件設(shè)備集成技術(shù)研究與開發(fā)[D]．上海：上海交通大學出版社，2007．

[11]Christian Floerkemeier，Matthias Lampe．RFID Middleware Design--Addressing Application Requirements and RFID Constraints [A]．Proceedings of the 2005 joint conference on Smart objects and ambient intelligence[C]．New York：ACM，2005:219-224．[12]Mardiyono．Evaluation of Middleware Architectures and Desirable Characteristics Design for Adaptive Middleware In RFID Application[A]．Postgraduate Annual Research Seminar 2007[C]．Malaysia：University of Technology Malaysia，2007．

[13]Taesu Cheong，Youngil Kim，Yongjoon Lee．REMS and RBPTS：ALE-compliant RFID Middleware Software Platform[A]．Proceeding of the 8th International Conference Advanced Communication Technology[C]USA：IEEE，2006．699-704．

[14]Joseph E．Hoag，Craig W．Thompson．Architecting RFID Middleware[A]．Internet Computing[C]．USA：IEEE，2006．88-92．

[15]徐以軒．RFID企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)研究與開發(fā)[D]．上海：上海交通大學出版社，2007．

[16]李素彩．RFID技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用——RFID技術(shù)概述[J]．物流技術(shù)與應(yīng)用，2006，12：64-67．

Research on the Development and Trends of RFID Middleware

Chen Yang
(Guangdong Computing Center，Guangzhou 510033，Guangdong)

This paper describes the concepts and characteristics of RFID middleware,reviews the development of RFID middleware,analyzes RFID middleware products that are developed by domestic and foreign research institutions and corporations.This paper also gives an overview of the current research status and development trends of RFID middleware.

RFID；middleware；development trends

TM933.33

：A

1008-66609(2015)04-0023-02

陳陽，男，廣東潮州人，本科，信息系統(tǒng)管理師，研究方向：計算機技術(shù)。

廣東省科技計劃項目，項目編號：2013B010102005。