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屋韵万俟
7 years ago
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1 基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用黄楷胤 1, 陈毅 2, 李龙杰 2, 陈鹏飞 2, 陈晓云 1 华南师范大学经济与管理学院, 广州石牌 (510631) 2 兰州大学信息科学与工程学院, 甘肃兰州 (730000) lzuchenyi@gmail.com 摘要 : 针对 RFID 系统和企业业务系统的集成问题, 设计了通用的基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架, 并以.NET Framework 平台为基础, 详细描述了基于 RFID 技术的固定资产管理系统实现模型, 最后对系统开发的关键技术进行了具体实现该集成方案在可扩展性实时信息共享业务协同等方面都体现出了优势, 具有通用性, 可以应用到其它系统的开发中关键词 : Web 服务 RFID 系统集成应用固定资产管理系统中图分类号 :TP31 1. 引言随着 RFID 技术的不断发展和成熟, 越来越多的企业开始关注将 RFID 系统与企业业务系统集成在一起, 建立配置可变高附加值的集成方案, 以此来提高企业运行效率无线射频识别 (Radio Frequency Identification, 简称 RFID) 是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术 [1] 端到端的 RFID 技术将物理世界与计算机世界联系在一起, 实现了物理信息的实时收集 [2] Web Service 作为一种分布式网络组件, 使用标准的 HTTP 协议来传输数据, 并使用基于 XML 的数据格式, 为不同端点之间的实时数据共享和事务处理提供了方便 [1], 已成为许多 B2B 和 B2C 应用程序的关键性集成技术 RFID 技术和 Web Service 技术结合, 可将 RFID 实时收集的物理信息融合到企业业务系统中, 实现 RFID 系统和企业业务系统的集成在广东省教育部产学研结合项目基于 RFID 技术的嵌入式数据库系统及相关产品的开发中, 我们应用 RFID 技术和 Web Service 技术设计并实现了固定资产管理系统本文设计了通用的基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构, 并在.NET Framework 平台上实现了该框架, 最后对 RFID 应用系统与 Web Service 以及与中间件的交互通信这两项关键技术进行了具体实现 2. 基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构 Web Service 具有跨平台跨语言, 低耦合等诸多优良特性 [3], 为异构平台的应用集成提供了方便, 同时它又是一种动态的集成方案, 所有的服务都可以通过 UDDI 协议和 SOAP 协议动态地被发现绑定和使用, 提高了系统的灵活性和伸缩性 RFID 技术实现了分布数据信息的实时收集, 改善了企业业务流程本文将两种技术结合起来, 设计了基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构, 如图 1 所示框架结构中各个模块的功能可以描述为 : 电子标签存储自身固有信息和用户自定义信息以标识和描述具体物品 ; 读写器主要完成对标签的识别和读写操作 ;RFID 中间件介于 RFID 读写器和 RFID 应用系统之间, 具有数据的搜集过滤整合与传递等特性, 为 RFID 应用系统提供通用的应用程序编程接口 ;RFID 应用系统通过中间件完成对标签信息的读写操作, 本课题得到广东省教育部产学研结合基金项目 ( 项目编号 :2007A ) 的资助 - 1 -

2 以及通过调用 Web 服务接口实现数据信息的共享, 以支持业务操作 ;Web Service 服务器将对数据的处理功能以服务的形式进行提供, 大大减轻了 RFID 应用系统对数据的管理与传输负担 [4] ; 数据库服务器存储与特定应用相关的数据信息 ; 企业应用系统可以采用 B/S 或 C/S 架构模式, 主要完成数据信息的浏览报表打印以及高层次的数据分析等任务企业应用系统后台数据库服务器 Web Service 服务器 RFID 应用系统 RFID 中间件读写器电子标签图 1 基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构具有以下特点 : (1) 实现了将网络边缘的硬件嵌入式软件及中间件与企业业务系统的松散耦合集成, 做到了分布数据向企业系统的集成 (2) 应用 Web Service 技术, 实现了不同端点之间的实时数据共享和分布计算, 并提高了系统的可扩展性 3. 基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架的实现下面将以基于 RFID 技术的固定资产管理系统的开发为例, 具体地实现基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架结构 3.1 基于 RFID 技术的固定资产管理系统实现模型固定资产管理作为企业管理的一个重要组成部分, 现阶段还主要借助于传统的人工管理方法和手段 [5], 这种方式存在记录时间长错误率高实物与卡片信息不一致盘点周期长等诸多缺陷在项目研发中, 结合 RFID 技术和 Web Service 技术, 应用本文提出的 RFID 系统集成应用框架结构, 开发了基于 RFID 技术的固定资产管理系统, 实现了固定资产管理的自动化和高效性该系统的实现模型, 如图 2 所示固定资产管理系统基础信息管理采购申请申购审批分类查询资产报表决策分析 Web 应用服务器后台数据库 (ORACLE 10g) 服务器 Web Service 服务器 Web 服务 1 Web 服务 2 Web 服务 3 Web 服务 4 SOAP 响应 SOAP 请求代理类代理类 1 代理类 2 代理类 3 代理类 4 业务逻辑模块资产新增资产变动资产维修资产折旧资产报废资产盘点 RFID 应用系统 RFID 中间件读写器电子标签图 2 基于 RFID 技术的固定资产管理系统实现模型 - 2 -

