1 概述

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術近年來得到了快速的發展，目前已進入商業化應用階段。由于具有 高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點，RFID技術能應用于物流、制造、公共信息服務等行業，可大幅度提高管理與 運作效率，降低成本。RFID技術顯示出巨大的發展潛力與應用空間，是21世紀最有發展前途的信息技術之一。


由于RFID技術具有諸多優點，因此企業投資者開始考慮將RFID技術應用在企業系統內。但是，RFID設備技術復雜，與企業后臺 系統（如SCM，ERE CRM）之間的集成難度較大，并且傳統的應用集成系統主要采用數據集成的方式，系統間耦合度高，對業務變化 的適應性差。這使得企業對于實施RFID技術持謹慎的態度。RFID 中間件的推出會有助于RFID設備與企業后臺系統的集成。但目前中 間件主要關心的是數據層集成，而不提供任何能實現更高層集成的功能。本文提出并設計了一種基于面向服務體系架構。

（Service—Oriented Architectures，SOA）的RFID集成應用方案，能夠把各個應用RFID技術的功能抽象成服務，企業應用系 統通過請求／服務的方式來獲取RFID中間件提供的服務。最后，通過使用香港大學電子商務研究所（ETI）開發的RFID中間件（以 下簡稱RAE）與倉庫管理系統的集成應用示例，驗證了所提出的技術方案。

2 相關技術

2.1 RFID技術

射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象的唯一有效標識。典型的RFID系統主要由閱讀 器、電子標簽、RFID 中間件和應用系統軟件4部分構成。

標簽一般由芯片和天線組成。每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上或嵌入物體內，用于標志目標對象。閱讀器通過控 制射頻模塊向標簽發射讀取信號，并接收標簽的應答，同時讀寫器將時鐘信號和能量發送給標簽，閱讀器對標簽的對象標志信息進 行解碼，并將對象標志信息連同標簽上的其他相關信息傳送到RFID 中間件以進行后續處理。RFID中間件負責對閱讀器所讀取的標簽 數據進行過濾、匯集和計算，以減少從讀寫器傳往企業應用的數據量。RFID應用軟件針對不同行業的特定需求而開發，如公共汽車 的收費系統。

2.2 RFID中間件技術

中間件在RFID應用系統中介于底層RFID硬件設備（如射頻識別閱讀器）與后臺數據庫及應用軟件（如ERP系統）中間，對閱讀器傳來的與標簽相關的事件、數據進行過濾、匯總和計算，減少從閱讀器傳往企業應用的巨量原始數據。RFID 中間件主要包括以下幾個功能：

（1）閱讀器等硬件設備的協調控制功能。用戶可以通過RFID中間件接口直接配置、監控閱讀器等硬件設備。

（2）標簽數據的過濾與事件處理功能。這是RFID中間件平臺的核心，通過相關的算法來減少數據冗余并為后臺應用提供語義信 息。

（3）數據路由功能。中間件能決定采集的標簽數據信息傳遞給哪一個應用。

目前提供RFID 中間件平臺的廠商主要有IBM，Oracle，Microsoft，SAP,SUN，對于這些廠商來說，RFID中間件只是其現有軟件的擴展，他們的RFID 產品可以迅速方便地與各自現有的軟件產品線集成到一起。但缺點是，其 RFID 中間件產品對該廠商其他軟件產品的依賴性太大。

2.3 面向服務的體系結構

面向服務的體系結構是一種技術架構風格，它代表了一種開放的、敏捷的、可擴展的、可組合的架構，定義了服務提供者和消 費者之間的松散耦合關系。其業務敏捷的特點，幫助企業把業務變得更加靈活，能夠適時、快速地響應變化。SOA的核心概念就是服 務，W3C 對服務的定義 如下：“服務是一種表示執行任務的能力的抽象資源，一個服務必須被具體的提供者軟件實體實現才可以被 使用”。目前，Web Service 是目前對 SOA 最為廣泛接受的實現方式，它的基本結構如圖1所示。

圖1 SOA參考模型
其中包含服務的3個基本角色，即服務提供者、服務請求者和服務注冊，在這些角色之間使用了3種操作，即服務發布、服務發現和服務綁定。作為SOA 的一種實現技術，Web Services提供了基于XML的標準接口，具有完好的封裝性、松散的耦合性、協議規范的標準性以及高度的可集成性等特點，能夠良好地滿足SOA 應用模式的需求。由于Web Services使應用程序的集成發生在協議棧的較高層，基于更注重服務語義而非網絡協議語義的消息，實現了業務功能的松散集成。這一特點有助于在企業間和企業內部通過Web連接業務功能。

3 利用RFID中間件實現應用系統集成的方案

RFID中間件提供了豐富的接口，能夠幫助實現對RFID設備的管理以及對數據的處理，簡化了對底層設備應用的支持。目前，如果現有應用系統如果采用RFID設備來完成對物品的管理，采用RFID中間件無疑是一個很好的選擇，避免了對底層設備的低級別接口的處理。但是所面臨的一個主要困難是如何解決RFID中間件與現有應用系統的集成問題。在實現與RFID中間件的集成時，如何減少對現有系統的影響，減少集成的工作量成為了一個關鍵問題。

利用SOA松耦合、面向業務的特點，本文設計了基于SOA的架構，利用Web Service技術實現RFID中間件與企業系統的集成，完成兩者的松耦合集成。系統結構設計如圖2所示。

圖2 RFID中闊件集成應用系統結構
(1)RFID硬件設備層。系統結構圖中的最底層是RFID硬件設備層，包括標簽與閱讀器2部分。標簽由芯片與天線組成，每個芯片都含有唯一的識別碼(UID)，附著在物體上一標識目標對象。

(2)RFID中間件層。香港大學電子商務研究所的RAE是一種消息導向的中間件(MOM)，信息是以消息的形式從一個程序模塊傳送到另一個或者多個程序模塊。中間件包括設備驅動控制器、企業應用連接口以及RAE對象核心3部分，其中設備驅動控制器通過本身的適配器或者第三方控制器，可以提供RFID閱讀器和其他外部設備之間的連接。RFID對象核心系統部件的主要功能是根據所定制的RFID數據轉換和操作過程處理RFID事件。構造知識庫包含了一套預設的開發RAE物體的原始代碼，而事件管理器和流程執行驅動器則根據RAE對象內部的商業邏輯操作和管理RFID的事件。支持工具包則包含幫助管理和監控RFID系統的功能和程序。

(3)服務接口層。服務接口層位于RFID中間件層與企業應用系統之間。通過對需要采用RFID技術的企業業務建模，分解業務流程，識別出RFID相關的業務服務，定義消息類型，派生服務接口并實現服務。然后將服務注冊到服務庫中。服務的請求者可在服務庫中查找到該服務。 企業應用系統RFID中間件服務接口層RFID閱讀器設備驅動控制器事件管理器連接模塊RFID閱讀器RFID閱讀器。