對于RFID (Radio Frequency Identification，射頻識別技術(shù))中間件，EPCglobal于2005年9月推出了ALE(Application Level Event，應(yīng)用級別事件)規(guī)范，規(guī)范其技術(shù)實現(xiàn)。RFID 中間件扮演RFID硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中問件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API)，即能實現(xiàn)到RFID讀寫器的連接。這樣一來，即使存儲RFID標簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時，應(yīng)用端不需修改也能處理，解決了多對多連接的維護復(fù)雜性問題。

　　1 RFID應(yīng)用框架

　　RFID的廣泛采用不僅要求低價的標簽和閱讀器，同樣要求合適的底層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。一個典型的支持RFID的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包含一個RFID中間件——它是面向任意應(yīng)用的，它控制閱讀器工作、過濾并聚合采集到的RFID數(shù)據(jù)然后把它們傳遞給合適的消費者。為了促進應(yīng)用的進一步發(fā)展，一個RFID構(gòu)架需要包含另一個成分—— 它接收中間件傳遞過來的事件，把RFID數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序邏輯結(jié)合，然后產(chǎn)生合適的應(yīng)用程序事件。后者既可以作為一個獨立的系統(tǒng)為應(yīng)用程序提供服務(wù)，也可以作為應(yīng)用程序的一個功能部分。

　　2 RFID中間件的技術(shù)實現(xiàn)

　　在設(shè)計中使用的虛擬標簽存儲器服務(wù)(VTMS—Virtual Tag Memory Service)技術(shù)，應(yīng)用程序只需簡單地提供需要向標簽寫入的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，然后由RFID中間件負責(zé)檢查VTMS并找到合適的存儲器空間寫入給定的數(shù)據(jù)。如果寫操作成功，RFID中間件將向應(yīng)用程序發(fā)送確認信息并在VTMS中與該標簽相對應(yīng)的虛擬鏡像中保存數(shù)據(jù)的一個備份；如果隨后標簽被損壞或者應(yīng)用程序想要在標簽不處于任何閱讀器閱讀范圍內(nèi)時訪問標簽存儲器，RFID中間件就可以通過這一虛擬存儲器來提供數(shù)據(jù)；如果對標簽的寫操作由于能量不足而失敗，關(guān)鍵數(shù)據(jù)將被存儲在VTMS中并標記成開放狀態(tài)，RFID中間件將會在稍后的時刻重試寫命令；如果存儲空間不足，砬用程序會收到相應(yīng)的錯誤信息而關(guān)鍵數(shù)據(jù)將會存儲在VTMS中。應(yīng)用程序可以指定只有當(dāng)標簽處于特定的閱讀器閱讀范圍時它相應(yīng)的虛擬存儲器才可以被訪問。VTMS系統(tǒng)本身是一個分布式構(gòu)架。

　　3 具體設(shè)計

　　3．1 總體架構(gòu)

　　RFID中間件應(yīng)用的總體架構(gòu)圖如圖1。

　　3．2 ALE接口設(shè)計

　　在闡述其工作原理之前，先描述一下讀寫器的工作機制，RFID@間件和RFID讀寫器之間存在一個讀周期(Read Cycle)，每個讀周期，RFID中間件會發(fā)送讀取RFID標簽指令給讀寫器，讀寫器控制讀寫天線發(fā)送電磁信號，一旦RFID標簽內(nèi)置天線在其信號工作范圍內(nèi)獲得這一電磁信號，會激活其芯片上的信息發(fā)送邏輯，發(fā)送電磁響應(yīng)，讀寫器的讀寫天線就會捕獲到RFID標簽信息，發(fā)送給RFID中間件。這個讀周期是可控的，可由RFID中間件進行配置管理。

圖1 RFID中間件應(yīng)用的總體架構(gòu)圖

　　ALE接口規(guī)范定義了一個事件周期(Event Cycle)，一個事件周期會包含一個或多個讀周期，因此，RFID中間件在這一事件周期內(nèi)讀取的所有標簽信息被聚合起來，然后通過過濾機制，發(fā)布成為一個ECReport。ECSpec用來描述事件周期間隔或事件觸發(fā)機制，ECReport的格式，事件過濾和組合規(guī)則等。ECReport是EPC事件的匯集，還包括其它相關(guān)的信息，譬如邏輯閱讀器名稱，ECSpec信息等。

　　3．3 讀寫器管理器詳細設(shè)計

　　讀寫器產(chǎn)生事件，并將事件傳遞到讀寫器管理器中，由讀寫器管理器決定如何將事件數(shù)據(jù)傳遞到相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)在這種模式下，讀寫器不必關(guān)心哪個應(yīng)用系統(tǒng)需要什么數(shù)據(jù)，同時，應(yīng)用程序也不需要維護與各個讀寫器之間的網(wǎng)絡(luò)通道，僅需要將需求發(fā)送到讀寫器管理器中即可。

　　3．4 嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計

　　集成開源的http Servlet服務(wù)器Jetty，純Java．編寫。采用此種方法的優(yōu)勢在于：便于分布式運作； 占資源少；易于開發(fā)，如果用RMI或JINI系統(tǒng)耦合性太大。如圖3所示。

　　3．5 運行情況

　　目前，系統(tǒng)的中間件開發(fā)已經(jīng)基本完成，經(jīng)測試每個天線每秒約讀寫5O個電子標簽(并發(fā)讀寫，不受位置堆積遮蔽等影響)，

圖2 讀寫器管理器設(shè)計圖

圖3 嵌入式web服務(wù)器的設(shè)計

　　讀取范圍為lOOm ，一臺讀寫器可以接8個天線。一般的中小企業(yè)2～3臺讀寫器基本可完成全部業(yè)務(wù)。

　　4 結(jié) 語

　　該系統(tǒng)已于2007年12月下旬部署在上海市張江高科技園的國家RFID產(chǎn)業(yè)示范基地，作為《區(qū)域RFID信息公共服務(wù)平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)》課題的企業(yè)應(yīng)用示范項目之一接受國家863課題專家組的檢查，并且得到了專家的好評。但是在項目成形后，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要有：1)雖然不少企業(yè)急切的希望使用RFID平臺，但是這些企業(yè)本身的經(jīng)濟和管理條件并不充足。這個問題的解決依賴于RFID信息公共服務(wù)平臺大環(huán)境的成立來降低企業(yè)加入門檻。2)中國官方的RFID的相關(guān)技術(shù)標準(電子標簽編碼規(guī)范，讀寫器管理協(xié)議)遲遲沒有出臺，使得平臺的底層兼容性不足。