基于SOA的RFID中間件方案

　無線射頻識別RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)近年來得到了快速的發(fā)展，目前已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。
　　企業(yè)實(shí)施RFID方案的最終目的是將RFID產(chǎn)生的海量信息為業(yè)務(wù)所用。這就需要解決企業(yè)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)如何與RFID系統(tǒng)接口的問題，包括連接RFID設(shè)備、處理RFID數(shù)據(jù)、將其轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)信息等。為了避免因標(biāo)簽種類變化、系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯改變而需要重新編寫業(yè)務(wù)信息的情況，需要將RFID硬件模塊的連接控制、中間數(shù)據(jù)處理與上層應(yīng)用軟件分開，因此引入了RFID中間件的概念。
　　此外，利用SOA系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性高、可維護(hù)性好的特點(diǎn)，以便為用戶提供靈活的維護(hù)服務(wù)，還引入了面向服務(wù)體系架構(gòu)SOA（Service Oriented Architecutures）。
　　基于上述分析，本文提出了一種基于SOA的RFID中間件方案。該方案可把各個應(yīng)用RFID技術(shù)的功能抽象成服務(wù)，應(yīng)用基于J2EE構(gòu)建方法，綜合應(yīng)用JMX、JMS、Struts等技術(shù)。企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)通過請求服務(wù)的方式來獲取RFID中間件提供的服務(wù)。用XML進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并提供Web Service接口。
　　1 技術(shù)基礎(chǔ)
　　1.1 RFID中間件
　　RFID中間件是實(shí)現(xiàn)RFID硬件設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序，將RFID閱讀器讀取的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過中間件提取、解密、過濾、格式轉(zhuǎn)換、導(dǎo)入企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，并通過應(yīng)用系統(tǒng)反映在程序界面上，供操作者瀏覽、選擇、修改、查詢。中間件技術(shù)也降低了應(yīng)用開發(fā)的難度，使開發(fā)者不需要直接面對底層架構(gòu)，而是通過中間件進(jìn)行調(diào)用。
　　RFID中間件是一種消息導(dǎo)向的軟件中間件，信息是以消息的形式從一個程序模塊傳遞到另一個或多個程序模塊。消息可以非同步的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。RFID中間件是在企業(yè)應(yīng)用原有的中間件發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身應(yīng)用特性進(jìn)一步擴(kuò)展并深化了中間件的應(yīng)用，使得RFID應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)變得更容易，提高了軟件的可移植性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性，所以它的架構(gòu)設(shè)計解決方案是RFID應(yīng)用的一項(xiàng)極為重要的核心技術(shù)［1］。
　　目前提供RFID中間件平臺的廠商主要有IBM、Oracle、Microsoft、SAP、Sun公司。對于這些廠商，RFID中間件只是其現(xiàn)有軟件的擴(kuò)展，其RFID產(chǎn)品可以迅速方便地與各自現(xiàn)有的軟件產(chǎn)品線集成在一起。但缺點(diǎn)是其產(chǎn)品對該廠商其他軟件產(chǎn)品的依賴性比較大。
　　1.2 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA
　　面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一種技術(shù)架構(gòu)風(fēng)格，它代表了一種開放的、敏捷的、可擴(kuò)展的、可組合的架構(gòu)［2］，定義了服務(wù)提供者和消費(fèi)者之間的松散耦合關(guān)系。其業(yè)務(wù)敏捷的特點(diǎn)，幫助企業(yè)把業(yè)務(wù)變得更加靈活，能夠適時、快速地響應(yīng)變化。SOA的核心概念就是服務(wù)［3］，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中包含服務(wù)的3個基本角色：服務(wù)提供者、服務(wù)請求者和服務(wù)注冊。在這些角色之間使用了3種操作：服務(wù)發(fā)布、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)綁定。作為SOA的一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，Web Services提供了基于XML的標(biāo)準(zhǔn)接口，具有完好的封裝性、松散的耦合性、協(xié)議規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)性以及高度的可集成性等特點(diǎn)，能夠良好地滿足SOA應(yīng)用模式的需求。
　　
　　1.3 JMX和JMS
　　Java管理擴(kuò)展JMX（Java Management Extensions）是一個為應(yīng)用程序、設(shè)備、系統(tǒng)等植入管理功能的框架。在JMX規(guī)范中，管理組件是一個能代表管理資源的Java對象，遵從一定的設(shè)計模式，實(shí)現(xiàn)該規(guī)范定義的特定的接口。該定義保證了所有的管理組件以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式來表示被管理資源。管理接口就是被管理資源暴露出的一些信息，通過對這些信息的修改能夠控制被管理資源。管理接口包括：能被接觸的屬性值、能夠執(zhí)行的操作、能發(fā)出的通知事件等［4］。
　　JMS（Java Message Service）是訪問企業(yè)消息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)API，定義了Java中訪問消息中間件的接口，但JMS只是接口，并沒有給予實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)JMS接口的消息中間件稱為JMS提供者（JMS Provider）。在JMS框架中運(yùn)轉(zhuǎn)的方法如下：
　?。?）得到1個JNDI初始化上下文（Context）。
　　（2）根據(jù)上下文以查找1個連接工廠。
　?。?）從連接工廠得到1個連接（Connect）。
　?。?）通過連接以建立1個會話（Session）。
　　（5）查找目的地（Topic/Queue）。
　?。?）根據(jù)會話以及目的地以建立消息制造者（TopicPublisher/QueueSender）和消費(fèi)者（TopicSubscrib-er/QueueReceiver）。
　　2 基于SOA的RFID中間件架構(gòu)
　　利用SOA松耦合、面向業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，結(jié)合RFID中間件實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用系統(tǒng)集成的方案可提供豐富的接口，能夠幫助實(shí)現(xiàn)對RFID設(shè)備的管理以及對數(shù)據(jù)的處理，簡化了對底層設(shè)備應(yīng)用的支持，避免了對底層設(shè)備的低級別接口的處理。利用Web Service技術(shù)實(shí)現(xiàn)RFID中間件與企業(yè)系統(tǒng)的集成，完成兩者的松耦合集成。
　　基于SOA的RFID中間件架構(gòu)，其基礎(chǔ)架構(gòu)層分為設(shè)備管理層、事件處理層和服務(wù)接口層，并通過Web Service技術(shù)包裝了每1層相應(yīng)的功能，且進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)。本文重點(diǎn)介紹該RFID中間件架構(gòu)中的基礎(chǔ)架構(gòu)的3個功能層［5］。這3個層次有著明確的功能劃分和層間的交互接口。RFID中間件架構(gòu)如圖2所示。