铁手剑谱

上善若水
数据加载中……

企业服务总线(ESB)(7)

2.4重构到ESB

从偶然架构到一个全球规模的统一的集成基础设施可能是像一个使人畏缩的任务。 把一切都准备就绪,然后再象扳动一下开关那样将所有的应用都一下子转移到新的基础设施之上是不现实的。这已经是组织为什么老是要不断添加偶然架构方案作为权益解决之计的一个主要的理由,甚至他们确实知道这样使相关的问题永垂不朽也是如此。

ESB 提供了能力来帮助减轻所介绍的痛苦。 第 9 章将通过一个案例来介绍如何远离一个完全建立在 FTP 和每夜批处理作业之上的早以存在的集成解决方案。

让我们现在重新回到对偶然架构的讨论。 在图 2-6中,实线、虚线、点划线代表用于集成的不同类型的连接技术和通信协议。注意其中有一个用集成Broker表达的已存在的 “集成孤岛”,以及POS应用和财务应用之间的连接是使用FTP 文件传输。在POS应用和ERP应用之间先前已经升级来使用HTTP 之上的SOAP协议,正如销售自动化应用 (SFA) 和客户关系管理 (CRM) 之间的联结。

图表 2‑6 使用SOAP通信、 FTP 、手工插座(Socket)、而且包括一个集成Broker的代表性的偶然架构

2.4.1 从单个项目层面引入 ESB

ESB 可以在一个部门级的层次或在一个项目的基础上被引入。 在项目层次采用 ESB 允许你能够习惯于使用 ESB 服务容器进行基于标准的集成,并且完全可以坚信该项目能够集成到一个更大的集成网络之中,并且与企业级的公司的集成策略目标相一致。

我们采用ESB的例子中的第一个步骤是要集成前端应用(FrontOffice)。在图 2-7 中,前端的CRM、财务和SFA 通过“服务容器”连接到ESB 之中。这些容器是 ESB 架构的主要组件,我们将在第 6 章详细解释。 经过 ESB 服务容器进行的集成的特性可能会不同。 容器和应用之间的接口可以通过使用第三方的应用适配器来完成;容器可以暴露使用WSDL描述的XML数据;或者它可能被实现为完全用户定制的代码。

figs/esb_0207.gif

图表 2‑7 ESB 可以在不打破原有点对点路径的前提下,在单个项目基础上采用

但是也许更有趣的不是那些已经集成到ESB 之内的东西,而是还没有集成进去的东西。图 2-7 表示了已有的 FTP 和SOAP协议之间的通信线,原来是连接到前端应用的,现在直接连接到那些特别配制来使用那些协议进行通信的ESB组件。应用仍然处于总线“之外”,Pos应用和伙伴CRM应用可以与集成到ESB总线“之内”的前端应用进行通信而不需要做任何修改,对他们如何参与ESB基础设施也不需要知道任何东西。注意,现在POS应用是连接到ESB 上的一个 FTP 桥接器,而且伙伴CRM应用则是连接到配置为总线的一部分的Web Services端点。

ESB 已经被引入了,但是对这些配备了ESB能力的应用以前所连接的点对点通信组合区没有产生任何影响。被插入总线的应用如今转而使用连接到ESB 集成容器的一个单一接口, 而且已经省却了对它们先前所有其他类型的通信连接的管理和维护。

我们将会在第 9 章中看到,即使是总线域中最新集成的应用也可以就地将他们转移到完全的ESB方式,并且与它们各自的项目开发时间线相一致。

2.4.2 跨广泛分布的企业传播ESB

在我们的ESB采用的例子得下一阶段中,POS应用将在每一个远端实现ESB能力,并且去除对不可靠的 FTP 联结上的依赖。 这可能会简单如在每一个远端安装一个ESB容器,并且插入到总部的ESB之中,或者涉及到在每一个远端的多个应用之间的一个“迷你”的集成环境。那么二个 ESB节点就可以通过一个基于可靠消息的安全连接进行通信(图 2-8)

figs/esb_0208.gif

图表 2‑8  在各个地点分立安装的ESB可以安全和可靠地连接在一起

此外,远端位置仍然可以在他们自己的分离集成环境里面运行,并且可以按照需要有选择地共享数据。例如,远端位置可以独立地拥有并且运作一个属于集体特许经营的零售店铺。它们没有必须共享关于它们的日常运作的信息,但是的确需要共享诸如价格更新和库存信息之类的数据。远程ESB 节点可以连接到位于总部的 ESB 网络,有选择地暴露消息通道以共享价格变动之类的数据。

