BTS2k6RFID基础设施技术白皮书.docx

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BTS2k6RFID基础设施技术白皮书

BizTalkRFID基础架构:

简易而经济的部署RFID应用

KarenD.Schwartz

摘要：

这篇技术白皮书给出了一个发挥RFID（射频识别，俗称电子标签）潜能的新方法，可以让这项技术打破原有的商业和技术障碍从而在世界范围内得到最广泛的应用。

基于微软的技术，本文概括了一个新的基础架构，它包括了一系列模块和即插即用的应用程序，这些组件都是开发人员成功部署应用所必备的。

这一架构较之以前的应用部署模式不但更快捷而且更高效。

本文的阅读对象是信息技术人员，专业操作人员，企业管理者以及那些对RFID技术感兴趣或有需要的人士。

本文档对那些想了解如何用微软平台为客户提供更好服务的信息系统整合服务商，独立软件提供商会特别有帮助。

本文的内容精华包括：

∙迄今为止阻碍RFID技术被全世界普遍采用的几个难题

∙BizTalkRFID基础架构如何克服这些障碍以及如何发挥企业现有技术的作用

∙实施BizTalkRFID基础架构给商业伙伴或最终用户带来的好处

2006年5月

采用RFID技术的挑战

通过采用RFID（射频识别）技术而获得丰厚的商业利益正在引起很多制造企业和零售商们的注意。

采用RFID（射频识别）技术不仅可以使全程监管产品的供应链成为可能——它可以使内部盗窃、周转失误以及篡改包装等问题无处藏身——而且为产品状态的监控提供了更有力的保障。

因而RFID被认为是提高生产经营环节运作效率的法宝，应用前景广阔。

尽管目前大家对采用RFID（射频识别）技术所带来的好处有了较为全面地认识，但是最终用户、应用开发商、系统集成商和设备制造商在采用和发展该技术的过程中还是遇到了很多障碍。

这些障碍包括硬件设备管理和配置方面的困难，难以搞清未经处理的RFID数据的含义，相关标准的缺乏，多种访问协议造成的混乱，与企业原有应用系统如ERP系统、WMS系统整合过程中遇到的问题等等。

同时厂商们还不得不面对其他的难题，比如将传感器数据转化为业务系统可以识别的信息十分复杂，还有就是很难判定解决方案是否具有良好的可升级性。

这些技术问题所带来的诸多不确定因素，理所当然的束缚了短期内射频识别技术的市场成长。

从2005年末对位于马萨诸塞州波士顿的阿伯丁集团公司下属的250家工业企业的调研结果看，接近50%被调查企业要么在技术问题没有得到全面解决之前不打算在RFID领域投资，要么也就是明年勉为其难的在该领域做一些前期试验而已。

（下图是“未来三年RFID的投资计划”）。

微软BizTalkRFID基础框架简介

微软的解决方案可以排除目前存在的很多技术障碍，它提供了在微软Windows平台上发现，管理RFID设备并完成这些设备间相互通信的统一方法。

BizTalkRFID基础架构包括了开发人员所需要的所有用于构建RFID应用软件必备的模块和组件，而且具有即插即用、便于实施的特点。

这样一来，所有对跟踪和控制产品的有用信息都可以通过使用RFID技术被详尽的记录下来。

设计和实施BizTalkRFID基础架构的目的是让所有用户更加方便和容易的应用RFID技术，并使这项技术融入到各种各样的业务应用和工作流程当中。

当然了，使RFID设备与微软Windows平台完全兼容是实现这一目的的前提。

微软的解决方案就是通过为RFID设备增加一个软件适配层的方法将所有类型的RFID设备（包括目前使用的RFID设备，下一代RFID设备、传感器以及EPC（电子产品编码）阅读器）在微软Windows平台上整合成为“即插即用”的模式。

