什么是RFID中间件?

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看到目前各式各样RFID的应用,企业最想问的第一个问题是:“我要如何将我现有的系统与这些新的RFID Reader连接?”这个问题的本质是企业应用系统与硬件接口的问题。因此,通透性是整个应用的关键,正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序与应用程序之间(Application to Application)数据通透是通过 中间 件架构解决,并发展出各种Application Server应用软件;同理, 中间 件的架构设计解决方案便成为RFID应用的一项极为重要的核心技术。

RFID中间件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供一组通用的应用程序接口(API),即能连到RFID读写器,读取RFID标签数据。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件或后端应用程序增加或改由其他软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,省去多对多连接的维护复杂性问题。

管家利用RFID中间件来管理系统

RFID中间件是一种面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware,MOM),信息(Information)是以消息(Message)的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序。信息可以以异步(Asynchronous)的方式传送,所以传送者不必等待回应。面向消息的 中间 件包含的功能不仅是传递(Passing)信息,还必须包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源、找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序以及延伸的除错工具等服务。

RFID中间件可以从架构上分为两种:

以应用程序为中心(Application Centric) 的设计概念是通过RFID Reader厂商提供的API,以Hot Code方式直接编写特定Reader读取数据的Adapter,并传送至后端系统的应用程序或数据库,从而达成与后端系统或服务串接的目的。

以架构为中心(Infrastructure Centric) 随着企业应用系统的复杂度增高,企业无法负荷以Hot Code方式为每个应用程式编写Adapter,同时面对对象标准化等问题,企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的RFID中间件。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件改由其他软件代替,或读写RFID标签的RFID Reader种类增加等情况发生时,应用端不做修改也能应付。

RFID 中间件的特征

一般来说,RFID 中间 件具有下列的特色:

独立于架构(Insulation Infrastructure) RFID 中间 件独立并介于RFID读写器与后端应用程序之间,并且能够与多个RFID读写器以及多个后端应用程序连接,以减轻架构与维护的复杂性。

数据流(Data Flow) RFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境下的虚拟对象,因此数据处理是RFID最重要的功能。RFID 中间 件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性,以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。

处理流(Process Flow)RFID 中间 件采用程序逻辑及存储再转送(Store-and-Forward)的功能来提供顺序的消息流,具有数据流设计与管理的能力。

标准(Standard) RFID为自动数据采样技术与辨识实体对象的应用。EPCglobal目前正在研究为各种产品的全球惟一识别号码提出通用标准,即EPC(产品电子编码)。EPC是在供应链系统中,以一串数字来识别一项特定的商品,通过无线射频辨识标签由RFID读写器读入后,传送到计算机或是应用系统中的过程称为对象命名服务(Object Name Service,ONS)。对象命名服务系统会锁定计算机网络中的固定点抓取有关商品的消息。EPC存放在RFID标签中,被RFID读写器读出后,即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息,并立即识别及分享供应链中的物品数据,有效率地提供信息透明度。

面对各种RFID的应用,用户的首要问题是:“如何将现有的系统与新的RFID Reader连接?”

事实上,这个问题的本质是用户应用系统与硬件接口的问题。在RFID应用中,通透性是整个应用的关键,正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序之间的数据通透是通过中间件架构来解决的,并由此发展出各种Application Server应用软件。

中间件在系统中的作用及位置

RFID中间件扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供的一组通用应用程序接口(API),即能实现到RFID读写器的连接。这样一来,即使存储RFID标签数据的数据库软件或后端应用程序增加或改由其它软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,解决了多对多连接的维护复杂性问题。

三个发展阶段

从发展趋势看,RFID中间件可分为3大类:

应用程序中间件(Application Middleware)发展阶段

RFID初期的发展多以整合、串接RFID读写器为目的,本阶段多为RFID读写器厂商主动提供简单API,以供企业将后端系统与RFID读写器串接。以整体发展架构来看,此时企业的导入须自行花费许多成本去处理前后端系统连接的问题,通常企业在本阶段会通过Pilot Project方式来评估成本效益与导入的关键议题。

架构中间件(Infrastructure Middleware)发展阶段

本阶段是RFID 中间 件成长的关键阶段。由于RFID的强大应用,Wal Mart与美国国防部等关键使用者相继进行RFID技术的规划并进行导入的PilotProject,促使各国际大厂持续关注RFID相关市场的发展。本阶段RFID 中间 件的发展不但已经具备基本数据搜集、过滤等功能,同时也满足企业多对多(Devices-to-Applications)的连接需求,并具备平台的管理与维护功能。

解决方案中间件(Solution Middleware)发展阶段

未来在RFID标签、读写器与 中间 件发展成熟过程中,各厂商针对不同领域提出各项创新应用解决方案,例如Manhattan Associates提出“RFID in a Box”,企业不需再为前端RFID硬件与后端应用系统的连接而烦恼,该公司与Alien TechnologyCorp在RFID硬件端合作,发展Microsoft .Net平台为基础的 中间 件,针对该公司900家的已有供应链客户群发展Supply Chain Execution(SCE)Solution,原本使用Manhattan Associates SCE Solution的企业只需通过“RFID in a Box”,就可以在原有应用系统上快速利用RFID来加强供应链管理的透明度。

两个应用方向

根据ABI Research Inc.的预测,2008年之前全球各产业的需求所创造出来的RFID市场规模可达到200亿美元,其中软件市场约占47亿美元,2007年RFID的整合服务收入将超越RFID产品收入。随着硬件技术逐渐成熟,庞大的软件市场商机促使国内外信息服务厂商莫不持续注意与提早投入,RFID 中间 件在各项RFID产业应用中居于神经中枢,特别受到国际大厂的关注,未来在应用上可朝下列方向发展:

Service Oriented Architecture Based RFID 中间 件

面向服务的架构(SOA)的目标就是建立沟通标准,突破应用程序对应用程序沟通的障碍,实现商业流程自动化,支持商业模式的创新,让IT变得更灵活,从而更快地响应需求。因此,RFID 中间 件在未来发展上,将会以面向服务的架构为基础的趋势,提供企业更弹性灵活的服务。

Security Infrastructure

RFID应用最让外界质疑的是RFID后端系统所连接的大量厂商数据库可能引发的商业信息安全问题,尤其是消费者的信息隐私权。通过大量RFID读写器的布置,人类的生活与行为将因RFID而容易追踪,Wal Mart、Tesco(英国最大零售商)初期RFID Pilot Project都因为用户隐私权问题而遭受过抵制与抗议。为此,飞利浦半导体等厂商已经开始在批量生产的RFID芯片上加入“屏蔽”功能。RSA Security也发布了能成功干扰RFID信号的技术“RSA Blocker标签”,通过发射无线射频扰乱RFID读写器,让RFID读写器误以为搜集到的是垃圾信息而错失数据,达到保护消费者隐私权的目的。目前Auto-ID Center也正在研究Security机制以配合RFID 中间 件的工作。相信Security将是RFID未来发展的重点之一,也是成功的关键因素。

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