2.4.3 保留和分层: 进入现有的 EAI Broker连接

我们的ESB 采用示例项目的第三阶段涉及到桥接进进一个已经部分地与一个集线器-和-插头 EAI Broker集成在一起的部门。我们先前提醒过,采用 ESB 不是一个全有或全无的概念。如图 2-9 所示, ESB 允许IT部门通过将一个已存在的 EAI Broker桥接到ESB之内来保护它里面的IT资产。

figs/esb_0209.gif

图表 2‑9 “保留-和-分层”方式允许将ESB桥接到EAI Broker安装之内

桥接 EAI Broker可以一多种方式进行。比如,它可以通过使用一个Web Services接口来完成,或者绑定到下层的消息通道。依赖于ESB和 EAI Broker 的实现,ESB 更加可以建立在EAI Broker下面的消息队列基础设施之上,因此部分地替换EAI Broker的功能仍然可以保留较低层的、消息通道。

2.4.4 集成伙伴

我们的 ESB 采用示例项目的最后步骤是解决和业务伙伴集成的问题。如图 2-10 所示,这可能包括原样保留SOAP联结,以及在每个伙伴端安装一个 ESB 节点。决定采用哪一种方法完全依赖于你的组织和伙伴之间的关系,以及业务伙伴是否允许你在其地点安装软件,或者他们已经有能够连接到你的ESB之上的ESB。

figs/esb_0210.gif

图表 2‑10 ESB 可以个别地管理与业务伙伴的SOAP联结, 或者可以连接到另一个地点的ESB节点

插入到一个 ESB 扩展的分层的服务能够管理对伙伴的连接的后勤保障。例如,一个特殊的伙伴经理者服务可以在每一个伙伴的基础上管理与伙伴之间的正在进行的协作的细节。这些细节可能包括正在使用哪一个更高层次的业务协议(比如, ebXML、RosettaNet 等)、以及对话的状态,比如消息交换的当前状态、是否收到一个期望的应答消息、以及从业务伙伴接收到一个业务响应所能够接受多长的时延。

2.5小结

本章包含下列主题:

  •  对更广泛的、更通用的集成基础设施的需要的各种驱动因素
  •  偶然架构是今天所使用的主要集成设计。 在这种系统中,当前的企业完全没有很好地联通的。
  •  只有 10% 的应用被联接。
  •  而这些之中,只有 15%的使用了某种类型中间件。
  •  到目前为止,分布式计算技术加重了,而不是解决了,偶然架构的问题。
  •  集线器-和- 插头EAI Broker已经有了一定程度的成功。然而,它们:
  •  大部分是专有技术
  •  没有为组织提供一个标准化的、可以在企业内通用使用的集成平台。
  •  ESB 借鉴了在 EAI Broker技术方面学习的经验的价值。
  •  集成作为是一个部门层面和公司文化的问题,和它作为一个技术上问题同样重要。
  •  ESB 允许逐渐增加的采用,以符合各个部门单独的开发时间表。

posted @ 2007-08-31 11:11 铁手 阅读(2245) | 评论 (2)编辑 收藏
射频识别标签(RFID)(10)

6 频率范围和无线许可证管制

6.1 使用的频段

因为RFID要产生和辐射电磁波,所以法律上将其归为无线电通信系统(radio systems)。 无线电服务必须在不被RFID 系统所干扰和影响的前提之下。为了确保RFID 系统不会干扰邻近的广播和电视,移动无线服务(警用,安全,工业),航海和海空无线通信服务和移动电话服务,这一点很重要。

所以必须仔细的规划适用于RFID系统所用的频率范围。(基于此,通常只可能使用保留工业、科学和医疗用途的频段。这些频段称为是ISM 频段,可以用作RFID 应用。

6-1

图表 6‑1 RFID 系统使用的频段

除了ISM 频率,整个低于135 kHz (在北美、南美和日本为<400 kHz)也是可以使用的,因为这些频率可以工作于高磁场强度,特别是针对感应耦合式RFID 系统。

因此, RFID 最重要的频段是0–135 kHz, 以及ISM频段中围绕6.78M(在德国已经不适合),13.56 MHz,27.125 MHz,40.68 MHz,433.92 MHz,869.0 MHz,915.0 MHz (非欧洲地区),2.45 GHz, 5.8 GHz 和24.125 GHz的频段。

RFID 在各个频段总体分布如下图:

6-2

图表 6‑2 估计的RFID在各频段的全球总体分布图(百万单位)

6-3

图表 6‑3 全球RFID频率使用分布图

6.1.1 频段 9–135 kHz

低于135 kHz 的频率被各种无线服务大量使用,因为他们没有保留作ISM 频段。这个长波频段的传播特性可以使得在低技术成本下达到连续传播超过1000 km 半径的范围。通常这个范围的服务服务是用作航空和航海的导航服务 (LORAN C, OMEGA, DECCA),授时服务,标准频率服务以及军方的无线电服务。因此,位于中欧Mainflingen的授时发射机DCF 77 使用的就是77.5 kHz的频率。因此RFID 系统在此频率运行可能会影响到reader周围数百米范围内的无线接收的时钟失效。

为了防止这种冲突,欧洲对感应式无线电系统的管制法案 220 ZV 122,将定义一个从70 到119 kHz的保护区,这个区域将不再分配给RFID 系统。

6.1.2 频段6.78 MHz

频率6.765–6.795 MHz 属于短波频段。其传播条件可以是你能够在白天的传播达到100 km。而在夜间,横贯大陆的传播都是可能的。这个范围主要云南关于宽范围的无线电服务,例如广播,天气和航空无线电服务以及新闻社。

