一版來說,架構(gòu)是指將系統(tǒng)分解為各個單獨的組件,以表示它們之間如何一起協(xié)同工作來滿足整個系統(tǒng)的需求和目的。隨著技術(shù)的融合,RFID系統(tǒng)提供的一些主要功能已經(jīng)對使用它的系統(tǒng)架構(gòu)帶來明顯的影響。我們本部分將研究RFID加入到系統(tǒng)架構(gòu)中的組件,以及這些組件如何影響系統(tǒng)的相關(guān)特性,比如:系統(tǒng)的非功能性需求,如性能、安全、可伸縮性、可管理性等等。并且對使用RFID的系統(tǒng)提出架構(gòu)指南。.
3.1 與RFID相關(guān)的主要技術(shù)
RFID 可能在跟蹤技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡技術(shù)方面具有很強的相關(guān)性和可融和性,在很多領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和進步也體現(xiàn)了這一征兆。
根據(jù)摩爾定律,RFID 會越來越便宜,并且可能會集成更高的存儲和處理能力,并且在市場可以接受大規(guī)模使用的場景。
半導體技術(shù)的進步并不僅僅是使得RFID的成本變得越來越便宜,而且也隨著網(wǎng)絡和痛惜年技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了許多智能設(shè)備,比如移動電話、PDA、數(shù)字媒體設(shè)備等,也包括RFID閱讀器的傳感器。智能設(shè)備和無處不在的網(wǎng)絡連接和帶寬會導致許多基于移動和邊緣的應用。RFID 就是物聯(lián)網(wǎng)(Network of Things)之隨處連接以提供超出企業(yè)和組織數(shù)據(jù)中心和內(nèi)部網(wǎng)絡邊界的自動化的理念的一種實現(xiàn)。智能家居、智能汽車、甚至智能衣服和消費品都是需要這些邊緣處理能力的應用。比如當前的智能家居概念和實現(xiàn)就利用了大量各種具有IP能力的家用設(shè)備連接到住宅網(wǎng)關(guān),然后由它在連接到互聯(lián)網(wǎng)絡。下圖就描述了一個連接到Internet的智能設(shè)備的概念示意圖,可稱為網(wǎng)絡化生活:
圖表 3?1 網(wǎng)絡化智能生活
越來越普遍的寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和超越連線和物理限制的無線通信,以及更加能夠接受的強大的服務器,使得應用的架構(gòu)越來越偏向于分布,即將業(yè)務的處理移到業(yè)務發(fā)生的地方,凡是保證中心的管理和統(tǒng)一的安全。這意味著在一個整體框架之下,可以部屬各種企業(yè)應用組件到邊緣位置,比如倉庫和店面。
所謂邊緣處理能力就是企業(yè)系統(tǒng)中由于強大但低廉的個人計算機、以及企業(yè)部屬在邊緣的服務器、以及到企業(yè)數(shù)據(jù)中心安全和可靠的寬帶連接給企業(yè)帶來的在邊緣處理業(yè)務的計算能力。RFID 系統(tǒng)就將大量的計算、數(shù)據(jù)管理和帶寬需求放到這些邊緣。這并不是偶然的單獨現(xiàn)象而是一個總體趨勢。所謂邊緣,就是分布于企業(yè)數(shù)據(jù)中心或者總部之外的地點,而大都是實際業(yè)務發(fā)生的所在地,比如倉庫、店面、生產(chǎn)線甚至物流運輸途中。
企業(yè)中成功采用RFID技術(shù)的關(guān)鍵在于如何將RFID數(shù)據(jù)集成到企業(yè)業(yè)務應用骨干中。RFID閱讀器會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如果它們不加過濾地傳遞到下游應用,可能會使其崩潰。為了避免后端關(guān)鍵業(yè)務應用遭受數(shù)據(jù)洪水,以及將重復、無效或者無用的數(shù)據(jù)隔離在物理設(shè)備,如閱讀器和天線之外,可以使用專門的RFID中間件,比如事件管理器。SOA允許我們開發(fā)和部署松散耦合的應用組件,這些組件件使用簡單但強大的服務接口來進行通信。目前許多RFID 中間件都基于Web Services標準,RFID中間件的總體架構(gòu)也符合在企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)中日益被接受和采用的SOA架構(gòu)。
圖表 3?2 企業(yè)邊緣
RFID系統(tǒng)具有多重可能的不同用法,這自然會影響到其架構(gòu)的差別。例如,通常由制造商實現(xiàn)的用于標簽和物流跟蹤的應用的實現(xiàn)通常關(guān)注于產(chǎn)品的自動化標簽以及在物流過程中的特定的閱讀器能夠以一種高于最小可接受準確率來讀取。總而言之,這些系統(tǒng)都主要集中于實現(xiàn)的物理方面,而不是產(chǎn)生諸如提前裝船通知之類的簡單報表。這樣的話,它們趨向于具有最小的數(shù)據(jù)管理和交換要求。但另一方面,一家藥品公司可能會想要根據(jù)其藥品從工廠到分銷商再到零售藥店,這就需要具有實時的信息,包括某件在流程的某個點上某件商品位于何處之類的詳細信息,以及它們是被如何以及在何處生產(chǎn)的,以及到過什么地方。很多可能,零售商和制造商都需要這些跟蹤信息的某些部分。因此,這種系統(tǒng)將要求不但具有單個物品級的跟蹤能力,還需要具有某種程度的B2B信息交換能力。
下圖所示是RFID的5種基本能力和相關(guān)不同應用對這些能力的需求映射。
可以想見, RFID 系統(tǒng)將不斷演進以滿足更廣的應用需要,因此也要求不同的架構(gòu)方式。但是我們可以定義通用的,失和于所有RFID用法的RFID 系統(tǒng)架構(gòu)或者實現(xiàn)。但是,幾乎對每個RFID系統(tǒng)來說可能都需要某些特定的能力。
圖表 3?3 不同的RFID應用系統(tǒng)需要的能力
總的來說,一個RFID 系統(tǒng)必須能夠提供下述特征或者能力中的全部或者部分::
- 編碼RFID標簽的能力
- 附加經(jīng)過編碼的RFID標簽到被標識物品上的能力
- 跟蹤被標簽的物品的移動的能力
- 將RFID信息集成到業(yè)務應用的能力
- 產(chǎn)生能夠在業(yè)務之間共享的信息的能力
- 開發(fā)自組織智能設(shè)備的能力