3.1 終端接口層
中間件架構(gòu)最下層為終端接口層，其為各種類型的終端設(shè)備接口，負(fù)責(zé)把物理的硬件設(shè)備抽象為中間件的終端對(duì)象[6]。
中間件為每個(gè)終端配備一個(gè)適配器，不同種類的終端設(shè)備對(duì)應(yīng)于不同類型的適配器，并且中間件可以動(dòng)態(tài)地添加和刪除適配器。適配器可以直接與終端設(shè)備的閱讀器通信，收集標(biāo)簽數(shù)據(jù)然后送往閱讀器接口。從閱讀器接口出來(lái)的數(shù)據(jù)為統(tǒng)一格式的原始數(shù)據(jù)，從而保證了不同類型的閱讀器可以完整地傳送數(shù)據(jù)到中間件。終端管理模塊主要完成不同終端的注冊(cè)驗(yàn)證和管理控制。中間件可以通過(guò)配置終端對(duì)象的Driver、Rule、Dispatcher等參數(shù)，對(duì)不同的終端進(jìn)行管理控制和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。
3.2 邏輯處理層
作為中間件的核心層，邏輯處理層主要完成對(duì)終端數(shù)據(jù)的緩沖、過(guò)濾、事件處理和事件驅(qū)動(dòng)控制等功能，其處理流程如圖4所示。
邏輯處理層主要包括數(shù)據(jù)處理和事件處理兩個(gè)部分。數(shù)據(jù)處理部分主要根據(jù)數(shù)據(jù)過(guò)濾規(guī)則，處理各種數(shù)據(jù)冗余，包括完成數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)合法性驗(yàn)證、刪除重復(fù)和錯(cuò)誤的信息等[7]。而事件處理部分主要根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則，從數(shù)據(jù)中提取各種基本事件并判斷事件類型，然后處理各種基本事件并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，形成相關(guān)的報(bào)告文件。
3.3 應(yīng)用層
中間件架構(gòu)最上層是應(yīng)用層，用于提供各種應(yīng)用接口。本系統(tǒng)主要包括本地的用戶界面和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接口。本地用戶接口便于用戶在中間件上控制各種終端對(duì)象和查看相關(guān)信息，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接口方便服務(wù)器遠(yuǎn)程控制中間件和終端設(shè)備。中間件將根據(jù)服務(wù)器協(xié)議要求把數(shù)據(jù)封裝成為XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)格式，并以TCP方式發(fā)送給溯源平臺(tái)服務(wù)器。為了方便中間件的管理和升級(jí)，中間件內(nèi)嵌FTP和Telnet 服務(wù)程序。對(duì)外提供的標(biāo)準(zhǔn)接口為中間件提供了良好的擴(kuò)展性和兼容性。
4 性能測(cè)試
經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，本文設(shè)計(jì)的中間件具有如下性能：
(1)體積小，部署地點(diǎn)接近于數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)。該中間件尺寸為：160 mm×80 mm×40 mm，重量大約800 g(含電池)，與普通的手持式設(shè)備大小接近。
(2)功耗低。最大功耗為15 W，由于采用了屏保、待機(jī)和睡眠等節(jié)能技術(shù)，平均功耗在12 W以下。
(3)系統(tǒng)占用資源較少，性能較高。首先將中間件通過(guò)以太網(wǎng)與PC測(cè)試主機(jī)連接，在PC主機(jī)上打開(kāi)cmd命令行窗口，輸入Telnet 10.2.5.0(中間件IP)，即可遠(yuǎn)程登錄中間件;然后輸入root，切換到根用戶，再運(yùn)行top指令。測(cè)試得到中間件性能如表1所示。
由表1可知，核心的system內(nèi)存只有859 KB，加上外部中斷和遠(yuǎn)程訪問(wèn)等進(jìn)程，CPU占用率不足55%，占用內(nèi)存總共不到1.5 MB，其余為用戶的緩沖和處理所占用的資源和空閑資源。由此可見(jiàn)，該中間件系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的資源非常小，適合資源有限的嵌入式環(huán)境。
中間件技術(shù)是分布式食品溯源系統(tǒng)的中樞，它不僅能屏蔽RFID閱讀器的多樣性和復(fù)雜性，還能進(jìn)行EPC信息的采集和處理，為各種應(yīng)用提供集成平臺(tái)，從而促使更豐富、更廣泛的RFID應(yīng)用[8]。本文針對(duì)嵌入式特點(diǎn)，研究了分層的嵌入式RFID中間件ERM模型，從硬件和軟件兩方面論述了嵌入式RFID中間件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測(cè)試，該中間體積小、能耗低、占用資源少、性能高。