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1、RFID射频识别系统构造杭州紫钺科技有限公司 紫钺科技RFID系统的组成 Rfid释义： RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。 RFID系统的基本组成 RFID系统分为软件和硬件两个部分。RFID系统由服务器、RFID读写器、RFID天线及RFID电子标签四大部分构成，服务器通过RFID读写器对电子标签进行读写并通过其
2、数据处理系统进行管理和控制。图21所示是RFID系统的基本组成。 RFID系统中的软件组件 RFID系统中的软件组件主要完成数据信息的存储、管理以及对RFID标签的读写控制，是独立于RFID硬件之上的部分。RFID系统归根结底是为应用服务的，读写器与应用系统之间的接口通常由软件组件来完成。一般，RFID软件组件包含有：边沿接口系统；中间件，为实现所采集信息的传递与分发而开发的中间件；企业应用接口，为企业前端软件，如设备供应商提供的系统演示软件、驱动软件、接口软件、集成商或者客户自行开发的RFID前端操作软件等；应用软件，主要指企业后端软件，如后台应用软件、管理信息系统软件等。 1边沿接口系统
3、杭州紫钺科技有限公司 边沿接口系统完成RFID系统硬件与软件之间的连接，通过使用控制器实现同RFID硬软件之间的通信。边沿接口系统的主要任务是从读写器中读取数据和控制读写器的行为，激励外部传感器、执行器工作。此外，边沿接口系统还具有以下功能：从不同读写器中过滤重复数据；允许设置基于事件方式触发的外部执行机构；提供智能功能，选择发送到软件系统；远程管理功能。 2RFID中间件 RFID系统中间件是介于读写器和后端软件之间的一组独立软件，它能够与多个RFID读写器和多个后端软件应用系统连接。应用程序使用中间件所提供的通用应用程序接口，就能够连接到读写器，读取RFID标签数据。即中间件屏蔽了不同读写
4、器和应用程序后端软件的差异，从而减轻了多对多连接的设计与维护的复杂性。使用RFID中间件有3个主要目的：隔离应用层和设备接口；处理读写器和传感器捕获的原始数据，使应用层看到的都是有意义的高层事件，大大减少所需处理的信息；提供应用层接口用于管理读写器和查询RFID观测数据，目前，大多数可用的RFID中间件都有这些特性。 RFID中间件 的组成 RFID中间件也是EPC global推荐的RFID应用框架中相当重要的一环，它负责实现与RFID硬件以及配套设备的信息交互与管理，同时作为一个软硬件集成的桥梁，完成与上层复杂应用的信息交换。鉴于使用中间件的3个主要原因，大多数中间件应由读写器适配器、事件
5、管理器和应用程序接口3个组件组成。 1）读写器适配器 读写器适配器的作用是提供读写器接口。假若每个应用程序都编写适应于不同类型读写器的API程序，那将是非常麻烦的事情。读写器适配器程序提供一种抽象的应用接口，来消除不同读写器与API之间的差别。 2）事件管理器 事件管理器的作用是过滤事件。读写器不断从电子标签读取大量未经处理的数据，一般说来应用系统内部存在大量重复数据，因此数据必须进行去重和过滤。而不同的数据子集，杭州紫钺科技有限公司 中间件应能够聚合汇总应用系统定制的数据集合。事件管理器就是按照规则取得指定的数据。过滤有两种类型，一是基于读写器的过滤；二是基于标签和数据的过滤。提供这种事件过
6、滤的组件就是事件管理器。 3）应用程序接口 应用程序接口的作用是提供一个基于标准的服务接口。这是一个面向服务的接口，即应用程序层接口，它为RFID数据的收集提供应用程序层语义。 RFID中间件的主要功能 RFID中间件的任务主要是对读写器传来的与标签相关的数据进行过滤、汇总、计算、分组，减少从读写器传往应用系统的大量原始数据、生成加入了语义解释的事件数据。因此说，中间件是RFID系统的神经中枢，也是RFID应用的核心设施。具体说来，RFID中间件的功能主要集中在以下4个方面。 1）数据实时采集 RFID中间件最基本的功能是从多种不同读写器中实时采集数据。在当前的形势，RFID应用处于起始阶段，
