2.2 RFID系统构成
1. 应答器
应答器由芯片及内置天线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息，是射频识别系统真正的数据载体。内置天线用于和射频天线间进行通信。
应答器与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。
2. 阅读器
阅读器（也称读写器）是读取或读/写应答器信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。
阅读器在工作时无须人工干预，通过天线与应答器建立无线通信，通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，从而实现对应答器的识别码和内存数据的读出或写入操作。此外，阅读器还可以识别高速运动物体，并可同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。
RFID阅读器有固定式的和手持式的，手持RFID读写器包含低频、高频、特高频、有源等形式。
3. 应用软件
应用软件通常为安装在计算机上的软件，根据逻辑运算判断该应答器的合法性。
RFID应用软件除标签和阅读器上运行的软件外，介于阅读器与企业应用之间的中间件也是其中的一个重要组成部分。
中间件是位于平台（硬件和操作系统）和应用之间的通用服务，如图2.4所示。这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。
图2.4 中间件概念模型
在RFID系统中，中间件为企业应用提供一系列计算功能，在产品电子代码规范中被称为Savant。其主要任务是对读写器读取的标签数据进行过滤、汇集和计算，减少从读写器传往企业应用的数据量。同时，Savant还提供与其他RFID支撑系统进行互操作的功能。
在设计应用系统时，用户可以根据工作距离、工作频率、工作环境要求、天线极性、寿命周期、大小及形状、抗干扰能力、安全性和价格等因素选择适合自己应用的RFID系统。
2.2.1 应答器
射频识别，实际上就是对存储器的数据进行非接触读、写或删除处理。
2.2.1.1 应答器工作原理
从技术上来说，“智能标签”包含了RFID射频部分和一个具有超薄天线环路的RFID芯片的RFID电路，这个天线与一个塑料薄片一起被嵌入到标签内。通常，在这个标签上还粘有一个纸标签，在纸标签上可以清晰地印上一些重要信息。当前的智能标签一般为信用卡大小，对于小的货物还有4.5cm×4.5cm尺寸的标签，也有CD和DVD上用的直径为4.7cm的圆形标签。
相对条形码或磁条等其他ID技术而言，应答器技术的优势在于阅读器和应答器之间的无线连接：读/写单元不需要与应答器之间的可视接触，因此可以完全集成到产品里面。这意味着应答器适合恶劣的环境，应答器对潮湿、肮脏和机械影响不敏感。因此，应答器系统具有非常高的读可靠性、快速数据获取，最后一点也是重要的一点就是节省劳力和纸张。
1. 应答器的构成
应答器（Tag）的样式虽然多种多样，但内部结构基本一致。应答器内部结构如图2.5所示。
图2.5 应答器内部结构
应答器控制部分主要由编解码电路、微处理器（CPU）和EEPROM存储器等组成，结构如图2.6所示。
图2.6 应答器控制部分的结构
编解码电路工作在前向链路时，将应答器接收电路传来的数字基带信号进行解码后传给微处理器；工作在反向链路时，将微处理器传来的、处理好的数字基带信号进行编码后送到应答器发送电路端。微处理器用于控制相关协议、指令及处理功能。EEPROM存储器用于存储应答器的相关信息和数据，存储时间可以长达几十年，并且在没有供电的情况下，其数据信息不会丢失。
2. 应答器的特性
（1）数据存储：与传统形式的标签相比，容量更大（1～1024bit），数据可随时更新，可读写。
（2）读写速度：与条码相比，无须直线对准扫描，读写速度更快，可多目标识别、运动识别。
（3）使用方便：体积小，容易封装，可以嵌入产品内。
（4）安全：专用芯片、序列号唯一、很难复制。
（5）耐用：无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。
（6）应答器感应效果：比一般的条码要好很多。
应答器也可以与条码共同使用，如图2.7所示。
图2.7 与条码共同使用的应答器
2.2.1.2 应答器分类
目前，应答器的分类方法有很多种，通用的依据有5种，分别是供电方式、载波频率、激活方式、作用距离、读写方式，其中最常用的方法是载波频率。
1. 按供电方式划分
按供电方式应答器分为有源标签（有源卡）和无源标签（无源卡）。