3 在本模型中, 应用 Web Service 技术, 将资产新增资产变动资产维修资产折旧资产报废以及资产盘点模块的功能实现以 Web 服务的形式发布,RFID 应用系统通过代理类访问 Web 服务接口 RFID 应用系统运行在 PDA 上, 通过 RFID 中间件提供的操作接口, 实现对标签信息的读写操作固定资产管理系统采用 B/S 架构, 实现基础信息管理采购申请申购审批资产分类查询打印资产报表决策分析等功能该系统在资产信息共享资产管理自动化业务协同以及决策支持等方面都体现出了优势, 是一个统一的实时的和高效的固定资产管理系统本系统实现中, 开发环境使用 Microsoft Visual Studio 2005, 开发语言使用 C# 和 ASP.NET, 后台数据库使用 ORACLE 10g 硬件环境包括: 项目合作企业深圳远望谷公司生产的 XC2800 型移动读写器 HP IPAQ 型 PDA 和 ISO C 标签该 PDA 安装了 Windows Mobile 5.0 操作系统和.Net Compact Framework 关键技术实现在系统开发中,RFID 应用系统与 Web 服务以及与 RFID 中间件之间的交互通信是两项关键的技术本文将详细地介绍这两项关键技术的实现过程 RFID 应用系统与 Web 服务的交互通信实现下面将以资产变动模块为例来具体地描述 RFID 应用系统与 Web 服务之间的交互实现过程 (1) 描述模块功能在固定资产管理中, 资产变动是很频繁的, 资产经常在部门或保管员之间变动在本系统后台数据库中, 建立了一个资产变动表 (ASSET_ALTER), 用来记录资产的每次变动情况, 方便资产追查, 其结构如表 1 所示表 1 资产变动表 (ASSET_ALTER) 基本结构字段名称类型 ALTER_ID( 变动序号 ) 序列 ASSET_ID( 资产编号 ) Char(6) PREV_KEEPER_ID( 原保管员编号 ) Char(4) CURR_KEEPER_ID( 现保管员编号 ) Char(4) PREV_DEPT_ID( 原部门编号 ) Char(4) CURR_DEPT_ID( 现部门编号 ) Char(4) ALTER_DATE( 变动日期 ) DATE CHECKER_ID( 经办人 ID) Char(3) (2) 实现并发布 Web 服务首先在 Microsoft Visual Studio 2005 集成开发环境中, 利用 ASP.NET Web 服务模板新建项目 ; 然后向 Web 服务对应的实现类中添加 Web 方法 asset_alter, 该方法主要的功能是将读写器对标签信息中反映资产变动的信息的修改结果写入到后台数据库中 Service.cs 类的关键实现代码如下 : [WebService(Namespace= " // 描述 Web 服务命名空间 [WebServiceBinding(ConformsTo=WsiProfiles.BasicProfile1_1)] // 描述 Web 服务遵循的互操作性等级规范 public class Service : System.Web.Services.WebService { [WebMethod] // 创建 Web 方法 asset_alter - 3 -

4 Public int asset_alter(string asset_id, string prev_keeper_id, string curr_keeper_id, string prev_dept_id, string curr_dept_id, string checker_id) { string StrSql="INSERT INTO ASSET_ALTER VALUES('"+alter_ID+"','"+asset_ID+"','"+ prev_ keeper_id+"','"+curr_keeper_id+"','"+prev_dept_id+"','"+curr_dept_id+"','"+alter_date+"','"+checker_id+"' )"; try {// 执行向 ORACLE 数据库中插入数据 return 1; catch (Exception e) {// 异常处理 return 0; finally {// 关闭数据库连接在服务器上, 通过 IIS 6.0 将 Web 服务发布, 应用程序就可以访问 Web 服务 (3) 在 RFID 应用系统中调用 Web 服务在 Microsoft Visual Studio 2005 集成开发环境中, 创建 Pocket PC 2003 设备应用程序, 并执行添加 Web 引用在本实例中,RFID 应用系统调用 Web 服务 Service.asmx 中的 Web 方法 asset_alter 的关键实现代码如下 : // 添加代理类命名空间 private void confirm_click(object sender, EventArgs e) {// 从窗体中读入参数, 并赋值给变量 try {Service assalterservice = new Service(); // 创建代理类实例 NetworkCredential credential = new NetworkCredential("username","password");/* 设置应用程序访问 Web 服务进行身份验证所需的信息 */ assalterservice.credentials = credential; int msg = assalterservice.asset_alter(asset_id, prev_keeper_id, curr_keeper_id, prev_dept_id, curr_dept_id, checker_id); // 判断返回值, 并作相应处理 catch (Exception ex) { // 异常处理 RFID 应用系统和中间件的交互通信实现本项目合作企业深圳远望谷公司开发了 XC2800 型移动读写器的中间件, 并为 RFID 应用系统的开发提供了 XCRFAPI.dll 和 XCRFAPI.lib 文件, 它们用 C++ 语言实现, 主要的 API 函数包括 :XCOpen XCClose XCPowerOn XCPowerOff XCIdentifyTIDCode XCTIDCodeReport XCIdentifyEpcCode XCEpcCodeReport XCSetEpcCode XCReadUserDataEPC XCSetUserData 等, 这些函数实现了对读写器的基本操作控制针对固定资产管理系统应用需求, 我们使用 C++ 语言对 XCRFAPI.lib 进行了二次开发, 开发了适合本系统的 RFID.dll 在 C++ 中加载 XCRFAPI.lib 和开发自定义函数的关键实现代码如下 : - 4 -

