射频识别标签(RFID)(3)

射频识别标签(RFID)(3)

3 RFID系统架构

一版来说，架构是指将系统分解为各个单独的组件，以表示它们之间如何一起协同工作来满足整个系统的需求和目的。随着技术的融合，RFID系统提供的一些主要功能已经对使用它的系统架构带来明显的影响。我们本部分将研究RFID加入到系统架构中的组件，以及这些组件如何影响系统的相关特性，比如：系统的非功能性需求，如性能、安全、可伸缩性、可管理性等等。并且对使用RFID的系统提出架构指南。.

3.1 与RFID相关的主要技术

RFID 可能在跟踪技术和传感器网络技术方面具有很强的相关性和可融和性，在很多领域的技术发展和进步也体现了这一征兆。

• 半导体技术的发展

根据摩尔定律，RFID 会越来越便宜，并且可能会集成更高的存储和处理能力，并且在市场可以接受大规模使用的场景。

• 智能设备

半导体技术的进步并不仅仅是使得RFID的成本变得越来越便宜，而且也随着网络和痛惜年技术的发展出现了许多智能设备，比如移动电话、PDA、数字媒体设备等，也包括RFID阅读器的传感器。智能设备和无处不在的网络连接和带宽会导致许多基于移动和边缘的应用。RFID 就是物联网（Network of Things）之随处连接以提供超出企业和组织数据中心和内部网络边界的自动化的理念的一种实现。智能家居、智能汽车、甚至智能衣服和消费品都是需要这些边缘处理能力的应用。比如当前的智能家居概念和实现就利用了大量各种具有IP能力的家用设备连接到住宅网关，然后由它在连接到互联网络。下图就描述了一个连接到Internet的智能设备的概念示意图，可称为网络化生活：

图表 3‑1 网络化智能生活

• 宽带、无线和更便宜的边缘处理服务

越来越普遍的宽带数据网络和超越连线和物理限制的无线通信，以及更加能够接受的强大的服务器，使得应用的架构越来越偏向于分布，即将业务的处理移到业务发生的地方，凡是保证中心的管理和统一的安全。这意味着在一个整体框架之下，可以部属各种企业应用组件到边缘位置，比如仓库和店面。

•  边缘处理能力

所谓边缘处理能力就是企业系统中由于强大但低廉的个人计算机、以及企业部属在边缘的服务器、以及到企业数据中心安全和可靠的宽带连接给企业带来的在边缘处理业务的计算能力。RFID 系统就将大量的计算、数据管理和带宽需求放到这些边缘。这并不是偶然的单独现象而是一个总体趋势。所谓边缘，就是分布于企业数据中心或者总部之外的地点，而大都是实际业务发生的所在地，比如仓库、店面、生产线甚至物流运输途中。

•  面向服务架构（SOA）

企业中成功采用RFID技术的关键在于如何将RFID数据集成到企业业务应用骨干中。RFID阅读器会产生大量的数据。如果它们不加过滤地传递到下游应用，可能会使其崩溃。为了避免后端关键业务应用遭受数据洪水，以及将重复、无效或者无用的数据隔离在物理设备，如阅读器和天线之外，可以使用专门的RFID中间件，比如事件管理器。SOA允许我们开发和部署松散耦合的应用组件，这些组件件使用简单但强大的服务接口来进行通信。目前许多RFID 中间件都基于Web Services标准，RFID中间件的总体架构也符合在企业业务系统中日益被接受和采用的SOA架构。

图表 3‑2 企业边缘

3.2 关键功能

RFID系统具有多重可能的不同用法，这自然会影响到其架构的差别。例如，通常由制造商实现的用于标签和物流跟踪的应用的实现通常关注于产品的自动化标签以及在物流过程中的特定的阅读器能够以一种高于最小可接受准确率来读取。总而言之，这些系统都主要集中于实现的物理方面，而不是产生诸如提前装船通知之类的简单报表。这样的话，它们趋向于具有最小的数据管理和交换要求。但另一方面，一家药品公司可能会想要根据其药品从工厂到分销商再到零售药店，这就需要具有实时的信息，包括某件在流程的某个点上某件商品位于何处之类的详细信息，以及它们是被如何以及在何处生产的，以及到过什么地方。很多可能，零售商和制造商都需要这些跟踪信息的某些部分。因此，这种系统将要求不但具有单个物品级的跟踪能力，还需要具有某种程度的B2B信息交换能力。

下图所示是RFID的5种基本能力和相关不同应用对这些能力的需求映射。

可以想见， RFID 系统将不断演进以满足更广的应用需要，因此也要求不同的架构方式。但是我们可以定义通用的，失和于所有RFID用法的RFID 系统架构或者实现。但是，几乎对每个RFID系统来说可能都需要某些特定的能力。

图表 3‑3 不同的RFID应用系统需要的能力

总的来说，一个RFID 系统必须能够提供下述特征或者能力中的全部或者部分：:

•  编码RFID标签的能力
•  附加经过编码的RFID标签到被标识物品上的能力
•  跟踪被标签的物品的移动的能力
•  将RFID信息集成到业务应用的能力
•  产生能够在业务之间共享的信息的能力
• 开发自组织智能设备的能力