【正文】
1 摘 要 :射頻識別 (RFID)技術(shù)是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù) 。RFID 作為一種新興的自動識別技術(shù),越來越多的被應(yīng)用到商業(yè)領(lǐng)域中,并取得了很快的發(fā)展。 Web Service技術(shù)是目前面向服務(wù)架構(gòu)( SOA)的最好實現(xiàn)技術(shù)之一。 Web Service是建立分布式應(yīng)用程序的新平臺,實現(xiàn)信息共享。將 Web Service應(yīng)用于 RFID系統(tǒng),可以通過Web Service共享平臺將不同信息鏈接為高效統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)信息高度共享,使 RFID應(yīng)用系統(tǒng)更加有效的運作。 關(guān)鍵字: Web service; RFID ;信息共享 Design and Implementation of RFID Information Service System Ying Xiong ,Class 1 Grade 2021,Department of Computer Science Abstract: Radio Frequency Identification (RFID) technology uses radio frequency munication to achieve a noncontact automatic identification as an emerging automatic identification technology,more and more being applied to business areas and has been developed Service technology is one of the best technologys that implement serviceoriented architecture(SOA).Web Service is a new platform to built distributed applications,realize information Service to be applied to RFID systems,may through a Web Service sharing platform links the different informations into efficient unified work,to archieve a high degree of sharing of information,so that RFID application system more effective manner. Key words: Web Service; RFID; Information Sharing 第一章 緒論 2 系統(tǒng)開發(fā)的背景與意義 選題背景 射頻識別( Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù),是一種利用射頻通信 實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)(以下簡稱 RFID)。 RFID 技術(shù)通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無需人工干預(yù)。 RFID 標簽體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點,可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。RFID 技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合,可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享 [1]。可以說 RFID 技術(shù)的應(yīng)用給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。 目前射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、安全控制、休閑娛樂等眾多領(lǐng)域:汽車、火車、地鐵 等交通付費;停車場管理;食品藥物來源跟蹤;物流與供應(yīng)鏈管理;流水線生產(chǎn)自動化;安全出入檢查;倉儲管理;動物管理;電子防盜等等。 RFID 的應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓寬。 RFID 技術(shù)在現(xiàn)代社會具有極大的應(yīng)用前景 。在美國沃爾瑪?shù)却笮瓦B鎖超市等都已經(jīng)開始引進 RFID 系統(tǒng) , 我國也正在積極研究和籌建將 RFID 技術(shù)應(yīng)用于物流等產(chǎn)業(yè)。 因此RFID 應(yīng)用系統(tǒng)也隨之發(fā)展起來,結(jié)構(gòu)也系統(tǒng)日趨復(fù)雜。 RFID 中間件解決了將物理基礎(chǔ)架構(gòu)收集到的信息傳遞給企業(yè)應(yīng)用程序的問題。中間件的主要任務(wù)是對讀寫器傳來的與標簽相關(guān)的事件、數(shù)據(jù)進行過濾、匯集和 計算,減少從讀寫器傳往企業(yè)應(yīng)用的巨量原始數(shù)據(jù)、增加抽象出的有意義的信息量,并提供應(yīng)用程序級別的接口來查詢 RFID 事件 [2]。但是中間件只具有處理數(shù)據(jù)的能力,而不能存儲數(shù)據(jù), RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)就是用于接收中間件傳來的事件數(shù)據(jù),持久保存到數(shù)據(jù)庫中,并對外提供數(shù)據(jù)訪問接口,實現(xiàn)信息共享。 