2. 按载波频率划分
目前，常用的RFID产品按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应的代表性频率分别为：
（1）低频：135kHz以下，如125kHz、134.2kHz。
（2）高频：13.56MHz、27.12MHz。
（3）超高频：860～960MHz。
（4）微波：2.4GHz、5.8GHz。
对一个RFID系统来说，它的频段概念是指读写器通过天线发送、接收并识读的标签信号频率范围。从应用概念来说，应答器的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，它直接决定系统应用的各方面特性。在RFID系统中，系统工作就像平时收听调频广播一样，应答器和读写器也要调制到相同的频率才能工作。
应答器的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理（电感耦合还是电磁耦合）、识别距离，还决定着应答器及读写器实现的难易程度和设备成本。LF和HF频段RFID应答器一般采用电感耦合原理，而UHF及微波频段的RFID应答器一般采用电磁耦合原理。不同频段的RFID产品有不同的特性，被用在不同的领域，因此要正确选择合适的频率。
（1）低频（LF）
频率范围为120～135kHz，RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。
该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作的，也就是在读写器线圈和应答器线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变磁场的作用在应答器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用。
低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从读写器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与读写器之间传送数据时，低频标签需要位于读写器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般小于1m。
低频的最大的优点在于：其标签靠近金属或液体的物品上时标签受到的影响较小，同时低频系统非常成熟，读写设备的价格低廉。但缺点是读取距离短、无法同时进行多标签读取（防碰撞）以及信息量较少，一般的存储容量为128～512bit。
低频标签的典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。低频标签虽然成本较高，但节省能量，穿透非金属物能力强，工作频率不受无线电频率管制约束，最适合用于含水分较高的物体，如水果等。低频标签的主要特性及应用如表2.3所示。
表2.3 低频标签的主要特性及应用
虽然低频系统成熟，读写设备价格低廉，但是由于其谐振频率低，标签需要制作电感值很大的绕线电感，且常常需要封装片外谐振电容，因此其标签的成本反而比其他频段高。
低频标签的表现形式多种多样，除标准的卡式封装外，还有其他的典型封装，适合不同的应用场合，如图2.8所示。
图2.8 典型的低频卡实物图
（2）高频（HF）
工作频率为13.56MHz。在该频率的应答器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。
应答器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过应答器上负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现用远距离应答器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从应答器传输到读写器。
具有低频和高频的双频应答器内部结构如图2.9所示。
图2.9 双频应答器内部结构
高频标签的主要特性及应用如表2.4所示。
表2.4 高频标签的主要特性及应用
（3）超高频（UHF）
工作频率为860～960MHz。UHF系统通过电场来传输能量。电场能量下降的不是很快，但是读取的区域不是很好定义。该频段读取距离比较远，无源可达10m左右。
UHF频段的远距离RFID系统在北美得到了很好的发展。欧洲的应用则以有源2.45GHz系统为主，5.8GHz系统在日本和欧洲均有较为成熟的应用。UHF应答器的应用范围非常广泛，为满足特殊环境下的应用，其封装材质、形式也是千变万化。图2.10展示了4种典型的UHF标签。
