RFID (射頻識(shí)別技術(shù))是一種使能技術(shù)，其本身并沒(méi)有提供多少價(jià)值，但它卻能使公司開(kāi)發(fā)出相應(yīng)應(yīng)用來(lái)創(chuàng)造價(jià)值。RFID系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面，電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。讀卡器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。讀卡器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理。

通常在讀卡器讀標(biāo)簽的時(shí)候給主機(jī)系統(tǒng)傳遞三個(gè)信息：標(biāo)簽ID，讀卡器自己的ID，讀標(biāo)簽的時(shí)間。 通過(guò)獲取這個(gè)讀卡器的位置，就知道了該產(chǎn)品的位置，以及它是什么產(chǎn)品，然后根據(jù)時(shí)間數(shù)據(jù)跟蹤標(biāo)簽，就隨時(shí)隨地知道產(chǎn)品的位置了。
 
一個(gè)完整、典型的RFID系統(tǒng)通常由下面四個(gè)模塊組成：標(biāo)簽(Tag)、讀卡器（Reader）、RFID中間件、應(yīng)用程序。
 
1. 標(biāo)簽(Tag)

標(biāo)簽由天線和芯片組成，天線在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號(hào)，芯片里面保存每個(gè)標(biāo)簽具有的唯一電子編碼和用戶數(shù)據(jù)。每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的ID號(hào)碼—UID，UID是在制作芯片時(shí)放在ROM中的，無(wú)法修改；用戶數(shù)據(jù)區(qū)是供用戶存放數(shù)據(jù)的，可以進(jìn)行讀寫(xiě)、覆蓋、增加的操作。

2. 讀卡器（Reader）

讀�。ɑ�?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。讀卡器對(duì)標(biāo)簽的操作有三類：
• 識(shí)別(Identify):讀取UID；
• 讀取(Read):讀取用戶數(shù)據(jù)；
• 寫(xiě)入(Write):寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)

3. RFID中間件

RFID中間件是將底層RFID硬件和上層企業(yè)應(yīng)用結(jié)合在一起的粘合劑。 雖然原則上的中間件是橫向的軟件技術(shù)，但在RFID系統(tǒng)中，為使其更適用于特定行業(yè)，RFID中間件往往會(huì)針對(duì)行業(yè)做一定的適配工作。
 
在RFID系統(tǒng)這種具體情況下，中間件層除通常的功能外，還有以下特定功能：
• 使閱讀/寫(xiě)入更加可靠
• 把數(shù)據(jù)通過(guò)讀卡器網(wǎng)絡(luò)推或者拉到正確位置(類似路由器)
• 監(jiān)測(cè)和控制讀卡器
• 提供安全讀/寫(xiě)操作
• 降低射頻干擾
• 處理標(biāo)簽型和讀卡器型事件
• 應(yīng)用通知
• 接受并且轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自應(yīng)用的中斷指令
• 給用戶提供異常告警

從體系結(jié)構(gòu)上講，RFID中間件還可以分為子層，包括邊緣層和集成層。邊緣與集成層的分離可以提高可伸縮性并降低客戶成本，因?yàn)檫吘墝蛹仁禽p量級(jí)的，成本又低。
邊緣層定期輪詢讀卡器，刪除復(fù)本，并進(jìn)行篩選和設(shè)備管理。邊緣服務(wù)器還負(fù)責(zé)創(chuàng)建ALE事件并將其分派至集成層。

集成層接收多個(gè)ALE事件并將其合并到涉及各種系統(tǒng)和人員的工作流中，這些系統(tǒng)和人員是更大的業(yè)務(wù)流程的一部分。集成層通過(guò)基于標(biāo)準(zhǔn)的JCA適配器與打包應(yīng)用程序（如倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)或產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)）交互。通過(guò)一些提供抽象層的控件和開(kāi)源框架，該層也可以與系統(tǒng)一起工作，抽象層將后端組件公開(kāi)為可重用組件。集成層也可以通過(guò)Web服務(wù)接口與對(duì)象名解析服務(wù)進(jìn)行通信、利用B2B消息通過(guò)防火墻中的網(wǎng)關(guān)與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。

（1）邊緣層

邊緣層通常提供的功能有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備支持和管理、高效的捕獲數(shù)據(jù)和過(guò)濾數(shù)據(jù)、創(chuàng)建ALE事件并將其分派至集成層等。

邊緣層應(yīng)該支持豐富的設(shè)備，包括流行的 RFID 讀卡器和打印機(jī)，以及各類條形碼識(shí)別器、指示燈、LED 顯示、電眼和可編程邏輯控制器 (PLC)。它可以運(yùn)行在單獨(dú)的計(jì)算機(jī)上，也可以嵌入新出現(xiàn)的其他設(shè)備，如路由器中。應(yīng)該符合 EPCglobal應(yīng)用級(jí)別事件 (ALE) 標(biāo)準(zhǔn)，提供易于使用的標(biāo)簽寫(xiě)入和其他類型設(shè)備的擴(kuò)展功能，并支持 ISO 和EPCglobal 標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)（包括 Gen2）。

