RFID中间件关键技术研究

来源：《物联网世界》　作者：佚名　责任编辑：admin　发表时间:2012-04-06 17:24　

核心提示：RFID数据清洗和RFID复杂事件检测技术，同时结合各大厂商的中间件系统，总结了RFID中间件数据处理的现状，讨论了一些迫待需要解决的问题，并对今后研究的重点进行了展望，创新性的提出了将高效模式匹配算法Rete引入RFID复杂事件处理中。

本文阐述了RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）中间件系统，研究了RFID中间件关键技术之数据处理，分析了RFID数据特点，归纳总结了RFID数据处理的关键技术：RFID数据清洗和RFID复杂事件检测技术，同时结合各大厂商的中间件系统，总结了RFID中间件数据处理的现状，讨论了一些迫待需要解决的问题，并对今后研究的重点进行了展望，创新性的提出了将高效模式匹配算法Rete引入RFID复杂事件处理中。

1、引言

RFID射频识别技术作为一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新无线自动识别技术，通过使用RFID读写器和RFID标签，它能识别和认证远距离的人和物。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享，被广泛用于生产、管理、生活、国防等各个领域，被列为“21世纪10大技术之一”。

RFID技术能否成功最重要的是如何满足企业现有应用系统与RFID设备的连接，而RFID中间件是应用部署运作的中枢，它介于前端读写器硬件模块与后端数据库和应用软件之间，已成为RFID系统应用的关键之一。

2、RFID中间件系统概述

RFID系统包括四个部分：标签、读写器、中间件和应用程序。RFID中间件是应用的神经中枢，它是一种消息导向的软件中间件，信息是以消息的形式从一个程序模块传递到另一个或多个程序模块。消息可以异步的方式传送，所以传送者不必等待回应。它实现RFID硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换，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、导入企业的管理信息系统。中间件技术降低了应用开发的难度，使应用系统开发者不需要直接面对底层硬件架构，只需要了解它提供的接口。

RFID中间件在原有的企业应用中间件发展的基础之上，结合自身应用特性进一步扩展并深化了中间件在企业中的应用。其主要特征如下：

(1)独立性——RFID中间件独立并介于RFID读写器与企业后端应用程序之间，不依赖于某个RFID系统和应用系统，能够与多个不同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。

(2)数据流——RFID中间件最重要的组成部分，它的主要任务在于将不同实体对象格式转换为信息环境下的统一格式的虚拟对象，因此数据处理是RFID最重要的功能及实现难点。RFID中间件具有数据采集、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。

(3)处理流——RFID中间件是一个消息导向中间件，提供顺序的消息流，具有数据流设计与管理的能力。

3、RFID中间件关键技术研究

RFID中间件在物联网中处于读写器和企业应用程序之间，是网络的神经系统。在研究RFID中间件时有很多问题需要解决，这里主要研究其关键技术之一：数据处理。

在早期RFID的应用开发中，读写器将读取的数据直接传递给应用程序，应用程序解释这些原始数据，处理形成业务逻辑数据，这导致RFID处理部分非常复杂，对于企业来说，必须重新改写应用系统，应用成本高，同时软件的可重用性和可适应性非常差。随着RFID的应用，RFID数据量随之庞大，为了RFID的普及应用，必须对上层应用屏蔽底层硬件，将数据处理和复杂事件检测到集中到RFID中间件，并提供统一的通用的数据清洗和复杂事件检测模型，从而为企业提供统一的应用接口，减小企业接入的困难及成本。

在RFID应用中会产生大量数据，与普通数据相比，RFID数据具有如下特点：

（1）时态、动态和关联性。读写器在现场获得标签数据，并同时记录数据产生的时刻。一个RFID数据不是独立存在的，而是相互关联的，由时态和动态性衍生出关联性。时态关联表达了事件之间的时序关系，空间关联表达了事件发展的轨迹，时空关联共同表达了与对象有关的事件的变化过程。

（2）丰富的隐含语义。标签数据携带有与上下文状态和背景知识有关的信息，这些信息是隐含的，且与上层应用逻辑之间存在密切的关系。利用这些相关信息可进一步导出衍生信息。

（3）不准确性、冗余性和异构性。由于射频干扰等，现有的RFID读写器还存在误差问题，如漏读、多读和脏读等。另一方面针对不同种类的读写器，对于同一标签，读出的数据也可能不一样，这取决于各个读写器之间的协议差异性。同时，对于同一阅读器，也可以识别出多种不同性质的数据。

（4）流特性。RFID数据是以流的形式快速、自动地产生的，需要积累起来以支持跟踪和监控应用，这就要求中间件能实时处理大量的数据。由于RFID数据的不准确性，所以在使用数据前会对数据进行预处理，即RFID数据清洗。由于RFID数据的隐含语义和关联性，须有事件处理引擎来处理事件间的关联关系，将没有具体意义的简单原子事件形成富含逻辑意义的复合事件。因此数据处理的关键技术是RFID数据清洗和RFID事件检测技术。(责任编辑：admin)

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