RFID中间件技术在物联网应用中的探究

（一）RFID中间件技术概念理解

RFID中间件技术拓展了基础中间件的核心设施和特性，将企业级中间件技术延伸到RFID领域，是RFID产业链的关键共性技术。RFID中间件屏蔽了RFID设备的多样性和复杂性，能够为后台业务系统提供强大的支撑，从而驱动更广泛、更丰富的RFID应用。RFID中间件技术重点研究的内容包括数据过滤、数据访问、信息传递等。

RFID中间件技术属于消息导向的软件中间件。通过RFID中间件技术进行的信息传递过程中，信息主要是以消息的形式从一个程序模块被传递到另一个或多个程序模块中。这种消息的传送可以是不同步进行的，因此传送者也不需要等待回应。相对于原有的企业应用中间件而言，RFID中间件技术继承发展了企业原有的应用中间件的优点，实现了自身功能的不断完善。

（二）RFID中间件的作用

RFID中间件位于RFID硬件设备与RFID应用系统之间，是一种可以实现数据传输、数据过滤、数据格式转换等功能的中间程序软件。

RFID中间件将RFID读写器读取的各种数据信息，经过中间件提取、解密、过滤、格式转换后导入企业的管理信息系统，并通过应用系统反映在程序界面上，供操作者进行查询、浏览、选择、修改等操作。

（三）RFID中间件的特征

一般来说，RFID中间件具有以下特征。

1.独立性

RFID中间件作为应用系统中的一个技术组件，本身具有一定的独立性，这一中间件存在于RFID读写器和后台应用程序之间，和任何RFID系统之间都不存在依赖关系，还能实现与一个或者多个RFID读写器和后台应用程序之间的有效连接，可以简化系统架构，让系统维护更加简便易行。

2.数据流

数据流是RFID中间件技术中的最核心环节，数据流的主要工作任务就是通过转换，实现实体对象格式向信息环境下虚拟对象的转变，实现数据的处理功能。RFID中间件技术的数据处理功能是这一技术系统中最重要的功能之一。此外，RFID中间件技术还能实现数据采集、过滤、整合和传递的功能，有利于系统将正确的数据信息等传递到后台应用系统中，实现数据信息的高效传输目标，提升数据传输的准确性和效度。

3.处理流

处理流属于消息中间件，其作用是提供顺序的消息流，还能对数据流进行有效的设计和管理。在RFID中间件系统中，用户常常需要对于相关数据的传输路径、路由以及相关规则进行有效维护，还要确保数据传输和使用过程的安全，确保数据不被篡改和删减，保持接收的数据与原始数据的一致性，数据流就是实现这些数据传输效果的有效消息中间件。

4.标准

RFID主要应用于自动数据采样技术与辨识实体对象方面。EPC global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是在供应链系统中，以一串数字来识别一项特定的商品。EPC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获取有关商品的消息。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，有效率地提高信息透明度。

（四）RFID中间件的关键技术

1.数据过滤

RFID中间件的关键技术内容之一就是对于系统中多余的数据信息进行过滤，读写器中大量的数据信息传递到RFID中间件中，其中也包含了一些被读错的数据信息。所以，对这些数据信息进行过滤是十分有必要的，这是确保传递给上级RFID中间件的信息是有用的保障。这里多余的数据信息指的是短期内统一都写起对于同一组数据的重复上报数据，此外，还包括多台位置接近的读写器同时上报相同规定数据信息。在很多情况中，用户可能还需要对某些特定的数据信息进行提取，在提取这些特定的时间范围或者信息范围内的数据时，为了节省时间，实现信息提取的高效快速，需要尽可能缩小数据范围，对于关联度不大的信息进行删除，这里都需要用到数据过滤技术。

这种过滤技术主要是通过特定的过滤器来实现的，一般涉及的过滤器品种为产品过滤器、时间过滤器、平滑过滤器以及EPC过滤器，不同的过滤器发挥不同的数据信息过滤功能，还能将不同的过滤器进行拼装，以达到数据过滤的更佳功效。

