無線射頻識別技術(shù)(RFID)作為一種新興的自動識別技術(shù)，近年來在國內(nèi)外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。它是具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。Web Services(Web服務(wù))也是近年來在信息領(lǐng)域備受關(guān)注的技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)通過WebServices技術(shù)可以跨越企業(yè)間的界限。RFID使得獲取物品信息更加簡便和靈活，商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)采用此技術(shù)后可以更有效的掌握物品屬性以及流向等信息，這些數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)就可以在不同的系統(tǒng)間傳遞，而WebServices技術(shù)能使網(wǎng)絡(luò)上不同端點(diǎn)更容易地共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和事務(wù)處理。因此RFID與Web Services的結(jié)合很有必要。 
    本文介紹RFID 系統(tǒng)的組成、工作原理和系統(tǒng)的應(yīng)用情況，以及WebService的基本定義和組成。闡述了RFID與Web.Service結(jié)合的必要性。研究了RFID應(yīng)用系統(tǒng)中使用WebService傳輸數(shù)據(jù)的過程，并介紹如何實(shí)現(xiàn)其功能。并對以上研究和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)。
    1 基本概念
    1.1 RFID系統(tǒng)組成、工作原理和應(yīng)用前景
    射頻識別技術(shù)(radio frequency identification，RFID)是自動識別技術(shù)的一種，即通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信對目標(biāo)加以識別。它相對于傳統(tǒng)的識別技術(shù)有非接觸式、可擦寫信息、更大的讀寫距離、大容量(相對條形碼)、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理、可多個識別、可工作于各種惡劣環(huán)境等突出優(yōu)勢，能夠廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并被認(rèn)為是條形碼標(biāo)簽的未來替代品。
    RFID系統(tǒng)基本都由電子標(biāo)簽Tag、閱讀器Reader和應(yīng)用系統(tǒng)Processor這3大部分組成的。電子標(biāo)簽具有智能讀寫和加密通信的功能，它是通過無線電波與讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，工作的能量是由閱讀器發(fā)出的射頻脈沖提供。標(biāo)簽閱讀器可將主機(jī)的讀寫命令傳送到電子標(biāo)簽，再把從主機(jī)發(fā)往電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)加密，將電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)解密后送到主機(jī)。數(shù)據(jù)交換與應(yīng)用軟件主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理、對卡進(jìn)行讀寫控制等。
    RFID的基本工作原理(如圖1所示)是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識別物品的自動識別。標(biāo)簽閱讀器發(fā)射電磁波，而此電磁波有其輻射范圍，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入此電磁波輻射范圍內(nèi)，電子標(biāo)簽將閱讀器所發(fā)射的微小電磁波能量存儲進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電路所需的電能，并且將存儲的識別資料以電磁波的方式傳送給閱讀器作確認(rèn)及后續(xù)與應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
    隨著RFID技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)以及成本的降低，未來幾年內(nèi)RFID技術(shù)主要以供應(yīng)鏈的應(yīng)用為贏利的主體，全球開放的市場將為RFID帶來巨大的商機(jī)。從采購、倉儲、生產(chǎn)、包裝、卸載、流通加工、配送、銷售到服務(wù)，這些供應(yīng)鏈上的業(yè)務(wù)流程和環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，企業(yè)必須隨時(shí)實(shí)地、精確的掌握供應(yīng)鏈上的商流、物流、信息和資金的流向，才能夠使企業(yè)發(fā)揮出最大的效率和效益。RFID技術(shù)正是有效解決供應(yīng)鏈上各項(xiàng)業(yè)務(wù)運(yùn)作資料的輸入與輸出、業(yè)務(wù)過程的控制與跟蹤，以及減少出錯率等難題的一種技術(shù)。
    1.2 WebService概述和體系結(jié)構(gòu)
    Web Service是微軟提出的基于互聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)模型，一經(jīng)提出即收到業(yè)界的廣泛推從。體系結(jié)構(gòu)描述，其定義為：Web Services是自包含的、模塊化的應(yīng)用程序，它可以在網(wǎng)絡(luò)(通常為Web)中被描述、發(fā)布、查找以及調(diào)用。Web服務(wù)的一個主要思想，就是未來的應(yīng)用將由一組應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)組合而成。Web Services體系結(jié)構(gòu)是面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)(OOAD)的一種合理發(fā)展，同時(shí)也是電子商務(wù)解決方案中，面向體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與部署而采用的組件化的合理發(fā)展。下面就來看一下WebServices的體系結(jié)構(gòu)一面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)如圖2所示。
    從圖2可以看出，SOA結(jié)構(gòu)中共有3種角色：①ServicePro.vider：發(fā)布自己的服務(wù)，并且對使用自身服務(wù)的請求進(jìn)行響應(yīng)。②ServiceBroker：注冊已經(jīng)發(fā)布的ServiceProvider，對其進(jìn)行分類，并提供搜索服務(wù)。③Service Requester：利用Service Broker查找所需的服務(wù)，然后使用該服務(wù)。
    SOA體系結(jié)構(gòu)中的組件必須具有上述一種或多種角色。在這些角色之間使用了3種操作：①Publish操作：使Service Provider可以向Service Broker注冊自己的功能及訪問接口。②Find操作：使Service Requester可以通過Service Broker查找特定種類的服務(wù)。③Bind操作：使Service Requester能夠真正使用Service Provider。
