基于RFID的EPC中間件的設計

摘要：本文簡(jiǎn)述了物聯(lián)網(wǎng)EPC技術(shù)并分析了Savant中間件軟件系統的主要功能和框架結構。在深入研究EPCgloabal后，借鑒EPCgloabl的中間件標準ALE，給出了一種Savant中間件軟件系統的設計思路，并從邏輯上驗證了該系統的完整性與有效性。
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)的出現打破了傳統的關(guān)于物品信息的存儲與查詢(xún)的思維，通過(guò)將物理基礎設施和IT基礎設施統一化，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)運行、經(jīng)濟管理，甚至滲透到人們個(gè)人生活的各個(gè)方面。
在應用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)時(shí)，首先面對的問(wèn)題就是電子標簽上數據的獲取和有效信息的提取。作為RFID系統的重要組成部分，EPC中間件是數據采集、過(guò)濾等處理的主要單元。本文提出了一種中間件的設計思路，使上層開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)RFID應用系統時(shí)無(wú)需再考慮如何與各種硬件設備交互而直接獲取有價(jià)值的RFID信息。

1 EPC系統簡(jiǎn)介
EPC的全稱(chēng)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電子標簽，并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現信息傳遞。EPC系統為每一件商品建立全球唯一的識別標準，實(shí)現在全球范圍內對商品具體信息的記錄與查詢(xún)，有效提高商品信息的管理水平，以及物流準確性，并且降低物流成本。
EPC系統的信息網(wǎng)絡(luò )系統是在全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，通過(guò)Savant管理軟件系統、ONS對象名稱(chēng)解析服務(wù)系統、實(shí)體標記語(yǔ)言(PML)實(shí)現實(shí)物的互聯(lián)。
Savant中間件的系統協(xié)議主要由RFID通信協(xié)議、應用事件管理(ALE，Application Level Event)協(xié)議等組成。ALE是EPCgobal的中間件標準，是閱讀器模塊和客戶(hù)應用程序之間的接口協(xié)議。該協(xié)議定義了客戶(hù)可以如何過(guò)濾和整合來(lái)自讀寫(xiě)器的EPC標簽，并面向不同的企業(yè)應用程序和閱讀器定義了統一的接口。ALE的處理過(guò)程是：接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)數據源的EPC標簽碼：根據企業(yè)應用程序要求以一定的時(shí)間間隔整合數據，過(guò)濾重復和不感興趣的EPC碼；根據企業(yè)應用程序要求以不同的形式打包發(fā)送報告。

2 Savant中間件的功能與結構
在功能上，Savant軟件系統利用ONS對象名稱(chēng)解析服務(wù)并調用PML服務(wù)器上的標簽應用信息供Savant上層應用軟件使用，所以Savant軟件系統在結構上有一些用于ONS對象名稱(chēng)解析服務(wù)的專(zhuān)用接口。
處理模塊與外部EPC系統的聯(lián)系通過(guò)規范定義的接口，即閱讀器接口和應用軟件接口來(lái)實(shí)現。閱讀器接口提供與標簽閱讀器的連接，Sav-ant通過(guò)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標準的描述，Savant軟件系統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準，而能用于用戶(hù)開(kāi)發(fā)的是Savant軟件系統的處理部分。根據功能的需要，能夠得到Savant中間件軟件的大體結構：

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