这个频段在德国还没有被通过为ISM 频段,但是已经被ITU指定为ISM 波段,并且已经在法国用作RFID系统。而CEPT/ERC和 ETSI 则在CEPT/ERC 70-03准则中将起指定为协调波段。

6.1.3 频段13.56 MHz

频段13.553–13.567 MHz 位于短波波段的中间。其传输特性使得其可以整天都可以达到横贯大陆的传播。这个范围一般用于范围要求非常广的无线电服务,比如新闻社和电信点对点服务(PTP)。

这个范围内的其他ISM 应用,除RFID之外,主要还有远程控制系统,远程控制模型,试验无限设备和寻呼系统。

6.1.4 频段27.125 MHz

频段26.565–27.405MHz分配给美国、加拿大和欧洲的CB 广播。无须注册和免费的无线电系统,功率小于4 Watts 的私人无线电爱好者可以使用,传输可超过30 km。

这个频段的ISM 应用除RFID之外,还有电疗器械(医用设备)、高频焊接设备(工业应用)、远程控制模型和寻呼系统。

当安装27 MHz RFID 系统时,必须特别注意附近的高频工业焊接设备。HF 焊接设备可产生很高的场强,可以干扰附近的RFID 系统的运行。当为医院规划27 MHz RFID 系统时,也要考虑电疗设备的因素。

6.1.5 频段40.680 MHz

范围40.660–40.700 MHz 位于VHF 频段的低端。其传输特性仅限于地面波,所以由于建筑物和其他障碍所产生的衰减很明显。这个频段邻近的其他ISM 范围主要由移动商业无线电系统(森林,高速公路管理等) 以及电视广播的(VHF 频段 I)。

这个频段主要的ISM 应用包括遥感和远程控制应用。这个范围目前很少用作RFID 系统。 这个频段所能达到的有效范围要远远低于更低的频段所能达到的范围,因为这个频段的7.5 m 波长不适合构造小巧和便宜的backscatter transponders。

6.1.6 频段433.920 MHz

这个频段430.000–440.000 MHz 主要分配给全球的业务无线电爱好者。无线电爱好者使用这个频段来进行声音和数据的传输以及通过中继广播站和卫星的通信。

UHF 频段的传输特性近似于光。当遇到建筑物和其他障碍时将会出现衰减和反射。依赖于操作方法和发射功率,无线电爱好者使用的系统可能达到的范围在30 到300 km之间。使用卫星也可以达到全球连接。

ISM 范围433.050–434.790 MHz 主要位于业务爱好者使用频段的中部,并且被各种各样的应用所占据。包括,内部通话器,遥感发射器,无绳电话,短距离对讲机,车库自动进入发射器等等。所幸的是,这个频段的干扰倒是很少见。

6.1.7 频段869.0 MHz

频段868–870 MHz 在欧洲主要用作短距离设备(SRD) ,因此在 CEPT的43个成员国中都可以用作RFID系统。

亚太地区的国家也正在考虑通过这个频率为SRD频率。.

6.1.8 频段915.0 MHz

这个频段在欧洲未作为ISM 应用。欧洲之外(美国和澳洲) 频段888–889 MHz 和902–928 MHz 是可用作后向散射式RFID系统的。

其邻近频段主要由D-net 电话和CT1+ 和 CT2 标准的无绳电话所占据。

6.1.9 频段2.45 GHz

ISM 频段2.400–2.4835 GHz 部分和业余无线电爱好者使用的频率和电波探测服务是用的频率相重叠。这一段的UHF 频率和更高的SHF 频率的传播特性几乎相当于光。建筑物和其他障碍将是很好的反射体,并且产生非常强的衰减。

除了backscatter RFID 系统之外,主要的ISM 应用包括遥感发射器和PC WLAN 系统。

6.1.10 频段5.8 GHz

ISM 频段5.725–5.875 GHz 部分和无线电爱好者使用频率和电波探测服务的频率相重叠。

这一频段的主要服务包括运动传感器(用作防盗等),非接触式卫生间干手器,以及RFID系统。

6.1.11 频段24.125 GHz

ISM 频段24.00–24.25 GHz 部分和业务爱好者使用频率,电波探测服务和卫星地球资源服务的频率重叠。

目前还没有RFID系统运行于此频段。

6.2 欧洲许可证管理

6.2.1 CEPT/ERC REC 70-03

新的CEPT 协调文档'ERC Recommendation 70-03 relating to the use of short range devices (SRD)' (ERC, 2002) 开始作为CEPT 44个成员国的国家法令。旧的协调文档则被新的欧洲协调文档代替2002版的REC 70-03 也包括在CEPT成员国中对特殊应用和频率的国家限制的综合注解 (REC 70-03, Appendix 3-National Restrictions)。

