RFID中间件系统的实现原理
    RFID中间件系统根据EPCIS捕获应用设置的规则对从读写器获取的标签信息进行过滤和聚集，并按照其指定的格格式和方式上报。其架构如图5-10所示，由图可看出它主要由设备驱动适配、规则引擎、事件处理引擎、规则库组成。

1.RFID中间件的功能模块
RFID中间件系统各个模块功能的介绍如下。
1）设备驱动适配
     设备驱动适配的主要功能是将各个读写器厂商的不同型号、版本的读写器接口适配成对事件处理引擎统一的接口。各种标签数据和读写器事件经过设备驱动适配模块处理后，对事件处理引擎表现出统一的数据格式，使事件处事件处理引擎可以不关心各个厂商读写器的具体接口。
图5-10 RFID中间件系统架构
2）事件处理引擎
事件处理引擎对读写器上报的标签数据和读写器事件进行过滤、分组、合成等操作，以便满足EPCIS捕获应用的需要。
3）规则引擎
     规则引擎处理来自EPCIS捕获应用的规则，并将事件处理引擎处理后的信息以标准的ALE接口上报给EPCIS捕获应用。
4）规则库
     规则库用于对EPCIS捕获应用设置的规则进行持久化，以便在RFID系统重新启动时，即时加载已经设置成功的事件规则。
这种RFID中间件系统的架构，通过设备驱动适配模块很好地实现了屏蔽读写器接口差异的功能。但是它也存在一个很大的弊端，就是针对不同厂商的不同读写器型号，甚至是同一读写器型号的不同版本，都要开发对应的设备驱动适配模块。由于模块的定制开发需要的周期较长，所以这种架构的RFID中间件系统不利于快速集成。
在RFID网络架构中，LLRP协议处于中间件和读写器之间。从架构上分析，RFID中间件以下的部分可分为以下三个功能组。
（1）数据分支：用于标签数据的处理。
（2）管理分支：用于读写器设备的管理。
（3）控制分支：用于读写器的控制和协作。
LLRP协议同时涉及了这三个分支的处理。
   基于LLRP的RFID中间件系统不再有针对各个厂商不同接口读写器的适配模块，而是统一采用LLRP操作和控制各个读写器进行标签的清点、读写等操作。
随着诸如超高频（UHF）C1G2等空中接口协议的成熟，以及读写器的大量使用，读写器的控制和协作就显得尤为重要。LLRP通过直接将与空中接口协议相关的控制方法暴露给中间件的方式来改进控制分支的功能，同时，LLRP也支持多空中接口协议以方便扩展。LLRP使用消息在中间件和读写器间进行通信。消息是一种协议数据单元。按照传递的方向，消息可分为以下两种。
（1）从中间件到读写器的消息。它包括：
① 获取和设置读写器的配置信息；
② 读写器能力的获取；
③ 管理读写器的清点和访问操作。
（2）从读写器到中间件的消息，它包括：
① 读写器状态报告；
② 射频监测信息；
③ 清点和访问操作的结果。
而读写器具体的操作命令参数则是通过LLRP的各种规格来声明的。按照命令的发送方向来看，由中间件发送给读写器的命令包括以下两种。
（1）读写器操作：定义了清点参数和射频测量参数。
（2）标签访问操作：定义了对标签的访问操作。
由读写器返回给中间件的命令包括以下三种。
（1）标签操作和射频测量的报告。
（2）事件通知：如跳频、缓存溢出等。
（3）心跳消息：周期消息，监测与中间件之间的连接情况。
RFID中间件的组成
（1）识读器适配器：其作用是提供识读器接口。
（2）事件管理器：其作用是过滤事件。
（3）应用程序接口：其作用是提供一个基于标准的服务接口。