    2 RFID和WebService的結(jié)合
    由于RFID本身特點(diǎn)，在RFID的應(yīng)用系統(tǒng)中的信息來源主要是每個單元物品信息對象，而物品數(shù)量眾多以及物品信息的多樣化，導(dǎo)致整個系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)形式大為增加，同時(shí)系統(tǒng)之間的信息交互和管理也更加復(fù)雜了。Web.Services技術(shù)是將一個現(xiàn)實(shí)世界映射到一組服務(wù)的集合上面，RFID數(shù)據(jù)大都是與現(xiàn)實(shí)物理世界的物體緊密相關(guān)，把對數(shù)據(jù)的處理功能以服務(wù)的形式進(jìn)行提供，系統(tǒng)將部分功能交給Web服務(wù)來處理，將大大減輕了RFID應(yīng)用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理與傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，減少系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，讓系統(tǒng)只需處理部分功能，而其它的可以交給有實(shí)力和技術(shù)的Web服務(wù)提供商。同時(shí)由于Web服務(wù)的自身特點(diǎn)，和RFID應(yīng)用相結(jié)合，可以做到與語言無關(guān)、協(xié)議無關(guān)、平臺無關(guān)。如果你有個應(yīng)用程序通過Web服務(wù)發(fā)布，那么不僅僅是公司內(nèi)部可用(可以是其它的C/S或者B/S的應(yīng)用程序)，其它連到lntemet上的公司也可以使用，屏蔽了不同語言之間的差異。因?yàn)榈讓邮荋ttp協(xié)議，所以可以輕松穿越企業(yè)防火墻，而且Web服務(wù)是運(yùn)行在Internet上的，在世界任何地方都可輕易實(shí)現(xiàn)，這樣其運(yùn)行成本就相對較低。
    3 研究與實(shí)現(xiàn)
    3.1 RFID應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)
    本文涉及到RFID應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程大致如圖3所示。
    圖3中的應(yīng)用環(huán)境為物流管理系統(tǒng)，將從RFID標(biāo)簽獲得的信息通過Web服務(wù)上傳給企業(yè)后臺系統(tǒng)，用來進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和管理。應(yīng)用系統(tǒng)獲得標(biāo)簽信息通過以下幾個步驟：①RFID標(biāo)簽上儲存有物品信息，流轉(zhuǎn)過程信息;②機(jī)具通過讀取設(shè)備獲得RFID標(biāo)簽上的信息，處理成系統(tǒng)規(guī)定數(shù)據(jù)發(fā)送給應(yīng)用系統(tǒng);③應(yīng)用系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理。同時(shí)將部分要寫入標(biāo)簽的信息發(fā)送給機(jī)具;④機(jī)具將收到來自應(yīng)用系統(tǒng)的信息寫入RFID標(biāo)簽中。
    RFID應(yīng)用系統(tǒng)接收到標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，就可以根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同時(shí)為了能和本企業(yè)的中央后臺系統(tǒng)或其它企業(yè)系統(tǒng)交流信息，本地系統(tǒng)需要通過Web服務(wù)來進(jìn)行互聯(lián)互通，大致步驟如下：①提供Web 服務(wù)的系統(tǒng)首先根據(jù)需求制定服務(wù)程序以及服務(wù)的對外訪問地址和接口;② 應(yīng)用系統(tǒng)將需要上傳的信息組織好，通過wleb服務(wù)公布的地址以及交互API接口函數(shù)的規(guī)定，把數(shù)據(jù)發(fā)送給接受方;③ 接受方收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相關(guān)處理，同時(shí)會返回給應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否傳輸成功和處理后需返回的數(shù)據(jù)。
    RFID應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過Web服務(wù)傳輸過程是本論文的重點(diǎn)，其實(shí)現(xiàn)過程在下節(jié)有具體描述。
    3.2 系統(tǒng)中Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程
    3.2.1 舉出實(shí)例及定義數(shù)據(jù)
    這里舉一個Web服務(wù)的應(yīng)用實(shí)例來進(jìn)行說明其實(shí)現(xiàn)過程。將RFID標(biāo)簽應(yīng)用于工廠準(zhǔn)備出庫的每一箱貨物上，通過讀寫機(jī)具把表1的信息寫入標(biāo)簽中。
    圖3中的應(yīng)用環(huán)境為物流管理系統(tǒng)，將從RFID標(biāo)簽獲得的信息通過Web服務(wù)上傳給企業(yè)后臺系統(tǒng)，用來進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和管理。應(yīng)用系統(tǒng)獲得標(biāo)簽信息通過以下幾個步驟：①RFID標(biāo)簽上儲存有物品信息，流轉(zhuǎn)過程信息;②機(jī)具通過讀取設(shè)備獲得RFID標(biāo)簽上的信息，處理成系統(tǒng)規(guī)定數(shù)據(jù)發(fā)送給應(yīng)用系統(tǒng);③應(yīng)用系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理。同時(shí)將部分要寫入標(biāo)簽的信息發(fā)送給機(jī)具;④機(jī)具將收到來自應(yīng)用系統(tǒng)的信息寫入RFID標(biāo)簽中。
    RFID應(yīng)用系統(tǒng)接收到標(biāo)簽數(shù)據(jù)后，就可以根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同時(shí)為了能和本企業(yè)的中央后臺系統(tǒng)或其它企業(yè)系統(tǒng)交流信息，本地系統(tǒng)需要通過Web服務(wù)來進(jìn)行互聯(lián)互通，大致步驟如下：①提供Web 服務(wù)的系統(tǒng)首先根據(jù)需求制定服務(wù)程序以及服務(wù)的對外訪問地址和接口;② 應(yīng)用系統(tǒng)將需要上傳的信息組織好，通過wleb服務(wù)公布的地址以及交互API接口函數(shù)的規(guī)定，把數(shù)據(jù)發(fā)送給接受方;③ 接受方收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相關(guān)處理，同時(shí)會返回給應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否傳輸成功和處理后需返回的數(shù)據(jù)。