REC 70-03 定义了频段、功率等级和短波设备的发射期间。在使用R&TTE Directive 1999/5/EC)的CEPT 成员国中,那些符合第12条 (CE 标识) 和第 7.2条 的设备将不用重新申请执照。

REC 70-03 主要处理总共13 中不同的不同频段的短距离设备,具体在各自的附录中描述,包括:

6-4

REC 70-03 也引用了ETSI 标准(如EN 300 330),后者包含测量和测试指南。

6.2.2 EN 300 330: 9 kHz-25 MHz

此标准是由ETSI (European Telecommunications Standards Institute) 负责,主要向国家电信当局提供无线电和电信管理的基本规则的制定。

ETSI EN 300 330 标准形成了European licensing regulations for inductive radio system 的基础:

 ETSI EN 300 330: 'Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Short Range Devices (SRD); Radio equipment in the frequency range 9 kHz to 25 MHz and inductive loop systems in the frequency range 9 kHz to 30 MHz'.

 Part 1: 'Technical characteristics and test methods'

 Part 2: 'Harmonized EN under article 3.2 of the R&TTE Directive'

除了感应式无线电系统之外, EN 300330 还涉及了Electronic Article Surveillance (商店用), 报警系统,遥感发射器,短距离遥控系统等。

除了CEPT 成员国之外,这个规则还被亚洲和美洲的一些国家用作RFID 系统能够许可证的管理。

6.2.3 EN 300 220-1, EN 300 220-2

标准 EN 300 220, 题为'Radio Equipment and Systems (RES); Short range devices, Technical characteristics and test methods for radio equipment to be used in the 25 MHz to 1000 MHz frequency range with power levels ranging up to 500 mW', 提供了关于低功率无线电系统的许可法规基础,它有两部分组成: EN 300 220-1 针对发射器和其功率特性, EN 300 220-2定义接受器的特性。

EN 300 220 将设备分为4类— 从Class I到Class IV 。这个标准包括ISM 波段和整个频段的低功率设备。

RFID 系统在本标准中并没有明确提及。

6.2.4 EN 300 440

EN 300 440 标准,'Radio Equipment and Systems (RES); Short range devices, technical characteristics and test methods for radio equipment to be used in the 1 GHz to 25 GHz frequency range with power levels ranging up to 500 mW,' 则形成了低功率无线电系统的欧洲国家法规的基础。EN 300 440 将设备分类为3种,— classes I 到 III。

使用backscatter transponders 的RFID 系统被分为class II系统。进一步的细节则由CEPT recommendation T/R 60-01 文本:'Low power radiolocation equipment for detecting movement and for alert' (EAS) 和T/R 22-04文本 'Harmonisation of frequency bands for Road Transport Information Systems (RTI)' (toll systems, freight identification)进行管理。

6.3 其他国家的频率管制

1.3.1 美国

在美国,RFID 系统必须根据'FCC Part l5'取得许可证。这个法规涉及了频率范围从9 kHz 到大于64 GHz 和由低和中等功率发射器故意产生的电磁场和由广播和电视接收机以及计算机等设备非故意产生的电磁波。低功率发射器的目录包括了各种各样的应用,例如无绳电话,遥感发射器,校园广播站,玩具遥控设备和车门遥控设备等。感应耦合或者后向散射式RFID 系统在FCC法规中并没有明确提及,但因其频段和低功率特性,自然包含在法规管制之下。

下表 列出了对RFID 系统很重要的频段。其他频段中适用于RFID系统的许可限制值则在接下的表中 应该注意到,和欧洲的ETS 300 330不同,Reader的最大许可场强值主要是通过电场强度E 定义的。

6-5 

6-6

6.4 中国对RFID的无线电频率管理

实际上RFID技术在中国已经存在很多年,123K赫兹和23.5兆赫兹频率的应用在我国已经得到了广泛的应用。这些主要是常规的非接触式IC卡的应用范围。

对于目前最受关注的主要用于物流和跟踪的UHF频段,即800M-900MHz频段,目前正在积极研究中。在这个频段,美国是902M-928MHz,日本是两个一个在952-954MHz,今后会发展到950-956MHz,中国香港地区是865-868MHz,以及825-828MHz。

由于在800M-900MHz频段上,每个国家使用和分布的情况不一样,功率限制和频谱框架图也不一样。因为各个国家和 地区都是根据各自的无线电业务使用情况,制定出相关的频率规划和标准的。中国还没有正式发布应用于RFID的频段规划,其原是是因为中国在800M-900MHz频段都有了频率规划,而且非常拥挤,包括公共通讯、数据通讯、点对点通讯、立体声广播传输、无线电定位和航空无线电导航等等业务。基本上没有空闲的频率给RFID使用。如果要在此频段,则必须正在使用的无线电业务中调整出几兆赫兹带宽的赫兹给RFID使用。

从2004年下半年开始,信息产业部无线电管理局就组织相关人员对这个频段RFID频率规划问题进行研究,完成了大量的理论分析、仿真试验工作,今年我们还在继续组织完善相关的理论分析、仿真实验和实际的电子兼容实验。据估计,可能会在860赫兹以下的频段。

