RFID 中间件规范 -- ALE 介绍
摘自 http://www.blogjava.net/yingpcao/archive/2009/09/16/144006.html#295308
应用层事件(Application Level Event)规范,简称ALE规范,于2005年9月,由EPCglobal组织正式对外发布。它定义出RFID中间件对上层应用系统应该提供的一组标准接口,以及RFID中间件最基本的功能:收集/过滤(Collect/Filter)。
1. ALE产生的背景 ---- RFID数据的冗余性/业务逻辑
RFID读写器工作时,不停的读取标签;因而,造成同一个标签在一分钟之内可能读取到几十次,这些数据如果直接发送给应用程序,将带来很大的资源浪费,所以需要RFID中间件对这些原始数据(Raw Data)进行一层收集/过滤处理,提供出有意义信息。
“What, when, where” (何时何地发生什么事情) 这是ALE向应用系统提供的最典型的信息内容。例如:“2006-3-20 19:30 门禁处读取到 epc#1”。此外,在智能货柜(Smart Shelf)之类的应用中,业务流程只关注物品是否增加或减少。此时,ALE就可以向上层汇报“2006-3-20 19:31 epc#1 在货柜#1区出现/消失”。
所以说,ALE的出现主要是为了减少原始数据的冗余性,从大量数据中提炼出有效的业务逻辑而设计。
2. ALE与应用系统的关系
ALE层介于应用业务逻辑和原始标签读取层之间,如图1所示。它接收从数据源(一个或多个读写器)中发来的原始标签读取信息,而后,按照时间间隔等条件累计(Accumulate)数据,将重复或不敢兴趣的EPCs剔除过滤(Filter),同时可以进行计数及组合(Count/Group)等操作,最后,将这些信息对应用系统进行汇报。
在ALE中,应用系统可以定义这些内容:在什么地方(地点可以映射一个或多个读写器及天线)读取标签。在怎样的时间间隔内(决定时间、某个外部事件触发)收集到的数据,如何过滤数据,如何整理数据报告内容(按照公司、商品还是标签分类),标签出现或消失时是否对外报告,以及读取到的标签数目。
ALE规范定义的是一组接口,它不牵涉到具体实现。在EPCglobal组织的规划中,支持ALE规范是RFID中间件的最基本的一个功能;这样,在统一的标准下,应用层上的调用方式就可统一,应用系统也就可以快速部署。
因此,ALE规范定义的是应用系统对RFID中间件的标准访问方式。
3. ALE 输入(ECSpec)/输出(ECReport)
在ALE模型中,有几个最基本的概念:读周期(Read Cycle),事件周期(Event Cycle)和报告(Report)。
读周期是和读写器交互的最小单位。一个读周期的结果是一组EPCs集合。读周期的时间长短和具体的天线、RF协议有关。读周期的输出就是ALE层的数据来源。如图2所示。
事件周期可以是一个或多个读周期。它是从用户的角度来看待读写器的,可以将一个或多个读写器当作一个整体,是ALE接口和用户交互的最小单位。应用业务逻辑层的客户在ALE中定义好事件周期的边界之后,就可接收相应的数据报告。
报告,则是在前面定义的事件周期的基础上,ALE向应用层析提供的数据结果。
图2 事件周期
对于事件周期的定义,在ALE中由ECSpec表达;对于报告的内容,由ECReports负责,如图3。
4. ECSpec 介绍
ECSpec描述了事件周期以及报告产生的格式。它包括:一组逻辑读写器(logical Readers)内,这些逻辑读写器的读周期在该事件周期内;一份定义事件周期边界的规范;以及在这个事件周期内产生的一组报告(report)的格式规范。如图4所示
图4 ECSpec
在ALE规范中,定义出ECSpec的XSD文件,同时有ECSpec的具体例子,如图5。
图5 ECSpec示例
从该例子中,我们可以看出,上层应用系统需要逻辑读写器dock_1a和dock_1b,在满足开始及结束的触发事件文件trigger1/trigger2 定义的条件下,重复周期20000MS,间隔3000MS,对外发送3个报表report1/report2/report3,report1报告当前读取到的标签,report2报告每个事件周期内增加的标签及总个数,report3报告每个事件周期内减少的标签及总个数,以及标签进行组合的形式。
5. ECReports介绍
ECReports是ALE中间件向上层应用系统做出报告,如图6所示。
Report1汇报当前读取到2个标签。Report2报告当前读取到的标签个数6847。Report3报告EPC为3.0037000.12345类的物品读取到2个,3.0037000.55555类的物品读取到3个,读取到标签数为6842。
6. 典型ALE调用场景
应用系统与ALE中间件的交互,必须先将事件周期的定义文件(ECSpec)传送至中间件,同时告知中间件将报告发回的地址。在以ALE交互中,有几个最基本的方法:define/undefine,subscribe/unsubscribe, poll/Immediate。 define/undefine是定义/撤销ECSpec的操作,subscribe/unsubscribe是订阅/撤销某个ECSpec的服务。
a) 直接订阅(Direct Subscription)
该模式下,ECSpec由客户A定义,得到的报告反馈给A。
首先,Client1将名为ECname1的ECSpec定义给ALE中间件,而后Client1订阅该ECName1的报告,并将它发至地址为notifyURI的接收处。
在时间1内,读写器reader1没有读到标签,所以没有反馈。在时间厄内,读到标签,而后,ALE中间件自动将ECreport发送给Client1。
当Client1不需要RFID信息时,它首先退订notifyURI的ECname1的服务。当ECname1没有订阅者之后,就可以撤销ECname1的时间周期。
b) 间接订阅(InDirect Subscription)
该模式与直接订阅的差异是,得到的报告不是反馈给A,而是反馈给B。
该图显示的ECspec边界由触发器来决定。在第6步中,我们可以看到ECreport发至client1,而不是初始的服务定义者。这是由于在第2步中的服务反馈地址notifyURI指向client1。
c) Poll/Immediate
Poll和Immediate可以看成应用系统对ALE中间件的快照。在很多应用中,不需要一直监听ALE,而只要知道当时读到的标签信息,这2种模式就是为满足这些需求而设计的
当ALE中间件中已经有定义好的ECSpec时,同时Client需要这个ECSpec提供的信息,就可以使用Poll方法得到反馈。
当ALE中间件中不存在Client需要的事件周期时,这个时候,可以直接转送这个事件周期的定义ECSpec2,而后得到结果,这就是Immediate。
7. 参考资料
EPCglobal. The Application Level Events(ALE) Specification, version 1.0, Sept 15, 2005.