一、RFID技術(shù)分析

　　1.1 RFID技術(shù)基本原理

　　20世紀(jì)80年代，由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，RFID系統(tǒng)的體積大大縮小并進(jìn)入實(shí)用化的階段，成為一種成熟的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。典型的RFID系統(tǒng)包括標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和天線三部分。

　　1.2 RFID技術(shù)分類(lèi)

　　RFID技術(shù)主要按照以下四種方式進(jìn)行分類(lèi)：

　　1.2.1 工作頻率分類(lèi)

　　根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻、高頻、甚高頻等系統(tǒng)。工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)一般稱(chēng)為低頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)具有標(biāo)簽成本低、閱讀距離短、閱讀天線方向性弱、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。多應(yīng)用于門(mén)禁控制、e通卡支付等。最常用的13.56MHz RFID系統(tǒng)就屬于低頻系統(tǒng)。

　　高頻系統(tǒng)一般指工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)，具有標(biāo)簽及讀寫(xiě)器成本高、閱讀距離遠(yuǎn)、閱讀天線方向性強(qiáng)、抗干擾性弱等特點(diǎn)。這種頻率的RFID系統(tǒng)，讀寫(xiě)器在標(biāo)簽快速移動(dòng)時(shí)仍具有很好的識(shí)別能力，因此被廣泛的應(yīng)用于火車(chē)監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)。甚高頻系統(tǒng)一般指工作頻率大于1GHz的RFID系統(tǒng)，其突出特點(diǎn)是閱讀距離遠(yuǎn)。

　　1.2.2 標(biāo)簽讀寫(xiě)特性分類(lèi)

　　根據(jù)標(biāo)簽讀寫(xiě)特性的不同可以分為可讀寫(xiě)(RW)標(biāo)簽、一

　　次寫(xiě)入多次讀出(WORM)標(biāo)簽和只讀(RO)標(biāo)簽三種。RW標(biāo)簽成本較高，而且讀寫(xiě)數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間要大于其它兩種標(biāo)簽。RO標(biāo)簽存有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，不能修改，從而保證了安全性。

　　1.2.3 標(biāo)簽有無(wú)源分類(lèi)

　　根據(jù)標(biāo)簽是否攜帶電源可以將RFID系統(tǒng)分為有源系統(tǒng)和無(wú)源系統(tǒng)兩種。有源RFID標(biāo)簽讀寫(xiě)距離較長(zhǎng)，但受電源壽命影響。壽命相應(yīng)較短。無(wú)源RnD標(biāo)簽成本低、壽命長(zhǎng)、體積小，但是它的讀寫(xiě)距離較短，一般只有幾厘米到幾十厘米。

　　1.2.4 調(diào)制方式分類(lèi)

　　根據(jù)調(diào)制方式不同，RFID系統(tǒng)可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。在主動(dòng)式RFID系統(tǒng)中，標(biāo)簽一般為有源標(biāo)簽。用自身的射頻能量主動(dòng)的發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器。而在被動(dòng)式RFID系統(tǒng)中。標(biāo)簽必須受到讀寫(xiě)器射頻能量激發(fā)，才能反饋數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器。

　　1.3 RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

　　RFID技術(shù)、條形碼識(shí)別技術(shù)、磁條識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)等都是目前較為流行的識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)、條形碼識(shí)別技術(shù)和磁條識(shí)別技術(shù)基本思想類(lèi)似。都是利用編碼信息對(duì)實(shí)物個(gè)體進(jìn)行標(biāo)定，從而達(dá)到區(qū)分并識(shí)別被標(biāo)定個(gè)體的目的;指紋識(shí)別與人臉識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用范圍比較狹窄，主要是利用生物體自身的特征信息來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體的區(qū)分識(shí)別。

　　二、智能手機(jī)及相關(guān)技術(shù)分析

　　2.1 智能手機(jī)操作系統(tǒng)