对于应用开发商而言，这一框架的重要意义在于微软产品所特有的强大事件处理和软件管理机制。

一个独一无二的事件处理引擎帮助开发者轻松的建立、部署和管理一个端到端的逻辑RFID处理过程，而该过程是完全独立于底层的具体设备型号和设备间信息交流协议的。

正是因为在事件处理引擎中成功的利用逻辑设备这一模式，使得RFID数据处理过程可以真正的脱离应用部署阶段所要面对的设备物理拓扑结构，因而大大降低了设计的复杂性。

“现在这些使用设备就像使用鼠标一样简单，你完全不必关心这些设备的品牌和型号——只要将它们连接起来就可以使用了。

”BizTalkRFID基础框架项目经理AnushKumar说，“这就是现在我们在RFID设备使用领域所取得的成果，你再也不必关心这些设备的供应商和它们之间用的是什么通信协议了。

”

BizTalkRFID基础框架可以和诸如企业资源配置（ERP）系统，仓储管理系统（WMS）以及其他一些专有业务系统很有效的配合在一起进行业务处理。

这种良好的适应性使得应用该框架组建的RFID应用只需要进行非常少量的程序改动就可以和原有的业务系统软件配合得天衣无缝。

微软BizTalkRFID基础框架的分层结构

BizTalkRFID基础框架可以分为以下几层：

设备服务供应商接口层

该层是由帮助硬件供应商建立所谓“设备驱动”的可以任意扩展的API（应用程序接口）生成集合以及允许与Windows环境无缝连接的特定接口组成的。

为了更容易的发挥整合的效能，微软公司用RFID软件开发包（SDK）的形式为合作伙伴提供了一整套开发平台，包括了规格说明和测试软件。

这个软件开发包（SDK）囊括了各种各样的设备通讯协议并且支持以往生产的所有身份识别设备和各类阅读器，具有良好的兼容性。

一旦设备供应商采用了微软的软件开发包编制设备驱动程序，网络上的任何一个射频识别设备就都可以被基于Windows平台的工具软件发现，配置和管理了。

这些设备可以是RFID阅读器，打印机，甚至是既可以识别条码又可以识别RFID信号的多用途传感器。

与之同样重要的是，应用软件开发商可以非常容易的研制出一个与RFID设备有机结合的基于业务流程的应用解决方案，因为BizTalkRFID基础框架可以让整个研发过程在统一的模式和友好的人机界面下顺利进行。

例如，微软公司已经将很多RFID设备的驱动程序植入了BizTalkRFID基础框架，使得架设和使用RFID设备不再面临一个极端复杂的设备环境。

“对于程序开发者和业务集成人员而言，像以前那样每添加一台RFID设备就调试一次的工作模式不但极端复杂和浪费时间，而且很容易出错，”GuyMikel说（一家RFID打印机厂家的全球业务开发负责人）：

“而微软的BizTalkRFID基础框架让我们感到几乎以前所遇到的所有的复杂情况一下子消失了。

”

运转引擎层

这一层是通过消除未经处理的RFID数据中的噪声和失真信号等手段让RFID应用软件在复杂多样的业务处理过程中充分发挥杠杆作用。

比如说，一般情况下设备很难检测出货盘上电子标签的移动方向，或者判明刚刚读入的数据是新数据还是已经存在了的旧数据。

微软BizTalkRFID基础框架中的运转引擎层可以通过由一系列基于业务规则的策略和可扩展的事件处理程序组成的强大事件处理机制，让应用程序能够将未经处理的RFID事件数据过滤、聚集和转换成为业务系统可以识别的信息。

运转引擎层的第一部分就是事件处理引擎。

这个引擎可以帮助开发者轻松的建立、部署和管理一个端到端的逻辑RFID处理过程，而该过程是完全独立于底层的具体设备型号和设备间信息交流协议的。

这一引擎的核心就是所谓的“事件处理管道”。

这一管道为RFID业务处理流程提供了一个电子标签读取事件的执行和处理机制，该机制就是把所有的阅读器进行逻辑分组，比如分为运送阅读器，接收阅读器,后台存储阅读器和前台存储阅读器等。

通过使用RFID对象模型和七大软件开发工具，应用程序开发者可以构建一棵事件处理进程树从而使复杂的事件处理流程被刻画的一目了然。

通过采用事件处理引擎，应用软件开发者就可以把精力集中于构造处理RFID数据的业务逻辑而不是担心那些部署在系统各个环节的物理设备是否运转正常——这些问题已经在系统运行时被很好的解决了。

