中间件——RFID系统的神经中枢

1引言
自2004年以来，与RFID技术相关的文章在各个媒体上不断出现，相关的报道让这个颇有历史的技术在短时间内成为众多企业追逐的焦点。从全球商业巨头的沃尔玛，到国际IT巨头IBM、HP、微软等等，都在RFID魔棒的指挥下舞蹈起来。
RFID是对物品标识进行自动识别的一种手段，它被认为最终将会取代现今应用非常广泛的传统条形码，成为物品标识的最有效方法。与传统条形码相比，RFID的确具有一些非常明显的优点:如读取方便快捷——数据的读取无需光源，甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离更大，采用电池的主动标签时，有效识别距离从几公分到数十米不等；识别速度快——标签一进入磁场，解读器就可以即时读取其中的信息，而且能够“同时”识读多个标签，实现批量识别；数据容量大——RFID标签可以根据用户的需要扩充到数十K。
在企业中采用RFID技术最大的好处之一就是提高效率和减少人为错误，这是消除人工流程后的必然结果。另一个好处是实现了企业数据的自动化处理，并使企业从分析这些信息中获得收益。其结果是对业务流程的进一步优化，因为有信息支持就可以做出更好的决策。
正因为如此，目前RFID应用已经渗透到了商业、工业、运输业、物流管理、医疗保险、金融和教学等众多领域。从重要的零售营运商、国防合同商到汽车生产商无不要求它们的供货商使用RFID，在所有这些因素的影响下，RFID技术从面世之初，就已经有了广阔的发展前景。然而RFID应用成功之关键除了标签（Tag）的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外，最重要的是要有关键的应用软件（KillerApplication），才能迅速推广。而中间件（Middleware）可称为是RFID运作的中枢，因为它可以加速关键应用的问世。

2RFID中间件的相关概念
2.1什么是RFID中间件
面对目前各式各样RFID的应用，企业最关注问题是如何将企业现有的系统与新引进的RFID设备连接起来，并发挥这些新设备的作用。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（ApplicationtoApplication）数据通透是通过中间件架构解决，并发展出各种ApplicationServer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。
RFID中间件是一种面向消息的中间件（Message-OrientedMiddleware，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。

2.2正确选用RFID中间件的必要性：
选用RFID中间件可以为企业带来如下几方面的好处：
1、实施RFID项目的企业，不需要进行任何程序代码开发，便可完成RFID数据的导入，可极大地缩短企业实施RFID项目的实施周期。
2、当企业数据库或企业的应用系统发生更改时，对于RFID项目而言，只需更改RFID中间件的相关设置即可实现RFID数据导入新的企业信息系统。
3、RFID中间件可以为企业提供灵活多变的配置操作；企业可以根据自己的实际业务需求、企业信息系统管理的实际情况，自行设定相关的RFID中间件参数，将企业所需RFID数据顺利地导入企业系统。
4、当RFID项目的规模扩大时，例如增加RFID读写器数量，或其他类型的读写器，或者新增企业仓库，对于使用RFID中间件的企业，只需对RFID中间件进行相应设置，便可完成RFID数据的顺利导入，而不需要做程序代码开发，可以省去许多不必要的麻烦，还能为企业降低成本。

2.3RFID中间件的特征：
独立于架构（InsulationInfrastructure）：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（DataFlow）：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（ProcessFlow）：RFID中间件采用程序逻辑及存储再转送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（ObjectNameService，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。

2.4RFID中间件架构的种类
RFID中间件可以从架构上分为两种：
以应用程序为中心（ApplicationCentric）的设计概念是通过RFIDReader厂商提供的API，以HotCode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（InfrastructureCentric）随着企业应用系统的复杂度增高，企业无法负荷以HotCode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RFIDReader种类增加等情况发生时，应用端不做修改也能应付。

2.5RFID中间件历时的三个发展阶段
从整个RFID中间件的发展趋势看，RFID中间件基本可分为3大阶段，即应用程序中间件、架构中间件、解决方案中间件三个阶段。
应用程序中间件（ApplicationMiddleware）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PilotProject方式来评估成本效益与导入的关键议题。
架构中间件（InfrastructureMiddleware）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，沃尔玛与美国国防部等关键使用者相继进行RFID技术的规划，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（SolutionMiddleware）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ManhattanAssociates提出“RFIDinaBox”，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AlienTechnologyCorp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SupplyChainExecution（SCE）Solution，原本使用ManhattanAssociatesSCESolution的企业只需通过“RFIDinaBox”，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。

2.6RFID中间件的应用方向
根据ABIResearchInc.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：
面向服务的架构应用：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。
安全机制建设应用：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，沃尔玛、Tesco（英国最大零售商）初期RFIDPilotProject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。RSASecurity也发布了能成功干扰RFID信号的技术“RSABlocker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-IDCenter也正在研究安全机制以配合RFID中间件的工作。相信安全机制将是RFID未来发展的重点之一，也是成功的关键因素。