1 概述

　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：，物聯(lián)網(wǎng)的和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

　　EPE(Electronic Product Code)系統(tǒng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術RFID(Radio frequencyIdentification)的基礎上。利用統(tǒng)一標識系統(tǒng)編碼技術給每一個實體對象一個的代碼，構造了一個實現(xiàn)物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)。

　　EPC系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)，可實現(xiàn)的萬事萬物于任何時間、任何地點彼此相聯(lián)，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(fā)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。整個過程中為重要，同時也是困難的環(huán)節(jié)就如何傳送和管理這些數(shù)據(jù)。為了管理這些巨大的數(shù)據(jù)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

　　射頻識別技術（Radio Frequency Identification，縮寫RFID），射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

　　從信息傳遞的基本原理來說，射頻識別技術在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞)，在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型(雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別技術的理論基礎。

　　1．2 RFID中間件的特點

　　射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。

　　RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

　　一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成, 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder, 用以驅動 Transponder電路將內部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用程序做相應的處理。

　　以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

　　2 RFID中間件關鍵技術

　　RFID中間件在物聯(lián)網(wǎng)中處于讀寫器和企業(yè)應用程序之間，相當于該網(wǎng)絡的神經(jīng)系統(tǒng)。Savant系統(tǒng)采用分布式的結構，以層次化進行組織、管理數(shù)據(jù)流，具有數(shù)據(jù)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(yè)后端的應用系統(tǒng)或者其他Savant系統(tǒng)中。

　　各個Savant系統(tǒng)分布在供應鏈的各個層次節(jié)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(tǒng)都將收集、存儲和處理信息，并與其他的Savant系統(tǒng)進行交流。例如：一個運行在商店的Savant系統(tǒng)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(tǒng)則通知一批貨物已經(jīng)于一個具體的時間出貨了。

　　由于讀寫器異?；蛘邩撕炛g的相互干擾，有時采集到的EPC數(shù)據(jù)可能是不完整的或是錯誤的，甚至出現(xiàn)漏讀的情況。因此，Savant要對Reader讀取到的EPC數(shù)據(jù)流進行平滑處理，平滑處理可以清除其不完整和錯誤的數(shù)據(jù)，將漏讀的可能性降至。

　　2．1 數(shù)據(jù)過濾

　　Savant接收來自讀寫器的海量EPC數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行過濾，消除冗余數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)包括：

　　2．1．1 在短期內同一臺讀寫器對同一個數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jiān)測到的物品上報時，可能會出現(xiàn)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(xiàn)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(shù)據(jù)時，希望化冗余，盡量得到靠近需求的準確數(shù)據(jù)，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。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(shù)據(jù)聚合

　　從讀寫器接收的原始RFID數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行聚合處理，可以采用復雜事件處理CEP技術來對RFID數(shù)據(jù)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(jīng)過過濾和聚合處理后的RFID數(shù)據(jù)需要傳遞給那些對它感興趣的實體，如企業(yè)應用程序、EPC信息服務系統(tǒng)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(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯誤恢復、定位網(wǎng)絡資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)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(xiàn)RFID中間件與企業(yè)應用程序或者其他Savant的消息傳遞結構。這樣一來，即時存儲RFID標簽信息的數(shù)據(jù)庫軟件或增加RFID讀寫器種類等情況發(fā)生，應用端都不需要修改也能進行數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)及RFID在物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)的RFID中間件實現(xiàn)了讀寫器與企業(yè)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(yè)整合費用。但是，RFID中間件是一個復雜而又重要的系統(tǒng)，它的進一步推廣應用還需要逐步地改進和完善。