隨著RFID技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，企業(yè)需要處理分布在全球各個(gè)供應(yīng)鏈中數(shù)以千計(jì)的讀卡器的輸入信息�？焖侔l(fā)展將會(huì)挑戰(zhàn)可伸縮性。需要處理的數(shù)據(jù)量非常龐大，這樣就產(chǎn)生了更大的挑戰(zhàn)。

要處理這種級(jí)別的數(shù)據(jù)流量，需要使用非阻塞I/O機(jī)制。當(dāng)眾多用戶同時(shí)使用RFID訪問(wèn)一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，大多數(shù)中 間件解決方案為每個(gè)客戶端打開(kāi)一個(gè)插口，并為每個(gè)用戶建立獨(dú)有的線程。這種阻塞I/O技術(shù)嚴(yán)重限制了性能和可伸縮性。與此相反，非阻塞I/O可以使BEA WebLogic Server之類的中間件能夠在多個(gè)并發(fā)用戶中復(fù)用少量的讀卡器線程，確保較高的性能和可伸縮性。

在處理讀卡器的大流量數(shù)據(jù)流和進(jìn)行消息傳遞時(shí)，需要大量使用I/O和網(wǎng)絡(luò)。邊緣服務(wù)器的CPU利用主要用于邊緣服務(wù)器的復(fù)本檢測(cè)和模式匹配。在 要處理的數(shù)據(jù)量確定的情況下，網(wǎng)絡(luò)帶寬也會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題�！芭繑�(shù)據(jù)傳輸”—即，將多個(gè)請(qǐng)求包裝在一個(gè)數(shù)據(jù)包中—可以舒緩網(wǎng)絡(luò)堵塞問(wèn)題。它還可以減少多個(gè)請(qǐng)求通過(guò)安全層及其它代碼層所需的時(shí)間。

（2）集成層

集成層接收多個(gè)ALE事件并將其合并到涉及各種系統(tǒng)和人員的工作流中，這些系統(tǒng)和人員是更大的業(yè)務(wù)流程的一部分。它通常提供的功能有安全性、互操作性、管理、消息傳遞和集成等等。

A. 安全

對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)，大量相關(guān)的潛在敏感數(shù)據(jù)使得安全性成為RFID系統(tǒng)至關(guān)重要的一個(gè)方面。最低級(jí)別，安全管理可以防止讀卡器被關(guān)閉以及記錄項(xiàng)被竊取。因 此，必須通過(guò)驗(yàn)證、授權(quán)或?qū)徲?jì)來(lái)保護(hù)管理接口，這也許會(huì)通過(guò)SSL（Secure Socket Layer，安全套接字層）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

B. 互操作

互操作性對(duì)于確保RFID的成功實(shí)現(xiàn)具有多重重要意義�；蛟S，最迫切的需求是基于標(biāo)準(zhǔn)的JCA適配器要有效連接到諸如倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)或運(yùn)輸管理系統(tǒng)之 類的應(yīng)用程序。僅僅能夠以私有格式發(fā)布JMS消息或事件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的；應(yīng)用程序供應(yīng)商，比如SAP、Yantra和Manhattan，要求事件以確定的 格式呈現(xiàn)。適配器可以填平鴻溝，將信息以可接受的格式傳播至恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序。中間件解決方案應(yīng)能夠提供和支持適用于關(guān)鍵應(yīng)用程序的適配器。

在其它方面，開(kāi)箱即用的互操作性同樣至關(guān)重要。例如，中間件應(yīng)能夠與防火墻提供者、身份驗(yàn)證、授權(quán)和審計(jì)提供者、負(fù)載均衡系統(tǒng)和JMS供應(yīng)商進(jìn) 行互操作。讀卡器的互操作性也非常重要。盡管讀卡器通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化一直在進(jìn)行，但在出現(xiàn)一個(gè)占據(jù)主導(dǎo)地位的標(biāo)準(zhǔn)之前，每個(gè)中間件供應(yīng)商都必須提供一個(gè)讀 卡器抽象層和互操作性解決方案。

設(shè)計(jì)良好的架構(gòu)可以將讀卡器抽象層置于邊緣層，使得集成層具有讀卡器無(wú)關(guān)性。也就是說(shuō)，集成層無(wú)需考慮特定的讀卡器協(xié)議或格式。

