1 概述

　　物聯網(The Intemet of things)是：通過射頻識別(I砸D)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊。以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。

　　EPE(Electronic Product Code)系統是在計算機互聯網和射頻技術RFID(Radio frequencyIdentification)的基礎上。利用全球統一標識系統編碼技術給每一個實體對象一個唯一的代碼，構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網。

　　EPC系統的產生將為供應鏈管理提供前所未有的、近乎完美的解決方案，以EPE軟硬件技術構建的物聯網，可實現全球的萬事萬物于任何時間、任何地點彼此相聯，互相“交流”，將使產品的生產、倉儲、采購、運輸、銷售及消費的全過程發生根本性變化。它是條碼技術應用的延伸和擴展。

　　如果在每件產品都加上RFID標簽之后，在產品的生產、運輸和銷售過程中，讀寫器將不斷收到一連串的產品電子編碼。整個過程中最為重要，同時也是最困難的環節就如何傳送和管理這些數據。為了管理這些巨大的數據流，自動識別產品技術中 L'(Auto ID Center)推出了一種分層、模塊化的savant(即RFID中間件)。

　　1．1 RFID中間件的相關概念

　　RFID中間件是實現RFID硬件設備與應用系統之間數據傳輸、過濾、數據格式轉換的一種中間程序，將RFID讀寫器讀取的各種數據信息，經過中間件提取、解密、過濾、格式轉換、導人企業的管理信息系統，并通過應用系統反應在程序界面上，供操作者瀏覽、選擇、修改、查詢。中間件技術也降低了應用開發的難度，使開發者不需要直接面對底層架構，而通過中間件進行調用。

　　1．2 RFID中間件的特點

　　RbTD中間件是一種消息導向的軟件中間件。信息是以消息的形式從一個程序模塊傳遞到另一個或多個程序模塊。消息可以非同步的方式傳送，所以傳送者不必等待回應。RFID中間件在原有的企業應用中間件發展的基礎之上，結合自身應用特性進一步擴展并深化了企業應用中間件在企業中的應用。其主要特點是：

　　1．2．1 獨立性，RFID中間件獨立并介于RFID讀寫器與后端應用程序之間，不依賴于某個RFID系統和應用系統，并且能夠與多個RFID讀寫器以及多個后端應用程序連接，以減輕架構及其維護的復雜性。

　　1．2．2 數據流，它是RFID中間件最重要的組成部分，它的主要任務在于將實體對象格式轉換為信息環境下的虛擬對象，因此數據處理是RFID最重要的功能。RFID中間件具有數據的采集、過濾、整合與傳遞等特性，以便將正確的對象信息傳到企業后端的應用系統。

　　1．2．3 處理流，RFID中間件是一個消息中問件，功能是提供順序的消息流，具有數據流設計與管理的能力。在系統中需要維護數據的傳輸路徑，數據路由和數據分發規則。同時在數據傳輸中對數據的安全性進行管理，包括數據的一致性，保證接收方收到的數據和發送方一致。同時還要保證數據傳輸中的安全性。

　　2 RFID中間件關鍵技術

　　RFID中間件在物聯網中處于讀寫器和企業應用程序之間，相當于該網絡的神經系統。Savant系統采用分布式的結構，以層次化進行組織、管理數據流，具有數據的搜集、過濾、整合與傳遞等功能，因此能將有用的信息傳送到企業后端的應用系統或者其他Savant系統中。

　　各個Savant系統分布在供應鏈的各個層次節點上，如生產車間、倉庫、配送中心以及零售店，甚至在運輸工具上。每一個層次上的Savant系統都將收集、存儲和處理信息，并與其他的Savant系統進行交流。例如：一個運行在商店的Savant系統可能要通知分銷中心還需要其他的產品，在分銷中心的Savant系統則通知一批貨物已經于一個具體的時間出貨了。

　　由于讀寫器異常或者標簽之間的相互干擾，有時采集到的EPC數據可能是不完整的或是錯誤的，甚至出現漏讀的情況。因此，Savant要對Reader讀取到的EPC數據流進行平滑處理，平滑處理可以清除其不完整和錯誤的數據，將漏讀的可能性降至最低。

　　讀寫器可以標識讀范圍內的所有標簽，但是不對數據進行處理。RFID設備讀取的數據并不一定只由某一個應用程序來使用，它可能被多個應用程序使用(包括企業內部各個應用系統甚至是企業商業伙伴的應用系統)，每個應用系統還可能需要許多數據的不同集合。因此，Savant需要對數據進行相應的處理(比如冗余數據過濾、數據聚合)。在研究RFID中間件中需要解決的問題很多，在這里主要討論三個關鍵問題：數據過濾、數據聚合和信息傳遞。

