基于SOA与SEDA的RFID中间件平台研究

论文摘要

近年来,随着RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术的成熟,RFID在物流管理、金融等领域内的应用优势正逐步凸显,具有广泛的应用前景。在国内,由于引入RFID技术相对较晚,各方面的工作还处于起始阶段,与国外的技术与产品有比较大的差距。而作为RFID应用的关键技术之一,国内的RFID中间件技术的研究与应用与国外的差距更大,已经严重制约了国内RFID技术的应用与推广。设计与开发一套适合中国国情,并适应未来应用变化的RFID中间件刻不容缓。结合国内外的RFID中间件的现状与发展趋势,本文提出了一种基于SOA与SEDA的RFID中间件的架构设计。文章的第一部分根据RFID中间件在国内外的发展,介绍了SOA、SEDA、CORBA与XML等关键技术,通过比对与分析阐述了国内RFID中间件在技术方面的不足,并提出了一种新的架构解决方案。文章的第二部分通过使用SOA和SEDA技术,从RFID中间件的业务逻辑与建模角度,规划整个架构的布局;从事件处理的角度,引入分阶段事件驱动(SEDA)处理方法,将系统划分为各个独立阶段,并实现各个阶段内自治,从而控制系统整体性能。在国内没有自己的RFID标准与规范,而国际上的标准与规范又不完善的现状下,文章的第三部分设计并实现基于CORBA和XML技术的通用基础构件,以解决因标准与规范不完善所引起的通讯问题,促进了整个架构的松散耦合,提升了架构的组合能力;为了实现平台对现有RFID标准与规范的支持,文章提出并开发了消息代理、EPCglobal代理服务等构件,解决了不同应用系统之间的兼容性问题。除此以外,文章还给出了访问控制、读写器管理、数据持久化与定制服务开发等的解决方案。本文的主要贡献有:(1)结合企业软件的发展趋势,提出了一套切合中国实际环境与需求的基于SOA与SEDA的中间件平台架构。(2)采用CORBA和XML技术,构建了SOA与SEDA架构的消息传递与平台通讯基础构件,解决内部以及平台与企业信息系统间数据共享与兼容性等问题:(3)以SEDA事件队列为基础,设计并实现了RFID数据过滤算法:本文所设计与开发的成果——SmartMW平台,为国家科技部863计划的科研成果,已经通过国家验收,并获得专家的一致好评。目前,SmartMW平台正被作为商业性的RFID中间件平台得到应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 RFID技术背景
• 1.2.1 RFID技术原理
• 1.2.2 RFID应用领域
• 1.2.3 RFID应用前景
• 1.3 RFID中间件介绍
• 1.3.1 RFID中间件的分类与特征
• 1.3.2 RFID中间件的发展阶段
• 1.3.3 RFID中间件国内外现状
• 1.3.4 RFID中间件国内外比较
• 1.3.5 RFID中间件的应用前景
• 1.4 SOA技术介绍
• 1.5 SEDA技术介绍
• 1.6 CORBA技术介绍
• 1.7 文章的章节安排
• 第二章 构建SmartMW平台架构
• 2.1 SOA规划平台整体布局
• 2.1.1 SOA参考架构模型
• 2.1.2 设计SmartMW的SOA架构
• 2.1.3 SmartMW的SOA分层次
• 2.1.4 SOA架构的不足
• 2.2 SEDA优化平台整体性能
• 2.2.1 SEDA设计思路
• 2.2.2 SEDA架构的模式
• 2.2.3 设计SmartMW的SEDA架构
• 2.2.4 SmartMW的SEDA工作模式
• 2.3 SOA与SEDA架构整合优势
• 2.4 构件角度架构描述
• 2.5 SmartMW队列管理与数据过滤算法
• 2.5.1 SEDA队列管理
• 2.5.2 主动队列管理（AQM）
• 2.5.3 AQM算法运用
• 2.6 小结
• 第三章 构建关键构件与服务
• 3.1 消息总线
• 3.1.1 ESB与消息总线
• 3.1.2 总线设计思路
• 3.1.3 消息总线模型
• 3.1.4 消息总线抽象接口
• 3.2 XML Engine数据格式转化
• 3.2.1 XML Engine设计思路
• 3.2.2 XML Engine功能
• 3.2.3 XML Engine实现
• 3.2.4 XML Wrapper包装类
• 3.3 EPCglobal代理服务
• 3.3.1 代理设计思路
• 3.3.2 EPCglobal ALE
• 3.3.3 EPCglobal代理框架
• 3.3.4 代理抽象接口
• 3.4 系统管理与配置服务
• 3.4.1 SmartMW的SOA服务管理
• 3.4.2 SmartMW提供的管理功能
• 3.4.3 SmartMW管理服务的实现
• 3.5 消息代理服务:MPServer
• 3.5.1 消息中间件:MOM
• 3.5.2 MPServer消息管理
• 3.5.3 MPServer体系结构
• 3.5.4 消息转换器
• 3.5.5 MPServer消息队列抽象
• 3.6 SmartMW安全考虑
• 3.6.1 实施SOA的安全问题
• 3.6.2 SmartMW安全服务策略
• 3.6.3 SmartMW安全验证过程
• 3.6.4 SmartMW安全服务实现
• 3.7 RFID读写器驱动设计
• 3.7.1 Reader相关概念
• 3.7.2 Reader的功能
• 3.7.3 Reader的物理结构
• 3.7.4 Reader的抽象模型
• 3.7.5 RFID读写器驱动接口实现
• 3.7.6 读写器驱动内部抽象描述
• 3.8 其他服务说明
• 3.8.1 数据持久化
• 3.8.2 内存管理
• 3.8.3 线程管理
• 3.8.4 时间同步
• 3.9 定制服务开发与使用
• 3.9.1 定制服务设计思路
• 3.9.2 定制服务开发
• 3.9.3 定制服务使用
• 3.10 小结
• 第四章 测试与结果
• 4.1 事件队列单点仿真测试
• 4.2 读写器驱动可视化管理
• 4.3 SEDA对系统性能优化比较
• 4.4 SmartMW平台兼容性测试
• 4.5 小结
• 第五章 结束语
• 5.1 结论
• 5.2 进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果