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RFID中间件在基于超高频模块的RFID读写器设计应用对接中的作用

无线射频识别技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID技术)。RFID技术成功的关键除了标签的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外，****重要的是要有关键的应用软件才能迅速推广。而中间件可称为RFID技术运作的*，因为它可以****关键应用的问世。J2EE是一个标准中间件体系结构，旨在简化和规范多层分布式企业应用系统的开发和部署。

RFID中间件系统概述

企业在实施RFID项目改造期间，发现****耗时、耗力、复杂度和难度大的问题是如何保证数据正确导入企业的管理系统，为此企业做大量的工作以保证RFID数据的正确性的。经企业和研究机构的多方研究、论证、实验，****终找到了一个比较好的解决方法，即RFID中间件。中间件是实现RFID硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换的一种中间程序，将RFID超高频读写器读取的各种数据信息，经过中间件提取、*、过滤、格式转换、导入企业的管理信息系统，并通过应用系统反应在程序界面上，供操作者浏览、选择、修改、查询。中间件技术也降低了应用开发的难度，使*不需要直接面对底层架构，而通过中间件进行调用。

RFID中间件是一种消息导向的软件中间件，信息是以消息的形式从一个程序模块传递到另一个或多个程序模块。消息可以非同步的方式传送，所以传送者不必等待回应。RFID中间件在原有的企业应用中间件发展的基础之上，结合自身应用特性进一步扩展并深化了企业应用中间件在企业中的应用。

其主要特点是：

(1)*性，RFID中间件*并介于RFID读写器与后端应用程序之间，不依赖于某个RFID系统和应用系统，并且能够与多个超高频读写器以及多个后端应用程序连接，以减轻架构与维护的复杂性。

(2)数据流，RFID中间件****重要的组成部分，它的主要任务在于将实体对象格式转换为信息环境下的虚拟对象，因此数据处理是RFID****重要的功能。RFID中间件具有数据的采集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。

(3)处理流，RFID中间件是一个消息中间件，功能是提供顺序的消息流，具有数据流设计与管理的能力。在系统中需要维护数据的传输路径，数据路由和数据分发规则。同时在数据传输中对数据的安全性进行管理，包括数据的一致性，保证接收方收到的数据和发送方一致。同时还要保证数据传输中的安全性。

近年来，物联网行业发展迅猛，随着物联网产业化的广泛应用，也不断推动的RFID技术的革新。我国****也在物联网行业技术发展方面给予了很大的****与支持。中国的物联网市场已经进入了公认的成长阶段，根据市场调查分析，很多行业企业也对未来几年的市场增长也做过乐观的预测。之前市场上主要出现的是一些单一型RFID模块，包括小模块，高功率模块，低功耗模块，FCC认证的模块，ETSI标准的模块等，这两年来兴起的一种超高频RFID模块广受市场的热捧，也迅速占据了RFID模块中的*地位。超高频模块所具备的以下四个特点作为了很好的验证：

一、高密度：

众所周知，元器件密度越高，EMC性能越差，信号完整性以及隔离度就越低。而UHF RFID读写器是收发同时工作，发射功率的反射直接影响着接收性能的好坏，射频前端的性能又直接影响着读写距离。目前ThingMagic公司的M6e模块尺寸为67*43*7.5mm.除了R2000芯片和固件芯片ARM7外，高耗电的功放芯片，以及多种电压电源管理芯片，加上必要的逻辑器件，以及实现收发隔离的环形器或者耦合器，高频检波器，SP4T微波开关等等器件要高密度地集成在一块小PCB上，无论对器件的布局还是各层之间的布线，都需要从SI，PI以及EMC等方面进行充分考虑，谨慎设计;

二、*：

UHF RFID 其实是借鉴的雷达原理，在雷达组件领域有句俗语，设计组件即设计优化驻波比。意思是，发射性能的好坏直接影响着接收系统的性能优劣。如果功放端输出阻*驻波较差，则会导致发射功率的很大一部分会由于驻波的缘故反射到接收机端，造成接收机的饱和甚至阻塞，从而导致接收机'失聪'.即便是性能退化，也会直接影响着读写实际距离，尤其是在密集读取模式下，硬件的性能又直接影响着读写器每秒读取标签的数量。因此在高密度集成的前提下又不能牺牲射频性能，则是很大的挑战。

三、****率

UHF RFID读写器发射机是线性功率放大器，如果按照功率回退法来实现功放的线性度，必然很大程度上牺牲效率为代价，而这又势必面临散热问题。面积越小，集成度越高，器件高密度，散热问题越严峻。在这里我们借鉴了EDGE功放的工作原理，也就是根据不同输出功率要求，通过调制其集电****电压，使得发射机的功率放大器总是工作在近1dB压缩点附近，避免小信号情况下的效率低的缺陷，发射机的ASK调制方式决定了功放的电源性能要求越高，在电源管理方面，我们采用DC/DC****率原理，并通过适当的LDO对电压进行稳压处理，保证电源质量，进而保证发射机的优良性能。模块的效率越高，也越节电，更加适合手持设备的使用场景，另外，*会对散热降低要求，从而体积一定前提下，会使得各个元器件的管芯温度远远低于 高结温，****模块的可靠性性和使用寿命。

四、多标签处理能力

在一些资产盘点领域，不同读写器对标签数量的处理能力不同。因此在协议算法上仍然需要进一步优化，这需要对ISO18000-6C协议进行深入的研究和理解。目前世面上能够同时读取200个标签以上的读写器非常少见。即使有价格也居高不下。如果能在深入消化6C协议的基础上，能够开发研制出*的读写器模块，提供给系统集成商进行二次开发研制成不同应用场景的读写器，势必会****于整个UHF RFID行业的快速健康发展。进而带来更大规模的经济效益和社会效益。

GM-ML922系列是艾特姆基于国外一款高集成芯片自主开发的UHF RFID读写模块，该模块具有体积小、性能****，无需外接任何散热装置且成本低廉等显著优势，艾特姆提供功能强大的API 用户接口，同时提供标准化的SDK，可以使得客户在短时间内根据项目需求开发出*固定、手持、平板电脑等读写器设备，以实现解决方案的产品集成。

 通信接口    TTL Uart接口

 工作电压      DC 3.5V-5V

 待机状态电流   〈80mA (EA脚高电平)

 睡眠状态电流    〈100uA (EA脚低电平)

 工作电流     260mA@3.5V (26dBoutpurt)     110mA@3.5V (18dBoutpurt)

 串口通信速率    115200Baud

 工作温度       -20℃ ~ +70℃

 工作湿度       <95%（+25℃