 　　2．1 數據過濾

　　Savant接收來自讀寫器的海量EPC數據，這些數據存在大量的冗余信息，并且也存在一些錯讀的信息。所以要對數據進行過濾，消除冗余數據，并且過濾掉“無用”信息以便傳送給應用程序或上級Savant以“有用”信息。

　　冗余數據包括：

　　2．1．1 在短期內同一臺讀寫器對同一個數據進行重復上報。如在倉儲管理中，對固定不動的貨物重復上報，在進貨出貨的過程中，重復檢測到相同物品。

　　2．1．2 多臺臨近的讀寫器對相同數據都進行上報。讀寫器存在一定的漏檢率，這和閱讀器天線的擺放位置、物品離閱讀器遠近、物品的質地都有關系。通常為了保證讀取率，可能會在同一個地方相鄰擺放多臺閱讀器。這樣多臺讀寫器將監測到的物品上報時，可能會出現重復。除了上面的問題外，很多情況下用戶可能還希望得到某些特定貨物的信息、新出現的貨物信息、消失的貨物信息或者只是某些地方的讀寫器讀到的貨物信息。用戶在使用數據時，希望最小化冗余，盡量得到靠近需求的準確數據，這就要靠Savant來解決。

　　對于冗余信息的解決辦法是設置各種過濾器處理。可用的過濾器有很多種，典型的過濾器有四種：產品過濾器、時間過濾器、EPC碼過濾器和平滑過濾器。產品過濾器只發送與某一產品或制造商相關的產品信息，也就是說，過濾器只發送某一范圍或方式的EPC數據。時間過濾器可以根據時間記錄來過濾事件，例如，一個時間過濾器可能只發送最近lO分鐘內的事件。EPC碼過濾器可以只發送符合某個規則的EPC碼。平滑過濾器負責處理那些出錯的情況，包括漏讀和讀錯。根據實際需要過濾器可以像拼裝玩具一樣被一個接一個地拼接起來，以獲得期望的事件。例如，一個平滑過濾器可以和一個產品過濾器結合，將反盜竊應用程序感興趣的事件分離出來。

　　2.2 數據聚合

　　從讀寫器接收的原始RFID數據流都是些簡單零散的單一信息，為了給應用程序或者其他的RFID中間件提供有意義的信息，需要對RFID數據進行聚合處理，可以采用復雜事件處理CEP技術來對RFID數據進行處理以得到有意義的事件信息，復雜事件處理是一個新興的技術領域，用于處理大量的簡單事件，并從其中整理出有價值的事件，可幫助人們通過分析諸如此類的簡單事件，并通過推斷得出復雜事件，把簡單事件轉化為有價值的事件，從中獲取可操作的信息。

 　　2.3 信息傳遞

　　經過過濾和聚合處理后的RFID數據需要傳遞給那些對它感興趣的實體，如企業應用程序、EPC信息服務系統或者其他RFID中間件，這里采用消息服務機制來傳遞RFID信息RFID中間件是一種面向消息的中間件（MOM)，信息以消息的形式從一個程序傳送到另一個或多個程序，信息可以以異步的方式傳送，所以傳送者不必等待回應，面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞信息，還必須包括解釋數據、安全性、數據廣播、錯誤恢復、定位網絡資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優先次序以及延伸的除錯工具等服務。

　　通過J2EE平臺中的java消息服務（JMS)實現RFID中間件與企業應用程序或者其他Savant的消息傳遞結構。這里采用JMS的發布訂閱模式，RFID中間件發布給一個主題發布消息，企業應用程序和其他一個或者多個Savant都可以訂購該主題信息，其中消息是物聯網的專用語言————物理標示語言PML格式。這樣一來，即時存儲RFID標簽信息的數據庫軟件或增加RFID讀寫器種類等情況發生，應用端都不需要修改也能進行數據的處理，省去了多對多連接的維護復雜性的問題。

　　結束語

　　本文簡單介紹了物聯網及RFID在物聯網中的應用，闡述了RFID三個特點及三個關鍵技術關鍵技術的解決辦法，作為物聯網的神經系統的RFID中間件實現了讀寫器與企業應用程序端的連接，省去了多對多連接的維護復雜性的問題。降低了企業整合費用。但是，RFID中間件是一個復雜而又重要的系統，它的進一步推廣應用還需要逐步地改進和完善。