系統(tǒng)開發(fā)的意義 RFID 旨在基于將電子標簽運用于物品管理和信息采集,利用射頻識別實現(xiàn)信息的實時采集、交換、處理等,在此基礎(chǔ)上通過一個 Web Service 共享平臺將不同信息聯(lián)結(jié)為高效統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)信息高度共享, 從而提高運輸、倉儲、物料輸送和生產(chǎn)調(diào)度的效率并 3 大幅降低成本,解決企業(yè)內(nèi)部之間、不同企業(yè)之間的信息交互,使 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)更有效地運作 [3]。 使用 Web 服務(wù)平臺來實現(xiàn) RFID 信息服務(wù)系統(tǒng),系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯將被設(shè)定為以服務(wù)的形式出現(xiàn) 。 Web 服務(wù)開發(fā)部署在 Web 上,對外提供標準的接口 ,因此 服務(wù)可以在應(yīng)用程序之間、企業(yè)之間被共享、重用和配置,可以被各種應(yīng)用和其他服務(wù)所調(diào)用。通過 Web Service 架構(gòu),服務(wù)可以獨立地設(shè)計和開發(fā), 而應(yīng)用程序在需要的時候通過 Web Service 標準對這些服務(wù)進行訪問和調(diào)用,這樣業(yè)務(wù) 的實際實現(xiàn)與用戶調(diào)用的接口分離開來,對以后系統(tǒng)的擴展和維護來說是十分方便靈活的 。因此 采用基于 Web Service 架構(gòu), 我們可以建立全面的具有通用性、開放性、實用性和靈活性的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)。 本文所做的工作 本課題主要完成以下幾方面的工作: Web Service 技術(shù)進行研究; SOA 的思想,利用 Web Service 技術(shù)分析設(shè)計 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng); ,用 Java 編寫開發(fā) Web 服務(wù); 本課題在以下幾方面有所創(chuàng)新: Web Service 技術(shù)的系 統(tǒng)架構(gòu)思想; 服務(wù)的形式實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯 ,可以方便的與其他系統(tǒng)集成; ,與可擴展性 本 文的第二章詳細介紹了使用到的相關(guān)技術(shù)理論;第三章介紹了基于 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)的分析與設(shè)計;第四章介紹了 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn);第五章是結(jié)束語。 第二章 相關(guān)技術(shù)理論與開發(fā)環(huán)境介紹 本系統(tǒng)采用 Web Service技術(shù),使用 Oracle作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具,使用 Java作為軟件編碼開發(fā)語言。下面我將闡述各個工具的特點和優(yōu)勢。 4 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu) Web Service 基本概念 Web Service 主要是為了使原來各孤立的站點之間能夠相互通信、共享資源而提出的一種接口技術(shù)。 Web Service 所使用的是 Inter 上統(tǒng)一、開放的標準,如 HTTP、 XML、SOAP、 WSDL 等。其中, SOAP 協(xié)議( Simple Object Access Protocal,簡單對象訪問協(xié)議)是一個用于分散和在分布式環(huán)境下交換網(wǎng)絡(luò)信息的基于 XML 的通信協(xié)議。在此協(xié)議下,軟件組件或應(yīng)用程序能夠通過標準的 HTTP 協(xié)議進行通信,從而使存在的應(yīng)用程序能夠被廣泛的用戶訪問。 Web Service 是構(gòu)造分 布式、模塊化應(yīng)用程序的最新技術(shù)發(fā)展趨勢。 在 Web Service 的體系中包括三個角色 :服務(wù)提供者( Service Provider)、服務(wù)請求者( Service Requester)、服務(wù)注冊中心( UDDI Registry)。角色間主要有三個操作 :發(fā)布( publish)、查找 ( find) 和綁定 ( bind) 。三者的交互模型如圖所示: 服 務(wù) 注 冊 中 心服 務(wù) 請 求 者 服 務(wù) 提 供 者 查找 綁 定發(fā)布 圖 21 Web Service 體系的角色交互模型 首先服務(wù)提供者會在一個 WSDL( Web Services Description Language, Web Service描述語言)文件中描述 Web Service,通過建立在 SOAP( Simple Object Access Protocol, 簡單對象訪問協(xié)議)之上的 API把這個 Web Service在服務(wù)注冊中心發(fā)布。服務(wù)請求者可以通過UDDI( Universal Description, Discovery and Integration,統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議)的API在服務(wù)注冊中心查找合適的服務(wù)提供者,找到后進而可以得到 WSDL文件 [4]。然后服務(wù)請求者會在 WSDL文件的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個 SOAP的請求,這個 SOAP的請求被發(fā)送到服務(wù)提供者,服務(wù)提供者處理這個請求。服務(wù)的請求者可以使用該項服務(wù)。 