 

(对于国内的RIFD频率部分的资料可能比较老了,读者可去查询最新进展。)

posted @ 2007-08-28 14:38 铁手 阅读(1753) | 评论 (0)编辑 收藏
射频识别标签(RFID)(9)

5 阅读器

被动标签必须在某个地方有无线电发射器来对其进行供电,而它自己则必须有接收这些发射的接收器。甚至就连主动标签一般还是需要与连接到网络的某种形式的发射器连络。在 RFID 领域中,这一发射器/ 网络端点通常被称为阅读器(Reader)。阅读器通常位于一个 RFID 系统的标签和事件过滤器之间。知道如何与标签通信,如何从读取动作中创建底层事件,以及如何发送这些事件给一个事件过滤器,这就是阅读器的职责。

我们可以从二个视角来描述阅读器。首先是阅读器的物理组件: 你可以在电路板上找到的东西。其次则是阅读器的逻辑部份。

我们还会继续说明RFID 打印机和用具。

5.1 RFID阅读器的物理组件

|因为阅读器与标签使用射频进行通信,所以任何 RFID 都必须有一个或多个天线。并且因为阅读器必须要与某些其他的设备或者服务器通信,所以它必须有某种类型的网络接口。通常的网络接口的例子为 10 BaseT 或 100 BaseT 以太网接口,或者 RS 232 或 RS 485 串行接口。一些阅读器甚至有 Bluetooth 或无线以太网接口。最后,为了实现通信协议和控制发射器,每个阅读器必须有微控制器或者微型处理器。下图展示了RFID 阅读器的实际成份。

5-1

图表 5‑1 READER的物理组件

5.1.1 天线子系统

虽然天线自己在概念上很简单,但是工程师一直在努力使其能够在低能量的情况下获得更好的接收性能,以及使天线工作在一些特殊的环境中。一些阅读器只有一个或者二个天线,并且和阅读器自己封装在一起;其他一些阅读器则可能在远程位置安装许多外接天线。阅读器所能控制的天线的数量的主要限制在于连接阅读器的发射器和接收器与天线之间的电缆的信号损失。 大多数安装都把天线安装在离阅读器2米左右的距离,当然更远些也是可以的。

一些阅读器使用一个天线来传输和另一个用来接收。在这种配置结构中,标签针对阅读器的场的运动方向特别重要。如果发射天线位于接收天线的“靠前些”,接收天线将会花更长的时间来接收来自标签的信号。如果天线布置与此相反,标签将会花更少的事件来激励,并且位于接收天线的范围之内。下图表示了两个具有标签的包装盒在一条传送带上依次经过第一个传输 (TX) 天线和一个接收 (RX) 天线。

箭头指出了传送带上的运动方向。当它经过 TX 天线的时候,每个盒子上的标签便被激励,然后它们开始广播响应。因为RX要稍微远离传送带一些,因此RX 天线将要比其应该的时间更长些来接收到响应,如果二个天线颠倒,则意谓有标签将会有更多的被读取的机会。

5-2

图表 5‑2 接收和发射天线的最佳布置

5.1.2 控制器

控制一个阅读器的计算装置的复杂程度可能从单芯片的处理器到能够运行网络操作系统和允许存储大量数据在硬盘上的完整的微型计算机。前者可以嵌入到一些移动设备之中。控制器负责控制阅读器一端的标签协议,以及构成一个事件的标签读取信息何时被传送到网络中。阅读器控制器也负责管理阅读器协议中的阅读器一侧的相关处理。

5.1.3 网络接口

如果阅读器不告诉任何人相关的事件信息,读取标签并且识别事件并没有多少用处。阅读器通过多种网络接口与其他装置进行通信。过去,大多数的 RFID 阅读器都具有串行接口RS 232 或 RS 422(点对点,双绞线) 或 RS 485 (可寻址的,双绞线)。最近,越来越多的阅读器支持Ethernet,甚至有些已经开始支持内建的无线以太网络, Bluetooth 和ZigBee 了。5-3

图表 5‑3 Symbol的X480阅读器,具有以太网、USB以及串行接口。左边是天线接口

5.2 RFID Reader的逻辑组件

在 RFID 阅读器的控制器中,我们可以想像有四个处理不同职责的单独的子系统。下图就展示了阅读器的逻辑组件图,供参考。

5-4

图表 5‑4 READER的逻辑组件

5.2.1 Reader API

每个阅读器都会呈现一个允许其他应用来请求标签数据、监控阅读器状态或者控制诸如电源水平和当前之建设定之类的应用编程接口。这个组件最关心的是创建发送到RFID中间件的消息以及解析来自于RFID中间件的消息。API可以是同步的,也可以是非同步的。

5.2.2 通信

通信子系统主要处理阅读器可以用来与中间件通信的传输协议之上的通信细节。这也是具体实现诸如Bluetooth、Ethernet、或者专用鞋以来传输组成API的消息的组件。

