??? 摘?要： 在介紹射頻識別技術的基礎上，研究了RFID中間件關鍵技術，并提出了各自的解決辦法。
??? 關鍵詞： 無線射頻識別? 中間件? 物聯(lián)網" title="物聯(lián)網">物聯(lián)網? 消息服務

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??? 無線射頻識別(RFID)是一種識別、跟蹤和定位物品的技術。推出這項技術的Auto-ID Center的想法是建立一個對單品的通用的惟一標識符。這個惟一的號碼稱為產品電子碼EPC(Electrotic Product Code)，它被封裝在RFID標簽內。
??? 在計算機互聯(lián)網和射頻技術RFID的基礎上，利用全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)編碼技術，給每一個實體對象一個唯一的代碼，構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網，簡稱物聯(lián)網(Internet of Things)，即EPC系統(tǒng)。
??? EPC系統(tǒng)的產生將為供應鏈" title="供應鏈">供應鏈管理提供前所未有的、近乎完美的解決方案，以EPC軟硬件技術構建的物聯(lián)網,可實現全球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)生根本性的變化，包括：更高效的原材料處理過程，消除人工庫存清點以及零售商店的自動貨架監(jiān)測和缺貨監(jiān)測。除商業(yè)團體可以從RFID技術獲益外，消費者同樣也可以從中獲益。
1 EPC物聯(lián)網簡介
??? EPC系統(tǒng)是一個非常先進、綜合和復雜的系統(tǒng)，其最終目標是為每一個單品建立全球的、開放的標識標準。它主要由EPC標簽、讀寫器" title="讀寫器">讀寫器、Savant(RFID中間件)、對象名解析服務ONS(Object Naming Service)、信息服務(EPC IS)五部分組成。物聯(lián)網網絡架構如圖1所示。

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??? 在EPC系統(tǒng)中，當某個讀寫器在其讀取范圍內監(jiān)測到標簽的存在時，就會將標簽所含EPC數據傳往與其相連的Savant中間件，而Savant首先以該EPC數據為鍵值，在本地的ONS服務器(或者Internet上的ONS服務器)獲取包含該產品信息的EPC信息服務器的網絡地址（即IP地址），然后Savant根據該地址查詢EPC信息服務器，獲得產品的特定信息，進行必要的處理后，把信息傳送到后端企業(yè)應用程序" title="應用程序">應用程序做更深層次的計算處理，同時，本地EPC信息服務器和源EPC信息服務器對本次讀寫器讀取進行記錄和修改相應數據^[1]。
??? 如果每件產品都被加上RFID標簽，則在產品的生產、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。整個過程中最為重要、同時也是最困難的環(huán)節(jié)就是如何傳送和管理這些數據。為此，可用RFID中間件管理這些巨大的EPC數據流。
2 RFID中間件關鍵技術
??? RFID中間件在物聯(lián)網中處于讀寫器和企業(yè)應用程序之間，相當于該網絡的神經系統(tǒng)。Savant系統(tǒng)采用分布式的結構，以層次化進行組織、管理數據流，具有數據的搜集、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)" title="應用系統(tǒng)">應用系統(tǒng)或者其他Savant系統(tǒng)中^[2]。
??? 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數據可能是不完整的或是錯誤的，甚至出現漏讀的情況。因此，Savant要對Reader讀取到的EPC數據流進行平滑處理，平滑處理可以清除其不完整和錯誤的數據，將漏讀的可能性降至最低。
??? 讀寫器可以標識讀范圍內的所有標簽，但是不對數據進行處理。RFID設備讀取的數據并不一定只由某一個應用程序來使用，它可能被多個應用程序使用(包括企業(yè)內部各個應用系統(tǒng)甚至是企業(yè)商業(yè)伙伴的應用系統(tǒng))，每個應用系統(tǒng)還可能需要許多數據的不同集合。因此，Savant需要對數據進行相應的處理(比如冗余數據過濾、數據聚合)。
??? 在研究RFID中間件中需要解決的問題很多，在這里主要討論三個關鍵問題：數據過濾、數據聚合和信息傳遞。
2.1? 數據過濾^[3]
??? Savant接收來自讀寫器的海量EPC數據，這些數據存在大量的冗余信息，并且也存在一些錯讀的信息。所以要對數據進行過濾，消除冗余數據，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。
??? 冗余數據包括:(1)在短期內同一臺讀寫器對同一個數據進行重復上報。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)多臺臨近的讀寫器對相同數據都進行上報。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。用戶在使用數據時，希望最小化冗余，盡量得到靠近需求的準確數據，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?？捎玫倪^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。產品過濾器只發(fā)送與某一產品或制造商相關的產品信息，也就是說，過濾器只發(fā)送某一范圍或方式的EPC數據。時間過濾器可以根據時間記錄來過濾事件，例如，一個時間過濾器可能只發(fā)送最近10分鐘內的事件。EPC碼過濾器可以只發(fā)送符合某個規(guī)則的EPC碼。平滑過濾器負責處理那些出錯的情況，包括漏讀和讀錯。
??? 根據實際需要過濾器可以像拼裝玩具一樣被一個接一個地拼接起來，以獲得期望的事件。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 數據聚合
??? 從讀寫器接收的原始RFID數據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數據進行聚合處理^[4]?？梢圆捎脧碗s事件處理CEP(Complex Event Processing)技術來對RFID數據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^[5]。
??? 在這里，利用數據聚合將原始的RFID數據流簡化成更有意義的復雜事件，如一個標簽在讀寫器識讀范圍內的首次出現及它隨后的消失，如圖2所示。通過分析一定數量的簡單數據就可以判斷標簽進入事件和離開事件。聚合可以用來解決臨時錯誤讀取所帶來的問題從而實現數據平滑。聚合類型如表1所示。

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??? 本文簡單介紹了物聯(lián)網，闡述了RFID三個關鍵技術及其解決辦法。作為物聯(lián)網神經系統(tǒng)的RFID中間件實現了讀寫器與企業(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。
參考文獻
[1]?王忠敏.EPC技術基礎教程［M］.北京:中國標準出版社,2004:15-40.
[2]?陳冀康. RFID技術的神經中樞——中間件［N］.計算機世界報,2006,(2):1-4.
[3]?中國物品編碼中心.SAVANT技術說明書[Z]. 2003:6-10.
[4]?GOYAL A. Technical report savant^TM guide. AUTO-ID CENTER, 2003:3-7.
[5]?楊清,徐建良.基于復雜事件處理技術的RFID系統(tǒng)數據分析[J].微計算機信息.2006,(9):2-4.