隨著射頻識別技術(Radio Frequency IdentificationTechnology,，RFID)的發(fā)展,，它的應用已遍及制造、物流,、運輸,、零售等領域，目前企業(yè)面臨的首要問題是如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與不斷更新的RFID讀寫器連接．這個問題的本質(zhì)就是企業(yè)的應用系統(tǒng)與硬件接口的問題．因此,，通透性就是整個應用的關鍵,，正確抓取數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問題,。

　　傳統(tǒng)應用程序與應用程序之間的數(shù)據(jù)通透是通過中間件架構解決,，并發(fā)展出各種服務器應用軟件,，因此,，中間件的架構解決方案就成為了RFID應用的一項極為重要的核心技術，作者討論的就是RFID中間件的一個解決方案,。

　　1 RFID中間件技術

　　RFID技術的基本工作原理是：標簽進入磁場后,，接收讀寫器發(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(chǎn)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)：讀寫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
．中間件是介于應用系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件之間的一類軟件,，它使用系統(tǒng)軟件所提供的基礎服務，銜接網(wǎng)絡上應用系統(tǒng)的各個部分或不同的應用,，以達到資源共享,、功能共享的目的．在具體實現(xiàn)上，中間件是一個用API定義的軟件層,，具有強大的通信能力和良好的可擴展性,。
　　RFID中間件是一種面向消息的中間件(Message．Oriented Middleware,，MOM)，其中信息(Information)是以消息(Message)的形式,，采用異步(A—synchronous)的方式從一個程序傳送到另一個或多個程序,，傳送者不必等待回應．它的作用主要體現(xiàn)在三個方面，一是控制RFID讀寫設備按照預定的方式工作,，保證不同讀寫設備之間配合協(xié)調(diào),；二是按照一定規(guī)則過濾數(shù)據(jù)，篩除絕大部分冗余數(shù)據(jù),，將真正有效的數(shù)據(jù)傳送給后臺信息系統(tǒng),；三是保證讀寫器和企業(yè)級分布式應用系統(tǒng)平臺之間的可靠通信。

　　2 RFID通訊組件的結構框架

　　針對讀寫器在各種應用軟件中的應用,，作者對RFID讀寫器的通訊指令,，采用組件封裝和SDK方式，進行了標準化,，形成RFID標準組件,，RFID標準組件是連接標簽讀寫器、控制器和企業(yè)應用程序之間的標準化軟件接口程序集合,，具有分布式結構,，以層次化進行組織、管理數(shù)據(jù)流,，有效增加了軟件的可重用性,，簡化了上位機應用軟件的開發(fā)，提高了應用軟件的可靠性和穩(wěn)定性．本系統(tǒng)中的RFID通訊組件要求實現(xiàn)如下功能：提供RS232／485串口通訊接口組件,、TCP／IP,、UDP網(wǎng)絡通訊接口組件，搜索讀寫器,、配置讀寫器參數(shù)接口,，讀取、設置標簽數(shù)據(jù)接口以及統(tǒng)一配置軟件,，其架構圖如圖1所示,。

圖1 RFID 通訊組件的框架
　　其中SDK(Software Development Kit)是指可以供軟件開發(fā)人員開發(fā)自己可以在特定的平臺上運行或者通過API(Application Program Interface)運行的軟件產(chǎn)品的一組程序(文檔)集合；組件(Component)：是對數(shù)據(jù)和方法的二進制封裝,，具備跨語言調(diào)用,，良好的可重用性，進程獨立性等優(yōu)點,。

　　3 RFID通訊協(xié)議格式

　　RFID通訊組件最重要的是對數(shù)據(jù)的處理．作者重點介紹讀寫器對數(shù)據(jù)的處理,，即通訊協(xié)議格式．文中所使用的讀寫器是某公司的高頻工業(yè)讀寫器系列，包含PRR8160讀寫器、PRR8152讀寫器,、PRR8032讀寫器．下面將簡單介紹本軟件中所涉及的這幾種RFID 讀寫器,，重點介紹PRR8160讀寫器。
　　
　　3．1 PRR8160讀寫器

　　PRR8160是一款應用于工業(yè)流水線上,，進行數(shù)據(jù)采集,、流水線控制、跟蹤管理的可編程智能數(shù)據(jù)終端機．具有TCP,、UDP,、RS232多種通訊方式，有極強的現(xiàn)場編程功能,，適應性極強．其系統(tǒng)采用兩級聯(lián)網(wǎng)結構,，采用UDP協(xié)議進行通訊，即管理主機通過訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入終端機所在的IP地址對終端機進行數(shù)據(jù)訪問和參數(shù)設置．設備工作狀態(tài)采用聯(lián)機工作方式：即設備將得到的用戶的完整操作記錄保存在RAM
內(nèi),，并主動上傳到管理主機,，如果設備沒有接收到上位機的正確返回響應(超時時間N可以由用戶定義)，設備將再次上傳,，直至成功為止,，但是當設備再次得到用戶新的完整操作記錄，原有的RAM記錄將被轉(zhuǎn)移到FLASH內(nèi)存儲．工作時若網(wǎng)絡斷開,，終端機可以自動存儲工作的記錄,，當網(wǎng)絡連接正常后，自動上傳數(shù)據(jù),。