2.数据聚合

读写器传达给RFID中间件的原始数据形式都是单一的、零散的，数据的使用价值和现实意义模糊，需要对于这些数据信息进行聚合，这里需要用到复杂事件处理CEP技术来实现，这一技术通过在复杂的数据信息中进行整理归纳，整合出具有价值的数据信息，将简单事件变得可供分析研究，从而推断出复杂事件，再从复杂事件中提取可用信息。

3.信息传递

在对相关数据进行处理后，RFID中间件将获得的有价值的数据信息传递给相应的应用程序，实现数据信息的资源利用，如将数据传送给企业应用程序，EPC服务信息系统或者其他相关的RFID中间件，通过采取消息服务对数据信息进行传递。

事实上，RFID中间件是一种面向消息的中间件，相关数据信息在程序间得以传递和共享，异步传输的方式不需要传输者花费精力关注传输情况，也不需要等待回应。这种信息传递的中间件功能远不止于此，它还可以进行数据广播、数据安全、数据恢复等除错操作，实现读写器和企业应用程序的有效连接。

（五）RFID中间件技术的具体应用领域

1.在车辆管理中的应用

RFID技术的出现，能够为车辆管理提供一种新的技术路径。RFID技术是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术，该技术通过无线射频信号的空间耦合传输特性来实现对象的自动识别。RFID系统一般由标签、阅读器、天线和中间件组成。同传统条形码技术相比，RFID中间件技术在识别速度、识别距离、存储容量、读写能力和环境适应性等方面具有明显优势。因此，RFID被逐步应用于社会、经济和国防等众多领域。

现阶段，RFID中间件技术在汽车制造行业中的应用比较广泛，国内外很多汽车企业都在积极探索RFID中间件技术在汽车制造中的有效应用途径和范围。在学习了国外相关的应用经验后，国内的汽车企业也开始研究RFID中间件技术在汽车行业的运用途径和范围，并在国有企业中推出了基于RFID中间件技术的技术研发和应用项目。(www.xing528.com)

在汽车行业中，RFID中间件技术的应用主要是通过数据处理功能实现对于汽车作业时间的统计及分析，以及对汽车生产制造的信息化管理效益。

利用RFID中间件中的标签技术，在车辆中安装智能电子标签，就能对车辆实现实时的定位和可视化管理，针对汽车的整车制造、库存以及营销等工作流程和信息实现有效管理。智能电子标签就是车辆的信息代号，借助这个智能标签，可以对汽车的整体和局部信息进行查看、读取，进一步提升车辆的可视化管理效率，实现精准有效的车辆信息管理目标，这一点对于车辆的销售、物流、产品售后管理等都具有重要意义。

借助RFID中间件技术，汽车企业可以进一步提升管理的效率，提升客户满意度。如某品牌汽车在嵌入RFID中间件技术后，一旦出现故障的车辆进入店内，工作人员就能借助阅读器读取车辆的所有信息，包括维修历史，追溯质量问题，及时排查，快速修理。

2.在图书管理系统中的应用

目前，智慧图书馆建设脚步不断加快，越来越多的地区图书馆、高校图书馆开始积极建设智慧图书馆，而RFID中间件技术在地区智慧图书馆建设中发挥了较大的效用，为智慧图书馆建设提供了有效的技术支持。如盛世龙图公司将RFID系统和EAS常规防盗系统相结合，研发出了独家双系统EMID设备，BESTIOT-EU系列设备可做到精准分通道报警效果，植入彩光及人次统计系统。弥补了UHF RFID设备受金属液体等物品干扰强的缺点，将设备检测灵敏度提高到99.99%。使设备具备超高信号识别率的同时，还可以实现超强防损检测报警功能。

盛世龙图 UHF RFID通道检测设备BESTIOT-UT系列，可实现超高频三维感应探测，添加了精准人流计数系统，标签识别率大于120个每秒，报警响应速度缩短至2S以内，通道距离从90厘米拓宽至1—2米甚至更远。该设备的工作模式支持离线、在线两种。2016年，盛世龙图成功将 UHF RFID设备推向市场，先后分别应用于北京某涉密单位涉密文件及资产保护场所，该单位于2016年11月正式启动设备，运行至今反应良好，受到客户一致好评。目前，盛世龙图已为多家RFID设备供应商提供OEM定制服务。