与此同时，最终用户可以真正自由的获取通过处理RFID数据所带来的商业利益而不再终日与设备驱动程序缠斗在一起了。

所有这一切为处理RFID业务信息提供了一条独一无二的“一次写入，随处使用”的便捷途径。

另一个事件处理引擎的关键组件就是事件处理器。

与其它BizTalkRFID基础架构的组成部分相似，事件处理器也是可扩展的程序构件，它允许应用程序开发商设定特殊的逻辑结构来处理和执行基于实际业务环境的分布式RFID事件。

为了能设计出灵活性和扩展性好的组件，事件处理器的设计者使用了预先封装好的规范化电子标签处理逻辑，这些逻辑可以自动的依据事件处理执行策略（这些策略都是由业务规则决定的）来处理电子标签读取事件所获得的数据，这些处理通常包括筛选、修正、转换和报警等，这样一来所有电子标签上的数据就可以通过微软WindowsWorkflowServices产品融入原有应用系统的工作流程以及人工处理流程了。

运行引擎层的第二个主要组成部分就是设备管理套件。

这一部分主要负责保障所有的设备在同一个运行环境中具有可管理性。

设备管理套件可以为最终用户提供以下服务：

∙监控设备状态；

∙察看和管理设备配置信息；

∙安全访问设备数据；

∙在整体架构中管理（增加、删除、修改名称）设备以及维护设备的连接稳定

BizTalkRFID基础框架OM/APIs层

微软BizTalkRFID基础框架提供了对象模型和应用程序开发接口集来帮助应用程序开发商设计、部署和管理RFID解决方案。

它包括了设计和部署“事件处理管道”所必要的工具，而“事件处理管道”是将未经处理的RFID事件数据过滤、聚集和转换成为业务系统可以识别的信息所必备的软件组件。

通过使用对象模型和应用程序开发接口集，应用程序开发商可以创建各种各样的软件工具来管理BizTalkRFID基础框架。

对象模型提供了很多非常有用的程序开发接口，它包括了设备管理、处理过程设计、应用部署、事件跟踪以及健壮性监测。

这些应用程序接口不但对快速设计和部署一个端到端RFID处理软件大有裨益，而且可以使应用程序在整个应用软件生命周期得到更有效的管理。

设计工具和适配器层

开发者在开发不同类型的业务处理软件的时候，可以从微软BizTalkRFID基础框架的设计工具和适配器层获得一组对开发调试很有帮助的软件工具。

这些工具中的一个例子就是设计器，它可以为创建一个RFID业务处理过程提供简单、直观的设计模式。

“适配器”是用来帮助整合微软BizTalkServer2006和业务流程应用软件的软件实体。

适配器把那些通过搞清RFID信息具体含义才能完成其流程的应用软件与微软BizTalkServer2006实时连接起来，使得若干个通过RFID信息传递来完成业务协作的应用软件形成一个有机的整体。

微软BizTalkRFID基础框架提供了两种基本的工具类型：

一个是被称为RFIDManager的管理控制台工具；一个是被称为RuleComposer的业务规则设计工具。

总之，“适配器”使得微软BizTalkRFID基础框架和位于该框架式上的软件组件（可以称之为“用户”）可以进行有效的信息交换，而不必关心这些“用户”是否采用了不同的数据格式或是不同的通信协议。

通过使用这些工具，微软的合作伙伴可以开发出各种各样具有广泛应用前景的应用程序和业务解决方案。

因为通过使用RFID技术可以使整个物流变得一目了然，因而系统集成商和应用程序开发商可以在众多需要使用RFID技术的领域创建客户所需要的业务应用软件，这些领域包括资产管理，仓储管理，订单管理，运输管理等。

与此同时，通过使用微软BizTalkRFID基础框架硬件供应商也获得了很多收益，因为他们可以通过编制符合统一标准的设备驱动程序来保证自己的产品可以在微软平台上实现即插即用。

微软现有技术和产品的支持

因为微软BizTalkRFID基础框架完全基与微软.NET®架构，所