5 #pragma comment(lib,"xcrfapi.lib") extern "C"_declspec(dllexport) int stdcall XCOpen( ); extern "C"_declspec(dllexport) int XOpen( ) { // 自定义函数实现在 RFID 应用系统开发中, 我们通过加载二次开发的 RFID.dll 便可以实现对读写器的操作在 C# 中加载 RFID.dll 的关键实现代码如下 : [DllImport("RFID.dll", CharSet = CharSet.Ansi)] public static extern int XOpen( ); 4. 结束语 RFID 技术作为 IT 技术的一次延伸, 具有广阔的应用前景 RFID 技术与 Web Service 技术结合将会在未来的供应链信息管理中发挥重要作用, 越来越多的 RFID 产品供应商开始研究如何借助 Web Service 来实现将 RFID 系统收集的信息价值最大化 [6] 本文结合基于 RFID 技术的固定资产管理系统的研发, 设计并实现了基于 Web Service 的 RFID 系统集成应用框架, 该框架充分体现了 Web Service 的优势, 为 RFID 系统与企业业务系统的集成提供了良好的解决方案今后, 我们将在以下几个方面开展进一步的研究工作, 包括 : 嵌入式数据库在 RFID 系统中的应用基于嵌入式数据库的数字水印算法移动数据库和中心数据库的数据同步我们也将对系统进行进一步完善, 以期成为实用产品参考文献 [1] 赵毅强, 曾隽芳.Web Services 在 RFID 系统中的应用综述 [J]. 计算机应用研究,2006,23(12):1-3. [2] 石峰, 马镭, 王志君.RFID 物理世界与 IT 系统的桥梁 [EB/OL]. webservices/ws-rfid/.,( )[ ]. [3] 毕敬, 朱志良, 铁鸣. 基于 Web services 的分布式企业信息整合模型 [J]. 计算机工程,2008,34(12): [4] 蒋武洲.RFID 应用系统通过 Web 服务传输数据的研究与实现 [J]. 计算机工程与设计,2007,28(13): [5] 项巧莲, 李超锋, 郑双怡. 基于 RFID 技术的固定资产管理系统设计 [J]. 微计算机信息,2008,24(5-2): [6] SUN Hong.Web services reengineer RFID system[j].communication and Computer,2008,5(1): Integrated Application of RFID System Based on Web Service Huang Kaiyin 1, Chen Yi 2, Li Longjie 2, Chen Pengfei 2,Chen Xiaoyun 2 1 School of Economics & Management, South China Normal University, Shipai Guangzhou, PRC(510631) 2 School of Information Science & Engineering, Lanzhou University, Lanzhou Gansu, PRC (730000) Abstract For the integration issues of RFID system and enterprise business system, this paper designed a universal RFID system application integration framework based on Web Service. Using.NET Framework platform, the paper described the implementation model of Fixed Assets Management System based on RFID technique, and finally implemented the primary technique for system development. This integration scheme outperforms on expansibility, real-time information sharing and business cooperation. Furthermore, it could be applied to other correlative systems by its generalization

6 Key words: Web Service, RFID System, Integration Application, Fixed Assets Management System 作者简介 : 黄楷胤 (1964-), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为信息管理新经济模式 ; 陈毅 (1986-), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为数据仓库数据挖掘 ; 李龙杰 (1980-), 男, 助理工程师, 硕士, 主要研究方向为数据仓库数据挖掘 ; 陈鹏飞 (1986-), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为数据仓库数据挖掘 ; 陈晓云 (1956-), 女, 教授, 博导, 主要研究方向为数据仓库数据挖掘 - 6 -

Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering October Vol No. 10 Web SaaS B /S Web2. 0 Web2. 0 TP315 A

2012 10 31 10 Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering October Vol. 31 2012 No. 10 Web2. 0 400030 SaaS B /S Web2. 0 Web2. 0 TP315 A 1003-8728 2012 10-1638-06 Design and Implementation