C. 管理

隨著RFID在各個(gè)供應(yīng)鏈中啟用，管理整個(gè)架構(gòu)的能力成為必要。以高級(jí)別來(lái)看，RFID的監(jiān)控和管理包括兩個(gè)方面：設(shè)備管理和對(duì)讀卡器的配置。管理員需要一個(gè)管理整個(gè)架構(gòu)的接口，該接口應(yīng)該包含在一個(gè)集中式的門(mén)戶框架中。

RFID管理解決方案還應(yīng)與現(xiàn)有的管理提供者（例如，HP OpenView或Tivoli）無(wú)縫集成，需要支持SNMP和JMX之類的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。理想的情況是，一個(gè)中央配置主機(jī)應(yīng)能夠?qū)⑴渲猛菩兄吝吘壓驼麄�(gè)供應(yīng)鏈中的讀卡器。

D. 消息傳遞

保證的exactly-once（只發(fā)送一次）消息處理語(yǔ)義非常難以實(shí)現(xiàn)。即使在干預(yù)式消息傳輸過(guò)程中，發(fā)送方和接收方也都存在著消息中斷的可能 性。大部分中間件解決方案沒(méi)有考慮確保exactly-once消息語(yǔ)義的需求。但是，如果不考慮這個(gè)問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題——例如，單次交付報(bào)告會(huì)被無(wú) 意地交付多次。倉(cāng)庫(kù)管理員就會(huì)認(rèn)為向合作伙伴發(fā)送了兩份報(bào)告而非一份；在不同的時(shí)間和地點(diǎn)多次發(fā)生這種情況，其效果就會(huì)非常驚人。

另一個(gè)重要因素是確保對(duì)消息排隊(duì)和出隊(duì)的事務(wù)性保證。如果消息沒(méi)有按事務(wù)順序排隊(duì)，隊(duì)列就沒(méi)有保證；類似地，出隊(duì)的消息也無(wú)法保證經(jīng)過(guò)完全處理。其它方面的考慮主要是圍繞操作冪等性——重新執(zhí)行已部分完成的操作是否安全。

有時(shí)，需要進(jìn)行連接的計(jì)算，特別是在發(fā)送方和接收方地理位置較遠(yuǎn)時(shí)。在這種情況下，如果一方依賴于另一方的同步響應(yīng)，則網(wǎng)絡(luò)中斷就會(huì)帶來(lái)整個(gè)操作的終止。這種情況下應(yīng)該設(shè)為異步通信。

通常使用JMS進(jìn)行異步通信。但是，如果JMS提供者在接收方，發(fā)送方如果無(wú)法對(duì)消息進(jìn)行排隊(duì)就會(huì)阻塞（或者引發(fā)錯(cuò)誤并負(fù)責(zé)重新嘗試發(fā)送）。因 此，在發(fā)生這些問(wèn)題的情況下，將JMS放在接收方不會(huì)對(duì)發(fā)送方有任何幫助。但是，如果要使用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)消息傳遞機(jī)制，其中的許多問(wèn)題都可以解決。這樣，異 步通信就可以恢復(fù)，因?yàn)榇鎯?chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)會(huì)負(fù)責(zé)繼續(xù)發(fā)送消息、重試，等等。由于這個(gè)原因，JMS Bridge或存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)就顯得至為重要。

E. 集成

需要進(jìn)行某種形式的企業(yè)應(yīng)用集成（Enterprise Application Integration，EAI）才能實(shí)現(xiàn)RFID事件的全部?jī)r(jià)值。僅僅將事件從邊緣服務(wù)器分派至一系列的應(yīng)用程序還不能成為完美的解決方案，因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn) 生與安全性、可靠消息傳遞、性能、可用性、適配器連接、業(yè)務(wù)流程界定等相關(guān)的問(wèn)題。

比較而言，EAI解決方案可提供對(duì)一個(gè)問(wèn)題的全面概覽。例如，一個(gè)在達(dá)拉斯和舊金山具有不同邊緣服務(wù)器的組織，可以將事件發(fā)送至共同的EAI解 決方案。涉及連接至不同邊緣服務(wù)器的讀卡器或天線的事件需要組合并關(guān)聯(lián)到一個(gè)統(tǒng)一的EAI層。而且，復(fù)雜的事件組合不適用于這種情況，因?yàn)檫吘墝有枰加?CPU周期。隨著業(yè)務(wù)流程涉及到組織內(nèi)部和外部越來(lái)越多的系統(tǒng)和人員，EAI層變得更為關(guān)鍵。

其它一些方面也使得集成解決方案更為必要。要連接至后端應(yīng)用程序，需要使用基于標(biāo)準(zhǔn)的適配器；在可視化環(huán)境下匯編、監(jiān)控和管理流程的能力也非常 重要。通過(guò)通用抽象層（比如控件），在業(yè)務(wù)流程、門(mén)戶、Web服務(wù)、RFID讀卡器和其它元素之間構(gòu)成復(fù)雜交互的能力可以大大提高。最后，在傳遞事件時(shí)，必須在邊緣層和實(shí)際集成層之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。

