1 引 言
　　
　　RFID" title="RFID">RFID（無線射頻識別）是一種利用射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù),。RFID中間件" title="中間件">中間件的推出很好地解決了技術(shù)與成本這兩方面問題，加速了RFID技術(shù)的推廣使用,。同時隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,，我國機(jī)動車保有量高速持續(xù)增長，機(jī)動車尾氣排放污染已成為大氣污染的重要來源之一,。因此,，采用新方法、新手段,，加強(qiáng)在用機(jī)動車尾氣排放的定期檢測,，最大程度地解決機(jī)動車尾氣排放監(jiān)管工作中面臨的問題，已是城市機(jī)動車排放監(jiān)管工作的當(dāng)務(wù)之急,。
　　
　　針對上面的問題,，設(shè)計和開發(fā)了某環(huán)保部門構(gòu)建的一套對檢測場的檢測過程進(jìn)行全過程自動實(shí)時檢測的汽車尾氣檢測系統(tǒng)" title="檢測系統(tǒng)">檢測系統(tǒng)。本設(shè)計將介紹這個基于BEA RFID Edge Server構(gòu)建的汽車尾氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn),。在介紹系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上,，闡述了系統(tǒng)框架和流程、RFID卡信息,、中間件操作方式和應(yīng)用程序的構(gòu)建和頁面流,。
　　
　　2 系統(tǒng)概述
　　
　　開發(fā)的汽車尾氣檢測系統(tǒng)是一個完整,、典型的RFID應(yīng)用系統(tǒng) ，由電子標(biāo)簽,、讀卡器,、RFID中間件和應(yīng)用程序四個模塊組成，如圖l所示,。
　　
　　2.1 電子標(biāo)簽
　　
　　出于信息存儲量的考慮，本系統(tǒng)采用基于IS018000—6B標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽,。電子標(biāo)簽由天線和芯片組成,，天線在標(biāo)簽和讀卡器間傳遞射頻信號，芯片里面保存每個標(biāo)簽具有的唯一電子編碼和用戶數(shù)據(jù),，用戶數(shù)據(jù)區(qū)將保存與汽車尾氣檢測相關(guān)的信息,。
　　
　　2.2 讀卡器
　　
　　根據(jù)應(yīng)用場景需要，本系統(tǒng)采用固定式讀卡器,，將其安裝在每個檢測場的固定位置,。讀卡器的主要任務(wù)是控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號，并接收標(biāo)簽的應(yīng)答,，對標(biāo)簽的對象標(biāo)識信息進(jìn)行解碼,，將對象標(biāo)識信息連帶標(biāo)簽上的其它相關(guān)信息傳輸?shù)街鳈C(jī)以供處理。讀卡器對標(biāo)簽有識別,、讀取和寫入三類操作,。
　　
　　2.3 RFID中間件
　　
　　系統(tǒng)中除了標(biāo)簽和讀卡器上運(yùn)行的軟件外，介于讀卡器與應(yīng)用程序之間的中間件是其中的一個重要組成部分,。本系統(tǒng)采用BEA RFID Edge Server中間件,。其主要任務(wù)是對讀卡器讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、匯集和計算,，減少從讀卡器傳往應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)量,，它定期輪詢讀卡器，刪除復(fù)本,，并進(jìn)行篩選和設(shè)備管理,，負(fù)責(zé)創(chuàng)建ALE事件并將其分派至應(yīng)用程序。
　　
　　其中,，ALE（應(yīng)用層事件）最初作為Savant應(yīng)用的一部分開發(fā)而成,，如今歸屬于標(biāo)準(zhǔn)組織和供應(yīng)鏈利益集團(tuán)組成的聯(lián)盟EPCglobal，它是旨在把低層的電子產(chǎn)品代碼（EPC）數(shù)據(jù)和較高層的企業(yè)系統(tǒng)相互連接的EPCglobal網(wǎng)絡(luò)計劃的一部分,，已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn),。MIT自動識別中心所提出的EPC網(wǎng)絡(luò)拉J，包括了EPC（電子產(chǎn)品代碼）編碼,、Savant,、*（對象名字服務(wù)）,、EPC InformatiON Services、PML（物理標(biāo)示語言）等關(guān)鍵技術(shù),，得到了很多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和企業(yè)的支持,。
　　
　　2.4 應(yīng)用程序
　　
　　系統(tǒng)應(yīng)用程序采用了Beehive控件和頁面流技術(shù)，可以運(yùn)行于Weblogie和Tomcat等J2EE應(yīng)用服務(wù)器之上,。應(yīng)用程序根據(jù)來自RFID中問件的標(biāo)簽數(shù)據(jù)執(zhí)行特定的動作,，例如讀取登記環(huán)保信息卡車輛基本信息、讀取車輛違規(guī)信息等,，應(yīng)用程序也會根據(jù)尾氣檢測結(jié)果的信息對標(biāo)簽進(jìn)行寫入,。