5.2.3 事件管理器

当一个阅读器感知到一个标签的时候,我们称其为一个“发现”。一个不同于先前发现的另一次发现被称为一个“事件”。将这些事件进行清理称为是“事件过滤”。事件管理子系统就是定义什么类型的发现被视为事件,而哪些事件被认为足够有意义而必须立即报告到在网络上的外部应用。随着阅读器越来越智能,它们将会能够在这一级应用更复杂的处理,以减少网络流量。

5.2.4 天线子系统

天线子系统由使 RFID 阅读器能够质询 RFID 标签且控制实际的天线的接口和逻辑所组成。 这些组件要实现标签协议中的一些部分,并且与阅读器中的某些电路一起实现与标签的空中接口协议。

5.3 RFID 打印机、编码器和其他工具

大多数常用的应用场合都使用智能标签(Label)。我们前面说过,智能标签就是在纸质标签的夹层中插入RFID 电子标签。这个种标签的主要好处是,对于用户,除了编码RFID 标签的身份之外,还能在纸张标签上面打印条形码和/或人可读的本文。

RFID 打印机就是能够打印可读信息同时也能够编码RFID标签的设备。记住,一个阅读器也能够 “写”一个可写的标签,因此一个 RFID 阅读器和一台 RFID 打印机之间的主要不同与对编码标签的能力无关;不同之处在于后者同时还是一台激光或者喷墨打印机。

对于小规模的应用,一个操作员可以手动应用智能标签,但是大规模的应用需要所谓的“打印-使用”的自动装置。这些特殊的装置包含一个RFID 阅读器,一台打印机,以及一个能够将标签自动粘贴到经过的物品( 通常是盒子)的自动化系统。 方法可能是使用一种空气臂将打印和编码好的标签粘贴到盒子上。因为编码标签可能会失败必须被丢弃然后重新更换,因此这些装置通常都会成对或者更多地在一起安装。目前,一般这样的设备或者系统可以在一分钟编码和粘贴30 到 60个标签。然而,在第2代(Gen2)标签开始使用的时候,这个速度可成倍上升。

5-6

图表 5‑5 PRINT-AND-APPLY 设备的部件

5-5

图表 5‑6 Zebra公司的RFID标签打印机

5.3.1 Reader

RFID 即打即贴设备的厂商几乎都不是RFID Reader的厂商,因此一般来说,它们都会和通常的Reader场上进行合作。即打即贴设备通常将Reader API封装到自己的API中,然后提供一种方式来访问Reader API。

5.3.2 打印机

虽然即打即贴 RFID 设备上的打印机与其他条形码打印机并无什么本质不同,但和办公室用的打印机相比还是不同的。这些打印机通常都是用成卷的标签,以便能够打印一个面,然后将另一面用作粘贴之用。所有的这些打印机都能够按照描述适当的标签布局的型板来打印标签。 比如,某个模板会让整个两英寸宽的条形码占据标签的下部,而顶部则打印一个公司标记。它也可能设定人可读的零配件号码,序列号和公司名字字段的位置。

5.3.3 校验器

即打即用设备通常包含一个RFID验证步骤和一个条形码验证步骤。 典型地, RFID 校验是通过编码该标签的同一个Reader进行,而条形码校验则是通过打印机旁边的光学扫描器运行。

5.3.4 粘贴工具

这类设备一般使用某种方式将打印和编码好的,并且经过较严的标签粘贴到被标记的物品之上。但过程中需要注意静电防护的问题。

5.4 Reader的类型

阅读器,像标签一样,也有不同的方式,并且没有一个Reader能够适合和满足所有的场合。Reader可能具有许多不同的形状和大小,支持不同的协议,并且通常必须遵照管制的要求,即意谓着一个特定的Reader可能是用于某个地区,而不适合于另一个地区。

5.4.1 形状和尺寸

Readers 的大小从一个英寸到一台老式台式计算机那么大都有。Reader也可以嵌入到一些手持设备甚至移动电话之中。它们也可以被固定到一个防爆机架上(固定式)。通过与天线布置的设计和安排方案,可以形成不同的Reader系统。

5.4.2 标准和协议

Reader通常遵循与他们所读取的标签相同的标准和规范。但是有些reader支持不止一种协议。有些则只针对专门厂商的标签。

5.4.3 区域差别

每个地区都有不同的无线电管制规定,包括发射功率、频率范围等等。比如, EPC UHF reader在美国是阅读915 MHz 的标签,在欧洲则是869 MHz 。因此,必须仔细了解该地区的频率管制的详细规定,以选择或者配置可用的Reader。

5.5 阅读器、天线和阅读器系统

阅读器和天线必须被安装好之后才能使用。因为通过RFID,我们试图感应现实物理世纪的特质,特定物品在物理世界中的出现或者缺席全在于安装的实际情况。因为这一个原因,每个感应器的安装是不同的。可能的变化是无穷的,但是讨论RFID 的一些原型应用则能帮助你理解各种安装情形。这些种类可能包括门户系统,隧道,手持式,堆高机阅读器和智能货架。