4. 應(yīng)用程序

RFID應(yīng)用通常根據(jù)來(lái)自標(biāo)簽的數(shù)據(jù)執(zhí)行特定的動(dòng)作，例如資產(chǎn)跟蹤和排序，在客戶買走某個(gè)商品后在系統(tǒng)中將其刪除。相反的，應(yīng)用也會(huì)根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的信息對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行寫(xiě)入，例如對(duì)已經(jīng)售出的商品寫(xiě)入“已銷售”信息或者對(duì)出發(fā)的運(yùn)貨的運(yùn)輸車寫(xiě)入“零售路線”的信息。RFID應(yīng)用通常會(huì)根據(jù)不同的行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行分類：

（1）倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存、資產(chǎn)管理領(lǐng)域

因?yàn)殡娮訕?biāo)簽具有讀寫(xiě)與方向無(wú)關(guān)、不易損壞、遠(yuǎn)距離讀取、多物品同時(shí)一起讀取等特點(diǎn)，所以可以大大提高對(duì)出入庫(kù)產(chǎn)品信息的記錄采集速度和準(zhǔn)確性；減少庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)時(shí)的人為失誤庫(kù)，提高存盤(pán)點(diǎn)的速度和準(zhǔn)確性。

（2）產(chǎn)品跟蹤領(lǐng)域

因?yàn)殡娮訕?biāo)簽?zāi)軌驘o(wú)接觸的快速識(shí)別，在網(wǎng)絡(luò)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)附有RFID標(biāo)簽物品的跟蹤，并可清楚了解到物品的移動(dòng)位置，如已經(jīng)成功應(yīng)用的symbol公司為香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)和美國(guó)McCarran 國(guó)際機(jī)場(chǎng)的行李跟蹤系統(tǒng)和中國(guó)鐵路列車監(jiān)控系統(tǒng)。

（3）供應(yīng)鏈自動(dòng)管理領(lǐng)域

可以設(shè)想，如果商場(chǎng)的貨架部署的電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器，當(dāng)貨物減少時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將缺貨信息自動(dòng)傳遞給倉(cāng)庫(kù)管理 系統(tǒng)，并且系統(tǒng)會(huì)將缺貨信息自動(dòng)匯總并傳遞給生產(chǎn)廠家。電子標(biāo)簽自動(dòng)讀寫(xiě)和在網(wǎng)絡(luò)中信息的方便傳遞功能將大大提高供應(yīng)鏈的管理水平，通過(guò)這個(gè)過(guò)程降低庫(kù) 存，提高生產(chǎn)的有效性和效率，從而大大提供企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

電子標(biāo)簽在零售商店中的應(yīng)用包括從電子標(biāo)簽貨架、出入庫(kù)管理、自動(dòng)結(jié)算等各個(gè)方面。沃爾瑪公司是全球 RFID電子標(biāo)簽最大的倡導(dǎo)者，現(xiàn)在WAL-MART的兩個(gè)大的供貨商HP和P&G已經(jīng)在他們的產(chǎn)品大包裝上開(kāi)始使用電子標(biāo)簽。

（4）防偽領(lǐng)域

RFID 電子標(biāo)簽的應(yīng)用并不是為防偽單獨(dú)設(shè)計(jì)的，但是電子標(biāo)簽中的唯一編碼、電子標(biāo)簽仿造的難度以及電子標(biāo)簽的自動(dòng)探測(cè)的特點(diǎn)，都使電子標(biāo)簽具備了產(chǎn)品防偽和防盜 的作用，在產(chǎn)品上使用電子標(biāo)簽，還可以起到品牌保護(hù)的功能，防止生產(chǎn)和流通中盜竊的功能�？蓮V泛應(yīng)用于藥品、品牌商品防偽、門(mén)禁、門(mén)票等身份識(shí)別領(lǐng)域。

（5）醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域

RFID技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用包括對(duì)藥品監(jiān)控預(yù)防，對(duì)患者的持續(xù)護(hù)理、不間斷監(jiān)測(cè)、醫(yī)療記錄的安全共享、醫(yī)學(xué)設(shè)備的追蹤、進(jìn)行正確有效的醫(yī)學(xué)配藥、 以及不斷的改善數(shù)據(jù)顯示和通信，還包括對(duì)患者的識(shí)別與定位功能，用來(lái)防止醫(yī)生做手術(shù)選錯(cuò)了病人和防止護(hù)士抱錯(cuò)了出生的嬰兒的事情發(fā)生。