　　設備支持ARP,，ICPM(ping)，IP,，UDP網(wǎng)絡通訊協(xié)議,，數(shù)據(jù)傳輸方式默認采用UDP協(xié)議，不支持數(shù)據(jù)包分組操作．數(shù)據(jù)編碼方式采用HEX的數(shù)據(jù)格式操作,，所有通訊數(shù)據(jù)采用“以太網(wǎng)CRC校驗”方式,，其中UDP層加UDP校驗,，應用數(shù)據(jù)層再加“和校驗”方式,，具體校驗方式采用從報頭至報尾所有的協(xié)議數(shù)據(jù)按16進制做累加，對256取模后的十六進制數(shù)．應用數(shù)據(jù)層的通訊協(xié)議格式如表1～3所示,，其中數(shù)據(jù)單位為bit,。

　　其中：數(shù)據(jù)長度為有效數(shù)據(jù)報文的長度；和校驗為整個數(shù)據(jù)報文的校驗位．有效數(shù)據(jù)部分的報文格式為：類型編號|數(shù)據(jù)|.......|類型編號|數(shù)據(jù)：

　　終端機檢測到的打包數(shù)據(jù)格式為：打包數(shù)據(jù)格式= ‘#’+步驟1檢測結果+# + 功能號+型操作類型號+‘#’+ 步驟2檢測結果+ #+功能號+操作類型號+ ..... + ‘#’+步驟N檢測結果+功能號+ 操作類型號‘#’．每個檢測步驟中的檢測結果之間用‘#’號間隔,。

　　3．2 PRR8032讀寫器及PRR8152讀寫器

　　PRR8032是具有專利外觀設計的表面嵌入式多功能中距離讀寫器．其讀寫距離最大23 cm,，具有防沖撞電子標簽讀寫功能，可同時對1O張電子標簽的多個數(shù)據(jù)塊進行操作,。

　　PRR8152符合IS015693標準的高頻工業(yè)讀寫設備,，可選RS232,、RS485以及TCP／IP通訊格式，適用于需要防水,、防塵,、防油污、防腐蝕等各種惡劣工作環(huán)境,，是工業(yè)自動化控制領域的首選讀寫機器,。

　　4 RFID中間件通訊組件的軟件設計

　　RFID中間件通訊組件包括以下幾部分：底層數(shù)據(jù)通訊接口組件、設備網(wǎng)絡接口組件,、設備參數(shù)接口組件,、對標簽讀寫操作接口組件、數(shù)據(jù)庫接口組件等．各接口組件既相對獨立,，又有密切聯(lián)系．其中,，筆者的通訊組件的操作標簽是符合ISO／IEC 15693協(xié)議的電子標簽。

　　本軟件的設計是在Windows環(huán)境下,，選用SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫,，利用Visual C++6．0開發(fā)環(huán)境，將接口組函數(shù)封裝成dll文件,，使其可以直接被其它應用系統(tǒng)調(diào)用,，實現(xiàn)讀寫器與計算機之間的企業(yè)局域網(wǎng)的通信．整個系統(tǒng)的設計結構如下所述。

　　(1)底層數(shù)據(jù)通訊接口組件：負責數(shù)據(jù)通訊的鏈路層和物理層,，是讀寫器與應用軟件通訊的物理基礎,，在應用邏輯上，與應用通訊協(xié)議無關．所以,，底層數(shù)據(jù)通訊應獨立設計相對固定的接口,，與高層應用分離。

　　(2)數(shù)據(jù)庫接口組件：實現(xiàn)對后臺數(shù)據(jù)庫的操作,，為RFID 中間件的開發(fā)軟件提供標準的函數(shù)接口．

　　(3)設備網(wǎng)絡接口組件：為客戶提供連接通訊鏈路上的RFID讀寫器信息,，設備參數(shù)設置接口提供更改讀寫器工作參數(shù)的接口，實現(xiàn)設備管理功能．

　　(4)標簽讀寫操作接口組件：為讀寫器實時工作時提供與計算機通訊的接口,，兩者在用戶和使用功能上相對對立,，也可單獨設計．

&nTagNum)；／／讀取多個標簽的UID,。...........
　
　　5 RFID中間件通訊組件的一個應用

　　深圳普諾瑪公司生產(chǎn)制成管理系統(tǒng)項目中的實時監(jiān)控模塊充分利用了本RFID通訊組件,。簡化了開發(fā)流程．其中涉及到的功能有：讀取設備內(nèi)部數(shù)據(jù)、打開并關閉與數(shù)據(jù)庫的連接,，控制讀寫器對標簽進行操作等等．

　　6 結論

　　筆者完成了以下五個接口組件的標準化：底層數(shù)據(jù)通訊接口組件,、設備網(wǎng)絡接口組件、設備參數(shù)接口組件、對標簽讀寫操作接口組件,、數(shù)據(jù)庫接口組件等接口組件,，為第三方的企業(yè)級軟件應用提供了基礎．該RFID 中間件在上海生豬收購管理系統(tǒng)和深圳普諾瑪公司生產(chǎn)制成管理系統(tǒng)中已經(jīng)得到了應用，并取得了良好的市場效果,。