5.5.1 门闸

这里,词语“Portal”意味着门口或者入口,而 RFID 门闸则是天线的一种安排方式。通过这种设计,阅读器能够识别通过(进入或者离开)一个门闸的被标记的物品。这是仓库的一种通常的装备,一般安装在物品进入或者离开的装卸台的地方。它也用来识别物品在一个工厂的不同区域之间的移动。门闸系统也可以是能够移动的装置;在这种应用环境下,阅读器和天线被内置到一个具有轮子的框架上,可以被推着沿轨道或者通道移动。这一般用作装卸识别,或者材料跟踪。下图是一个典型的门闸系统。

5-7

图表 5‑7 RFID PORTAL

5.5.2 隧道

隧道是一个包围型的装置,通常围着一条传送带,天线 ( 有时甚至阅读器)都可能被安装在其中。隧道类似于小型的门闸,但其好处是能够形成RF的屏蔽效应,不至于干扰附近的阅读器和天线的运作。这可以用在集配线或者包装传送带上,阅读器识别每个通过该隧道的被标识物品。下图是一个传送装置上的典型隧道示意。

5-8

图表 5‑8 TUNNEL

5.5.3 手持设备

整合了天线、控制器和通信组件的手持式阅读器能够允许操作员以方便与被标识物品的场合或者位置对其进行扫描识别。手持式 RFID 阅读器的使用与手持式条形码阅读器的使用非常相似的。并不令人惊讶,大部份这些 RFID 手持式阅读器的厂商同时也生产条形码扫描器。它们可能通过无线以太网络、射频调制解调器沟通与网络进行沟通。实际上大多数手持设备,是一个具有足够处理能力的计算机。下图是Symbol提供的一个手持式阅读设备。

5-9

图表 5‑9  带阅读器的手持设备

5.5.4 叉车阅读器

叉车(堆高机)也可以携带 RFID 阅读器,就象一个携带一个手持式阅读器的相同情形。叉车制造商开始提供 RFID 阅读器作为他们产品的可选择部件,正如他们过去已经提供的条形码阅读器或者操作员终端什么的。在叉车上添加这种阅读器设备的缺点是可靠性,以及在此类设备上加装阅读器的管制。下图 展示了一个叉车如何加装一个阅读器。

 

5-10

图表 5‑10 带阅读器的叉车示意图

posted @ 2007-08-22 10:25 铁手 阅读(1699) | 评论 (0)编辑 收藏
企业服务总线(ESB)(6)

2.3借鉴来自 EAI 和 SOA 的最佳实践

在我们继续前进并且牺牲我们的先前努力,丢掉前面的每个技术,并且向失败举起我们的双手之前,还有一条路能够让我们能够利用从学来的宝贵经验,并且仍然远离偶然架构—那就是采用ESB。 集成的最佳实践,已经经过对集成Broker的经验被精炼,如今还可以结合建立于XML、Web Services、可靠的异步消息、以及分布式的ESB集成组件之上的基于标准的架构来一起使用。 他们一起形成一个高度分布的、松散耦合的集成架构,以提供集成Broker的所有主要功能,却没有其所有的障壁。

远离偶然架构并且使用 ESB重构到的一个统一的和一致的集成骨干,涉及到下面小结描述的步骤。

2.3.1 采用XML

虽然ESB 确实能够传送许多类型的数据格式,但是采用XML作为应用间交换数据的手段 (图 2-2),如同已经被用在一些传统的 EAI 方式中一样,可以由很多好处。我们将会在第 4 章中看到,使用XML可以一劳永逸地隔绝全局的数据格式和接口的变更和偶然架构本身。ESB可以进一步通过检查XML消息的内容,并且控制其向何处提交,有时候还可以改变提交路径来包括可能会修改和增加数据的附加服务,一次来促进业务处理。

figs/esb_0202.gif

图表 2‑2 ESB 使用XML来作为应用间共享数据的方式

2.3.2 采用Web ervices并实现 SOA

以 SOA 的方式来思考和规划在向 ESB重构的一个基本步骤。如图 2-3 所示,服务级接口的引入在提供了一个公共抽象层来创建接口和实现之间的分离。这样就通过使用一种通用的接口定义机制,比如Web Services描述语言(WSDL),来减轻了由细粒度服务接口组成的复合业务流程定义的构造的难度。

figs/esb_0203.gif

图表 2‑3 Web 服务和 SOA 提供了一个隔离接口和实现的通用抽象层

虽然服务级接口的抽象是正确方向上的一步,结果仍然是一个路由逻辑密合于应用之内的硬连接 ( 注意在图 2-3 中,“流程逻辑”仍然黏附于应用)。Web Services中的传统智慧已经模仿了客户/服务器模式。甚至在一个Web Services分布式网络中,一个应用总是另一个 “客户”。范例用法仍然需要抽象层也包括胶水代码,比如说“调用服务X上的方法a,然后调用服务Y上的方法 b()….”诸如此类。。