2.RFID中间件的特征
一般来说，RFID中间件具有以下特征。
1）基于标准
     RFID中间件必须基于标准。目前，在RFID中间件的各个环节，EPCglobal出台了相关标准和规范：包括读写器和RFID中间件之间的读写
    读写器访问协议和管理接口；RFID中间件和EPCIS（EPC信息服务）捕获应用之间的RFID事件过滤和采集接口（ALE，应用层事件接口）；EPCIS捕获应用和EPCIS存储系统之间的EPCIS信息捕获接口；EPCIS存储系统与EPCIS信息系统访问系统之间的EPCIS信息查询接口，以及关于跨企业信息交互的规范和接口，如对象名称解析服务（Object Name Service，ONS）接口等。
2）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读写器及多个后端应用程序连接，以减轻维护的复杂性。
3）数据流（Data Flow）处理
     RFID中间件的主要目的是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中间件最重要的功能。RFID中间件具有数据的收集、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中去。
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为中间件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唯一识别号码提出通用标准，即EPC（产品电子编码）。EPC是指在供应链系统中以一串数字来识别一项特定的商品。EPC数据通过无线射频辨识标签由RFID读写器读入后，传送到计算机或应用系统中的进行商品名称解析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来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，从而有效率地提供信息透明度。

3.RFID中间件的优点
1）标准和规范
在中间件的各个环节，EPC global出台了相关标准和规范：
① 在RFID标签和RFID读写器之间，定义了EPC标签数据规范和标签协议；
② 在RFID读写器和RFID中间件之间，定义了读写器访问协议和管理接口；
③ 在RFID中间件和EPCIS捕获应用之间，定义了RFID事件过滤和采集接口（ALE）；
④ 在EPCIS捕获应用和EPCIS存储系统之间，定义EPCIS信息捕获接口；
⑤ 在EPCIS存储系统和EPCIS信息访问系统之间，定义了EPCIS信息查询接口；
其他还有关于跨企业信息交互的规范和接口，如ONS接口等。一个典型的RFID应用基本上都会包含这些层面的软硬件设施，而RFID中间件作为沟通硬件系统和软件系统的桥梁，在RFID应用环境中尤为重要。
2）优越性
其优越性具体表现如下。
（1）降低开发难度：企业使用RFID中间件进行二次开发时，可以减轻开发人员的负担，使其可以不用关心复杂的RFID信息采集系统，而集中精力在于自己擅长的业务开发中。
（2）缩短开发周期：基础软件的开发是一件耗时的工作，特别是RFID方面的开发，它有别于常见应用软件的开发，仅靠单纯的软件技术不能解决所有问题，还需要一定的硬件、射频等基础支持。若使用成熟的RFID中间件，保守估计可缩短50%～75%的开发周期。
（3）规避开发风险：任何软件系统的开发都存在一定的风险，因此，选择成熟的RFID中间件产品，可以在一定程度上规避开发风险。
（4）节省开发费用：使用成熟
的RFID中间件，可以节省25%～60%的二次开发费用。
（5）提高开发质量：成熟的RFID中间件在接口方面都是清晰和规范的，规范化的模块可以有效地保证应用系统质量及减少新旧系统的维护。
总体来说，使用RIFD中间件带给用户的不只是开发的简单、开发周期的缩短，也减少了系统的维护、运行和管理的工作量，还减少了总体费用的投入。4.RFID中间件的发展
1）发展阶段
RFID中间件的发展可分为以下三阶段。
（1）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，该阶段多为RFID读写器厂商主动提供简单API，以供企业将后端系统与RFID读写器串接起来。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。通常企业在该阶段会通过Pilot Project方式来评估成本效益与导入的关键议题。
（2）架构中间件（Infrastructure Middleware）发展阶段。该阶段是RFID中间件成长的关键阶段。由于RFID的强大应用，WalMart与美国国防部等关键使用者相继进行RFID技术的规划并导入PilotProject，促使各国际大厂持续关注RFID相关市场的发展。在该阶段，RFID中间件的发展不但已经具备基本数据收集、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。
（3）解决方案中间件（SolutionMiddleware）发展阶段。未来在RFID标签、读写器与中间件的发展成熟过程中，各厂商将针对不同领域提出各项创新应用解决方案，如Manhattan Associates提出了“RFID in a Box”，使得企业不需再为前端RFID硬件与后端应用系统的连接而烦恼。该公司   还与Alien Technology Corp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，使得原本使用Manhattan Associates SCESolution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。
2）发展方向
    根据ABIResearchInc.的统计，2008年之前全球各产业的需求所创造出来的RFID市场规模已达到200亿美元，其中软件市场约占47亿美元，2007年RFID的整合服务收入已超越RFID产品收入。随着硬件技术的逐渐成熟，庞大的软件市场商机促使国内外信息服务厂商无不持续注意与提早投入，RFID中服务。
（2）Security Infrastructure RFID（安全体系结构的中间件）。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。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。