　　
　　3 設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
　　
　　3.1 框架和流程
　　
　　系統(tǒng)主要包括環(huán)保信息卡基本信息維護(hù)、機(jī)動車外觀檢測,、汽車尾氣檢測和安全模塊四個模塊,，圖給出了整個系統(tǒng)的組成和邏輯操作流程。
　　
　　其中,，基本信息維護(hù)模塊包括對環(huán)保信息卡的初始化和登記,、基本信息的讀取和寫入。夕 觀檢測模塊包括機(jī)動車違規(guī)信息的寫入和讀取,、機(jī)動車維修歷史信息的讀取和記錄,，汽車尾氣檢測模塊包括車輛一致性檢測、尾氣檢測操作,、尾氣檢測結(jié)果記錄與讀取,，在機(jī)動車通過尾氣檢測后操作員會通過系統(tǒng)給環(huán)保卡寫入紙標(biāo)記錄作為標(biāo)記,。此外,，考慮到防止用戶自己通過讀卡器對環(huán)保卡信息進(jìn)行篡改,，在每次操作完成后,，系統(tǒng)還會對卡內(nèi)信息做一個摘要并將數(shù)字簽名和加密信息寫入環(huán)保卡,，供下次操作時進(jìn)行校驗,。
　　
　　3.2 電子標(biāo)簽信息
　　
　　根據(jù)前文系統(tǒng)的框架和流程設(shè)計，電子標(biāo)簽內(nèi)主要保存環(huán)?？ɑ拘畔?、尾氣檢測信息、違規(guī)記錄信息,、維修信息和安全信息五大類用戶信息,。其中具體寫入字段和順序如表l所示。
　　
　　3.3 RFID中間件
　　
　　BEA RFID Edge Server是一個實(shí)現(xiàn)了ALE規(guī)范的中間件產(chǎn)品 ,。ALE客戶端需要定義一個ECSpec,，然后提交給ALE接口,，即Edge Server。
　　
　　Edge Server使用ECSpec的內(nèi)容來控制讀卡器的限制條件,、使用哪個邏輯讀卡器,、報告返回等等？ ,。
　　
　　其中限制條件是何時開始讀卡,、何時停止讀卡等；一個邏輯讀卡器是一個RFID讀卡點(diǎn),，是具有統(tǒng)一命名的一組天線,；報告指Edge Server返回給應(yīng)用程序的信息。
　　
　　下面是一段最基本的訪問Edge Server,，使用ALEPC來通過邏輯讀卡器將EPC值寫人電子標(biāo)簽，并且返回報告的代碼,，其具體含義可以在代碼注釋中看到,。
　　
　　3.4 應(yīng)用程序應(yīng)用
　　
　　程序是BEA RFID Edge Server中間件的一個客戶端，使用ALE接口來通過邏輯讀卡器將信息寫人電子標(biāo)簽,，并且返回報告,。Apache Beehive是一項開源軟件技術(shù)，為基于J2EE的應(yīng)用提供一個易用的跨容器編程模型和應(yīng)用框架,。本系統(tǒng)采用了Beehive控件和頁面流技術(shù),，分四層結(jié)構(gòu)設(shè)計，即表示層,、控制層,、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層,?？蛇\(yùn)行于Weblogic和Tomcat等J2EE應(yīng)用服務(wù)器之上。
　　
　　表示層主要具有與用戶交互的功能,，用戶界面主要在這一層實(shí)現(xiàn),，采用JSP、JSP標(biāo)簽技術(shù),、HTML,、JavaScript執(zhí)行顯示任務(wù)?？刂茖优c表示層,、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層交互,，將來自表示層的請求分發(fā)到后面兩層,，并將處理結(jié)果返送給表示層,。
　　
　　業(yè)務(wù)邏輯層是封裝業(yè)務(wù)邏輯的一層，采用自定義Java控件技術(shù)來處理,。數(shù)據(jù)層采用輕量級的數(shù)據(jù)庫Java控件來實(shí)現(xiàn),。使用數(shù)據(jù)庫控件，可以輕松地從應(yīng)用程序訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,。通過使用數(shù)據(jù)庫Java控件,，可以向數(shù)據(jù)庫發(fā)出SQL命令。數(shù)據(jù)庫控件會自動將數(shù)據(jù)庫查詢轉(zhuǎn)換為Java對象,，以便訪問查詢結(jié)果,。圖3是整個系統(tǒng)應(yīng)用程序的各個層次和模塊之間的頁而流調(diào)用圖示。
　　
　　4 結(jié)束語
　　
　　設(shè)計中介紹的采用BEA RFID Edge Server中間件構(gòu)建的汽車尾氣檢測系統(tǒng),，結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)上建立的機(jī)動車排放,、檢測場、檢測人員信息數(shù)據(jù)庫,，并附以相應(yīng)的在線數(shù)據(jù)分析軟件,，使機(jī)動車尾氣排放管理中心和各級管理人員可以隨時掌握車輛情況，增強(qiáng)了交管和環(huán)保部門決策的科學(xué)性和一致性,，具有很好的推廣前景,。