7、特别是在物流等行业，条码等还是主要的识别方式，而且现在不同生产商提供的RFID读写器接口未能标准化，功能也不尽相同，这就要求中间件能兼容多种读写器。 2）数据处理 RFID的特性决定了它在短时间内能产生海量的数据，而这些数据有效利用率非常低，必须经过过滤聚合处理，缩减数据的规模。此外，RFID本身具有错读、漏读和多读等在硬件上无法避免的问题，通过软件的方法弥补，事件的平滑过滤可确保RFID事件的一致性、准确性。这不但需要进行数据底层处理，也需要进行高级处理功能，即事件处理。 3）数据共享 RFID产生的数据最终的目的是数据的共享，随着部署RFID应用的企业增多，大量应用出现推动数据共享的需求，
8、高效快速地将物品信息共享给应用系统，提高了数据利用的价杭州紫钺科技有限公司 值，是RFID中间件的一个重要功能。这主要涉及数据的存储、订阅和分发，以及浏览器控制。 4）安全服务 RFID中间件采集了大量的数据，并把这些数据共享，这些数据可能是很敏感的数据，比如个人隐私，这就需要中间件实现网络通信安全机制，根据授权提供给应用系统相应的数据。 中间件的工作机制及特点 从理论上讲，中间件的工作机制为：在客户端上的应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务，这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统的特定查询语言数据库的服务器中。客户/服务器应用程序中负责寻找数据的部分只需访问一个中间件系统
9、，由中间件完成到网络中寻址数据源或服务，进而传输客户请求、重组答复信息，最后将结果送回应用程序的任务。 中间件作为一个用API定义的软件层，在具体实现上应具有强大的通信能力和良好的可扩展性。作为一个中间件应具备：标准的协议和接口，具备通用性、易用性；分布式计算，提供网络、硬件、操作系统透明性；满足大量应用需要；能运行于多种硬件和操作系统平台。其中，具有标准的协议和接口更为重要，因为由此可实现不同硬件、操作系统平台上的数据共享、应用互操作。 常见的RFID中间件 RFID技术广泛应用的关键除了电子标签的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外，重要的是要有关键应用软件，而中间件可称为RFI
10、D运作的中枢，因为它可以加速关键应用的问世。目前，国内外许多IT公司已先后推出了自己的RFID 中间件产品，并且得到了企业用户的认可。 IBM 的RFID 中间件 IBM RFID 中间件是一套基于Java 并遵循J2EE 企业架构开发的一套开放式RFID 中间件产品，可以帮助企业简化实施RFID项目的步骤，能满足企业处理海量数据的要求。基于高度标准化的开发方式，IBM 的RFID 中间件产品可以与企业信息管理系统无缝连接，有效杭州紫钺科技有限公司 缩短企业的项目实施周期，降低了RFID 项目的实施出错率和企业实施成本。目前，IBM RFID 中间件已成功应用于许多企业的商品供应链之中，例如全
11、球第四大零售商Metro 公司，不仅提高了整个商品供应链的流转速度、减少了产品的差错率，还提高了整个供应链的服务水平，降低了供应链的运营成本。 Oracle的RFID 中间件 Oracle RFID 中间件是甲骨文公司开发的一套基于Java 遵循J2EE 企业架构的中间件产品。它依托Oracle 数据库，充分发挥Oracle 数据库的数据处理优势，满足企业对海量RFID 数据存储和分析处理的要求。Oracle RFID 中间件除最基本的数据处理功能之外，还向用户提供了智能化的手工配置界面。实施RFID 项目的企业可根据业务的实际需求，手工设定RFID 读写器的数据扫描周期、相同数据的过滤周期，
12、并指定RFID 中间件将电子数据导入指定的服务数据库；用户还可以利用Oracle 提供的各种数据库工具对RFID 中间件导入的数据进行各种数据指标分析，并作出准确的预测。 Microsoft 的RFID 中间件 与其他软件厂商运行的Java 平台不同，Microsoft 中间件产品以SQL 数据库和Windows 操作系统为依托，主要运行于微软的Windows 系列操作平台。微软还准备将RFID 中间件产品集成为Windows 平台的一部分，并专门为RFID 中间件产品的数据传输进行系统级的网络优化。 杭州紫钺科技有限公司 Sybase 的RFID 中间件 Sybase 中间件包括Edge w