　　具有開(kāi)放性的操作系統(tǒng)是智能手機(jī)的重要特點(diǎn)之一。2008年上半年，由Symbian、Linux和多家手機(jī)制造商聯(lián)合開(kāi)發(fā)的基于Linux的開(kāi)源開(kāi)放操作系統(tǒng)已經(jīng)占有九成的市場(chǎng)份額。而互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google聯(lián)合三十四家包括芯片制造商、手機(jī)制造商、運(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的企業(yè)共同開(kāi)發(fā)的Android開(kāi)源開(kāi)放手機(jī)操作系統(tǒng)也已經(jīng)問(wèn)世，可見(jiàn)開(kāi)放性已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前影響較大的手機(jī)操作系統(tǒng)：1、Symbian操作系統(tǒng);2、Window Mobile操作系統(tǒng);3、Linux操作系統(tǒng);4、PalmOS操作系統(tǒng);5、MacOSX操作系統(tǒng)。其它智能手機(jī)操作系統(tǒng)有Google公司的Android智能手機(jī)操作系統(tǒng)和黑莓公司的BlackberryRFID智能手機(jī)操作系統(tǒng)。但這些操作系統(tǒng)只被各自的公司使用，缺乏第三方軟件開(kāi)發(fā)者的支持。

　　2.2 RFID技術(shù)與智能手機(jī)的結(jié)合

　　RFID技術(shù)與智能手機(jī)結(jié)合，最成功的是NFC技術(shù)。該技術(shù)由飛利浦、諾基亞和索尼等廠商聯(lián)合推出。NFC技術(shù)是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的近距離無(wú)線連接技術(shù)，能夠在多個(gè)近距離電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而安全的雙向交互(通信距離一般為十幾厘米以?xún)?nèi))。NFC技術(shù)最初是RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)單合并，隨著這兩種技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)對(duì)此技術(shù)需求的增加，目前已經(jīng)演變成一種具有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的近距離無(wú)線通信技術(shù)。

　　NFC技術(shù)支持三種不同的應(yīng)用模式：卡模式、讀寫(xiě)模式和NFC模式。簡(jiǎn)單的說(shuō)，卡模式狀態(tài)下，NFC手機(jī)相當(dāng)于一張RFID標(biāo)簽，天線通訊協(xié)議為基于智能手機(jī)平臺(tái)的RFID中間件研究ISO14443A等;讀寫(xiě)模式狀態(tài)下，NFC手機(jī)起到了RFID讀寫(xiě)器的作用，對(duì)通訊協(xié)議為ISO14443A等的RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)讀寫(xiě);而在NFC模式狀態(tài)下，兩個(gè)NFC手機(jī)相當(dāng)于一條信道連接的兩個(gè)設(shè)備，可以進(jìn)行低速的信息傳輸。

　　三、RFID中間件

　　3.1 RFID中間件介紹

　　隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID中間件的研究與應(yīng)用顯得越來(lái)越重要。在RFID應(yīng)用中，通透性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確獲取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性，以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到上層應(yīng)用系統(tǒng)都是必須考慮的問(wèn)題。傳統(tǒng)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通透是通過(guò)中間件架構(gòu)來(lái)解決的，并由此發(fā)展出各種應(yīng)用服務(wù)類(lèi)軟件。RFID中間件扮演RFID硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色。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API，即能實(shí)現(xiàn)到RFID讀寫(xiě)器的連接。這樣一來(lái)，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、上層應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，又或者讀寫(xiě)RFID讀寫(xiě)器種類(lèi)增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，解決了多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性問(wèn)題。

　　RFID中間件是一種面向消息的中間件信息是以消息的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多個(gè)程序。信息可以以異步的方式傳送，故不必等待回應(yīng)。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞信息，還必須包括解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播等服務(wù)。

　　3.2 智能手機(jī)平臺(tái)RFID中間件

　　非移動(dòng)領(lǐng)域RFID中間件已經(jīng)相對(duì)成熟，市面上有很多成熟的產(chǎn)品，例如微軟公司的BizTalkRFID中間件、Sybase公司的RFIDAnywhere系列中間件、IBM公司的webSphere中間件和同方公司的ezRFID中問(wèn)件等。但智能手機(jī)平臺(tái)所屬的移動(dòng)平臺(tái)領(lǐng)域RFID中間件，還沒(méi)有較為成熟的產(chǎn)品。

　　智能手機(jī)平臺(tái)的RFID中間件和運(yùn)行于PC上的大型信息系統(tǒng)中RFID中間件有較大區(qū)別。智能手機(jī)平臺(tái)上的RFID中間件應(yīng)該具有一般中間件所具有的功能和特征，即數(shù)據(jù)搜集、過(guò)濾和封裝等。本文用事件管理實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的這些一般性操作。受到資源的限制，如硬件計(jì)算能力和電源電量等，它又必須足夠的精簡(jiǎn)，以減少對(duì)系統(tǒng)資源的占用并保證較高的運(yùn)行效率。