Web Service 體系結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點之一是,它是使用標準的 Web 協(xié)議 —— XML、 HTTP 5 和 TCP/IP,允許在不同平臺上以不同語言編寫的各種程序以基于標準的方式相互通信。 Java 對 Web Service 的支持 Web Service只是提供了一個接口標準,但是它 并不會告訴我們 Java程序員如何用 Java編寫 Web服務(wù),因此 Java提供 Web Service規(guī)范 JAXWS(Java API for XML Web Services),Java程序員可以方便的使用 JAXWS 技術(shù)為應(yīng)用程序開發(fā) Web 服務(wù)。 JAXWS 是使用 Java 構(gòu)造 Web 服務(wù)和 Web 服務(wù)客戶端的工作的技術(shù)。在 Web服務(wù)端,程序員可以直接寫自己的實現(xiàn)類,只要通過 Java語言定義遠程調(diào)用所需要實現(xiàn)的接口 SEI(Service Endpoint Interface),并編寫相關(guān)實現(xiàn)代碼, 再 調(diào)用 JAXWS的服務(wù)發(fā)布接口就可以將其發(fā)布為 Web Service接口。 在 Web服務(wù)客戶端,開發(fā)人員可以通過 JAXWS的 API創(chuàng)建一個代理,用本地對象來替代遠程服務(wù),實現(xiàn)對 Web服務(wù)的調(diào)用。 由于我們在使用 JAXWS的過程中, Java程序員 不必全面了解 XML和 SOAP的解析,也不用編寫任何生成和處理 SOAP消息的代碼,所以有利于開發(fā)人員專注于服務(wù)接口的具體實現(xiàn)部分,而不用分散精力去編寫底層細節(jié),從而加速了 Web服務(wù)的開發(fā)工作。 所以在本項目中,選擇 JAXWS開發(fā) Web Service。 開發(fā)環(huán)境 開發(fā) RFIDIS 信息服務(wù)系統(tǒng)需要用到如下軟件環(huán)境: ? 操作系統(tǒng): Windows XP ? 數(shù)據(jù)庫: Oracle 9i ? 開發(fā)工具: ? Web 應(yīng)用服務(wù)器: Tomcat 第三章 系統(tǒng)分析與設(shè)計 6 系統(tǒng)可行性分析 可行性研究的目的,就是用最小的代價在盡可能 短 的時間內(nèi)確定問題是否能夠解決??尚行苑治霰仨殲闆Q策提供有價值的證據(jù) [5]。 RFID 技術(shù)是一門新興革命性技術(shù), RFID 的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬,因此,建立 RFID信息服務(wù)系統(tǒng)是非常重要的,是建設(shè)完整的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)不可或缺的一部分。為此,在開發(fā) RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)之前,首先應(yīng)該進行可行性分析。 從技術(shù)層面上來看, Web Service 技術(shù)已經(jīng)比較完善,并且大多數(shù)的編程語言都提供了對它的支持。再者 RFID 與 Web Service 具有良好的兼容性,為基于 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。而且在開發(fā)的同時,有許多的老師和同學可以隨時提供技術(shù)支持和指導(dǎo),網(wǎng)絡(luò)上對 Web Service 技術(shù)的研究資料也比較豐富,作者對于 Java 編程開發(fā)也有一定的經(jīng)驗,綜合 以上 條件來 看 ,可以開發(fā)出本系統(tǒng)。 系統(tǒng)如果投入使用, 使用本系統(tǒng)的一般操作人員要求有一定計算機基礎(chǔ)。在新系統(tǒng)開發(fā)完成之后只需對辦公人員進行簡單的培訓(xùn)就可以 操作新系統(tǒng)。 根據(jù)以上 兩 點,可以得出結(jié)論該系統(tǒng)的開發(fā)是完全可行的 。 目標設(shè)計 基于 Web Service的 RFID信息服務(wù)系統(tǒng)要完成對事件信息的監(jiān)聽功能以及將監(jiān)聽到的事件信息持久化保存的功能,并且要對保存至本地的事件數(shù)據(jù)提供訪問接口,進行事件交換和信息共享,并為日后添加新的功能或規(guī)劃的功能預(yù)留接口。因此該系統(tǒng)需要解決的問題是如何使 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)具有良好擴展性,這個問題的解決方案就是采用基于 Web Service 的系統(tǒng)架構(gòu)。 我們將 RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)的功能作為 Web 服務(wù)公開,由于 Web Service 的平臺無關(guān)性, RFID 中間件可以以獨立于平臺的方式傳遞事件信息到本系統(tǒng),并且我們可以將多個RFID 信息服務(wù)系統(tǒng)對等的分布在網(wǎng)絡(luò)中,互相之間可以交換和查詢數(shù)據(jù),實現(xiàn)信息共享。由于服務(wù)反映的是業(yè)務(wù)邏輯,所以當需要新的業(yè)務(wù)需求時,可以通過服務(wù)的組合和復(fù)用來實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)流程,同時把需要進行的開發(fā)工作降到最低,因此能夠更快更好的對系統(tǒng)進行擴展。 7 本系統(tǒng)的設(shè)計分成兩個層次: Web 服務(wù)端以及客戶端程序。 Web 服務(wù)端是 Web Service的提供者,這些服務(wù)提供對數(shù)據(jù)庫的訪問和其它復(fù)雜業(yè)務(wù)功能的實現(xiàn),該層發(fā)布的 Web Service 可以提供獨立的業(yè)務(wù)功能,以后所有需要這些業(yè)務(wù)