Web Services实现中所确实的东西是将流程路由逻辑从接口定义和应用逻辑中分离出来观念。如图 2-4所示,ESB 就提供了那种隔离,并且仍然完全利用SOA。

figs/esb_0204.gif

图表 2‑4 ESB 将业务流程的路由逻辑从接口定义和应用实现中分离出来

通过分离接口定义和流程路由逻辑,我们已经开始看到ESB 形式的总线层(图 2-5)。通过将流程业务路由逻辑和接口定义放入总线层之内,应用能够继续自己集中于实现逻辑。 我们在第 1 章中看到过,ESB 被实际上区分为多个功能层。它为应用间的可靠的、异步的、基于消息的通信提供了一种坚固的底板。也是在这里,流程路由通过基于检查消息中的XML内容来附加的条件决策点,从而变得具具智能。这个智能路由是被可管理地定义的、可以被修改、并且可以加上增值服务,比如补充数据变换功能。ESB 提供了一个可扩展的集成服务网络,并且可以无限伸展,同时仍然可以以逐渐增加的方式进行构建

figs/esb_0205.gif

图表 2‑5 ESB 可靠地连接和协调SOA 的服务之间的交互

posted @ 2007-08-17 12:19 铁手 阅读(1653) | 评论 (0)编辑 收藏
射频识别标签(RFID)(8)

4.3 Transponder中的信息处理

如果我们根据transponder 提供的信息和数据处理范围,以及数据内存的大小对RFID 系统进行分类,则又可以的得到另一个分类体系。这种方式的端点分别称为低端和高端系统。

4-13

图表 4‑12 RFID 系统分为中端、低端和高端系统

4.3.1 低端系统(Low-end system

EAS 系统(Electronic Article Surveillance systems) 使用了最低端的low-end 系统这些系统仅仅使用最简单的物理效应通过检测单元的reader来检查transponder 的可能出现。

带芯片的只读transponder 也归入低端系统。这些transponder都常具有一个永久编码的表示多个字节组成的唯一序列号的数据。如果一个只读transponder被放入一个reader的HF 场中, transponder 就会连续的广播其自身的序列号。对reader 来说是不能够寻址只读transponder的 — 这里只有从transponder 到reader的单向数据流。在实际运行的只读系统中,也有必要确保仅有一个transponder 处在reader的质询区,否则如果有多个transponders 同时发射其数据,将造成冲突。reader 将不能够监测到transponder。尽管有此限制,只读transponders 非常适合于那些只需要读取一个唯一编号的应用场合。因为只读transponder的功能简单,芯片面积可以最小化,因此可以达到低功耗和低成本。

只读系统可以运行于所有适用于RFID系统的频率。由于芯片的低功耗有效范围通常可以达到很远的距离。

只读系统通常可以用于之需要很少的数据读取或者替代条形码系统的场合。例如,生产流程的控制,货盘的标识,容器和气瓶的标识(ISO 18000),以及动物的标识 (ISO 11785)。

4.3.2 中端系统

中端系统是各种具有科协数据存储体的系统,这意味着这个区域具有最多的变体。内存容量从几bytes 到超过100 Kbyte 的EEPROM (被动transponder) 或 SRAM (主动transponder)。这些transponder能够处理简单的reader 命令来在永久编码的状态机中有选择的读取或者写入数据。通常, transponders 也支持防冲突手段(anticollision procedure),以便 多个位于reader质询区的transponders 可以同时存在而不会干扰对方,并且reader也可以对他们进行有选择的寻址。

密码学过程,比如transponder 和reader之间的认证,以及数据流加密也常用在这些系统中。这些系统也通常可以工作在所有RFID 频段。

4.3.3 高端系统

高端系统(high-end system)由具有微处理器和职能卡操作系统的系统组成。微处理器的使用使得这些系统可以采用比固化的状态机的复杂逻辑更加高级的加密和认证算法。这个领域之高端的就是现代双接口智能卡(dual interface smart cards ),它还具有一个专门用作安全的密码学协处理器。协处理器的使用减少了大量的计算时间,使得其可以使用在对数据传输加密具有高安全要求的场合,比如电子钱包,公交票务等。

高端系统几乎都运行在13.56 MHz频率。transponder 和reader之间的数据传输描述在ISO 14443。

4.4 RFID 系统的选择原则

近年来RFID的应用高潮迭现,从公交卡中的非接触式IC卡的大规模使用到零售系统使用的低端系统和物流系统中使用的终端系统。并且各种可能的应用领域还在不断的开发。

市场上有各种不同的RFID 系统。各种不同的系统,其技术参数可能根据不同的应用需要进行优化。但是这些应用领域的技术要求会出现交叠,这样选择适合的系统并不是一件简单的事情。但是根据不同的应用要求,需要考虑的4个主要因素和要求就是:

  •  运行频率
  •  内存容量
  •  有效范围,和
  •  安全性。

posted @ 2007-08-16 13:17 铁手 阅读(1159) | 评论 (0)编辑 收藏
仅列出标题
共26页: 上一页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下一页 Last