13、are 软件套件、RFID 业务流程、集成和监控工具。该工具采用基于网络的程序界面，将RFID 数据所需要的业务流程映射到现有企业的系统中。客户可以建立独有的规则，并根据这些规则监控实时事件流和RFID 中间件取得的信息数据。Sybase 中间件的安全套件已经被SAP 整合进SAP 企业应用系统，双方还签订了RFID 中间件联盟协议，利用双方资源共同推广RFID 中间件的企业RFID 解决方案。 以上这些RFID 中间件产品已经过实验室、企业多次实地测试，其稳定性、先进性、海量数据的处理能力也比较完善，得到了许多用户的认同。 3. 企业应用接口 企业应用接口是RFID前端操作软件，主要是提供给
14、RFID设备操作人员使用的，如手持读写设备上使用的RFID识别系统、超市收银台使用的结算系统和门禁系统使用的监控软件等，此外还应当包括将RFID读写器采集到的信息向软件系统传送的接口软件。 前端软件最重要的功能是保障电子标签和读写器之间的正常通信，通过硬件设备的运行和接收高层的后端软件控制来处理和管理电子标签和读写器之间的数据通信。前端软件完成的基本功能有： 读/写功能：读功能就是从电子标签中读取数据，写功能就是将数据写入电子标签。这中间涉及到编码和调制技术的使用，例如采用FSK还是ASK方式发送数据。 防碰撞功能：很多时候不可避免地会有多个电子标签同时进入读写器的读取区域，要求同时识别和传输
15、数据，这时，就需要前端软件具有防碰撞功能。具有防碰撞功能的RFID杭州紫钺科技有限公司 系统可以同时识别进入识别范围内的所有电子标签，其并行工作方式大大提高了系统的效率。 安全功能：确保电子标签和读写器双向数据交换通信的安全。在前端软件设计中可以利用密码限制读取标签内信息、读写一定范围内的标签数据以及对传输数据进行加密等措施来实现安全功能。也可以使用硬件结合的方式来实现安全功能。标签不仅提供了密码保护，而且能对数据从标签传输到读取器的过程进行加密，而不仅是对标签上的数据进行加密。 检/纠错功能：由于使用无线方式传输数据很容易被干扰，使得接收到的数据产生畸变，从而导致传输出错。前端软件可以采用校
16、验和的方法，如循环冗余校验、纵向冗余校验、奇偶校验等检测错误。可以结合自动重传请求技术重传有错误的数据来纠正错误，以上功能也可以通过硬件来实现。 4. 应用软件 由于信息是为生产决策服务的，因此，RFID系统所采集的信息最终要向后端应用软件传送，应用软件系统需要具备相应的处理RFID数据的功能。应用软件的具体数据处理功能需要根据客户的具体需求和决策的支持度来进行软件的结构与功能设计。 应用软件也是系统的数据中心，它负责与读写器通信，将读写器经过中间件转换之后的数据，插入到后台企业仓储管理系统的数据库中，对电子标签管理信息、发行电子标签和采集的电子标签信息集中进行存储和处理。一般说来，后端应用软
17、件系统需要完成以下功能： RFID系统管理：系统设置以及系统用户信息和权限。 电子标签管理：在数据库中管理电子标签序列号和每个物品对应的序号及产品名称、型号规格，芯片内记录的详细信息等，完成数据库内所有电子标签的信息更新。 数据分析和存储：对整个系统内的数据进行统计分析，生成相关报表，对采集到的数据进行存储管理。 杭州紫钺科技有限公司 射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，近年来，随着大规模集成电路、射频通信、信息安全等技术的不断发展，RFID已开始广泛应用于物流、制造、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等公共信息服务行业。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术正显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是2l世纪最有发展前途的信息技术之一。研究RFID技术和发展RFID产业对提升信息化水平、促进经济可持续发展和增强公共及国防安全等方面将产生深远影响。 内容摘自：杭州紫钺科技有限公司