3.在物流跟踪中的应用

目前，RFID中间件技术在物流领域的应用也比较普遍。RFID中间件技术能够有效实现物流信息的有效管理，大大提升物流管理效率，为物流的动态化、可视化管理带来强大的技术支持。例如，过去一年，不管是在技术层面，还是购物体验、产品线等方面，海澜之家都进行了全方位升级。在周立宸的率领下，“盛产”男装的海澜之家还将目光投向了童装、快时尚和家居等板块。这一做法的效果也极为显著，成功将原有保守的品牌注入新的活力，让不少年轻消费群体开始关注海澜之家。当时海澜之家出现了仓储压力过高、效率偏低的问题，周立宸立即提出了一个方案——为海澜之家的服装植入RFID芯片，通过软件的投入，有效提升了仓储物流效率。

RFID中间件技术以其独有的技术优势实现了在众多领域的有效应用，目前，RFID中间件技术随着物联网技术的进一步改进还在不断优化中，相信未来随着科技的进步，RFID中间件技术还会应用到更多的领域中，发挥更大的技术价值。

（六）RFID中间件应用实例——RFID数据采集中间件

1.基础知识

标准的RIFD系统，基本由三部分组成：RFID电子标签、读卡终端以及应用支撑软件。其中，实时数据接收、指令交互是应用支撑软件的重要组成部分，大量的读卡终端设备通讯及并发刷卡操作，对实时数据采集模块如何保证软件运行速度、并发数据处理能力提出了较高要求。

2.产品需求背景

对于生产企业内部开发团队及ERP、MES、SCM等企业管理软件开发公司而言，组织开发实时数据传输模块可能是一件十分容易的事情。但由于受软件开发工程师自身开发能力、软件运行逻辑设计及对硬件性能参数的了解等而存在的巨大差异。大部分RFID项目在软件开发期间或开发完成后还需要指派软件工程师常驻客户现场，花费1个月甚至更长的时间优化运行速度。为解决这个问题，某公司设计开发某RFID中间件软件产品，它是衔接硬件设备（如RFID电子标签、读卡器）和企业应用软件间进行数据、指令交互的软件，可以帮助企业用户将采集的RFID数据应用到业务处理中，让RFID部署变得简单、快捷。

3. RFID数据采集中间件工作原理

RFID中间件软件Windows操作系统平台，主要用于实时监控、交互所管理工作组的全部工位机上的数据及处理指令。当RFID读卡终端（或称工位机）刷卡、按键操作时，软件采集到这些事件数据，通过调用由客户自行编写的、指定名字的存储过程，自动判断相关逻辑，把数据推送至用户上层应用软件数据库内；同时利用存储过程的返回值，返回给工位机屏幕显示内容、发声次数、键盘是否锁定等内容，实现RFID中间件软件与用户软件的接口，达到人机交互目的。

（七）RFID技术应用发展趋势

随着RFID系统应用的普及，降低成本的同时，其性能有了很大的提升。从目前实际应用情况来看，RFID系统具有以下发展趋势。

1.系统高频化

由于高频系统具有比低频系统更远的识别距离、更高的安全性、更好的重复利用性、更小的体积等优点，也就决定了其应用将会越来越广泛。

2.系统复合化和网络化

为了获取更丰富更有价值的信息，RFID技术将结合其他高新技术，如GPS，环境识别等技术，向着多功能识别的方向发展；同时为了实现数据的共享，跨地区、跨行业应用，RFID技术不可避免地要走向网络化。

3.系统兼容性更强

目前RFID的标准化比较落后，各厂商生产的产品之间互不兼容，这就要求应用系统具有很强的兼容性，能同时处理多个厂家的产品。

4.数据海量化

为了获取更准确更及时的信息，阅读器对海量的信息进行处理，这就要求系统具有高效的数据处理能力。

随着经济的发展，RFID技术的发展潜力将是巨大的，它必将迎来广阔的市场前景。