图2.10 典型的UHF标签
超高频标签的主要特性及应用如表2.5所示。
表2.5 超高频标签的主要特性及应用
截至目前，Walmart、Tesco、美国国防部和麦德龙超市已经在它们的供应链上应用RFID技术。在将来，UHF的产品会得到更多的应用。
（4）微波
频率为433MHz、2.45GHz、5.8GHz。
微波有源RFID技术具有低发射功率、通信距离长、传输数据量大、可靠性高和兼容性好等特点，与无源RFID相比，在技术上的优势非常明显，被广泛应用于公路收费、港口货运管理等领域。
3. 按激活方式划分
RFID标签按激活方式可分为被动式、半被动式（也称半主动式）、主动式三类。
（1）被动式
被动式标签没有内部供电电源，其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读写器发出的。当标签接收到足够强度的信号时，可以向读写器发出数据。这些数据不仅包括ID号（全球唯一标识ID），还可以包括预先存储于标签内EEPROM中的数据。
由于被动式标签具有价格低廉、体积小巧、无须电源等优点，因此目前市场上的RFID标签主要是被动式的。
（2）半被动式
半被动式类似于被动式，不过它多了一个小型电池，电力恰好可以驱动标签IC，使得标签IC处于工作的状态。这样的好处在于，天线可以不用承担接收电磁波的任务，只作回传信号之用。比起被动式，半被动式有更快的反应速度，更高的效率。
（3）主动式
与被动式和半被动式不同的是，主动式标签本身具有内部电源供应器，用以供应内部IC所需电源以产生对外的信号。一般来说，主动式标签拥有较长的读取距离和较大的记忆体容量，可以用来存储读写器所传送来的一些附加信息。
4. 按作用距离划分
根据RFID识别系统作用距离的远近情况，电子标签天线与读写器天线之间的耦合可分为以下4类，如表2.6所示。
表2.6 作用距离的定义及应用
远距离系统的典型工作频率为915MHz、2.45GHz、5.8GHz；此外，还有一些其他频率，如433MHz等
远距离系统的电子标签根据其中是否包含电池分为无源电子标签（不含电池）和半无源电子标签（含电池）。一般情况下，包含有电池的电子标签的作用距离较无电池的电子标签的作用距离要远一些。半无源电子标签中的电池并不是为电子标签和读写器之间的数据传输提供能量，而是只给电子标签芯片提供能量，为读写存储数据服务。
5. 按读写方式划分
根据应答器的读写方式可以分为只读型标签和读写型标签两类。
（1）只读型标签
在识别过程中，内容只能读出不可写入的标签称为只读型标签。只读型标签所具有的存储器是只读型存储器。只读型标签又分为只读标签、一次性编程只读标签和可重复编程只读标签三种，如表2.7所示。
表2.7 只读型标签的类型
（2）读写型标签
识别过程中，标签的内容既可被读写器读出，又可由读写器写入的标签是读写型标签。读写型标签可以只具有读写型存储器（如RAM或EEROM），也可以同时具有读写型存储器和只读型存储器。读写型标签应用过程中数据是双向传输的。
各频段应答器的常用参数对比如表2.8所示。
表2.8 各频段应答器的常用参数对比
2.2.2 阅读器
应答器的读写设备通过天线与RFID应答器进行无线通信，可以实现对应答器识别码和内存数据的读出或写入操作。
根据具体实现功能的特点，阅读器（Reader）也有一些其他较为流行的别称，其中最常用的为读写器，如表2.9所示。
表2.9 阅读器别称一览表
RFID读写器通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。RFID读写器有固定式的和手持式的，手持RFID读写器包含低频、高频、UHF、有源等类型。
RFID读写器的主要功能就是配合天线一起对不同频段的RFID卡片进行读写，可应用于一卡通、移动支付、二代身份证、门禁考勤、图书管理系统、家校通、服装生产线和物流系统的管理和应用、开放式人员管理、酒店门锁的管理和应用、大型会议人员通道系统、固定资产的管理系统、医药管理、智能货架管理、贵重物品管理、产品防伪等。
读写器从接口上来看主要有：并口读写器、串口读写器、网口读写器、USB接口读写器、PCMICA接口读写器和SD接口读写器。
2.2.2.1 读写器的工作原理
射频读写设备的工作过程描述如下：
（1）读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活。
（2）射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。
（3）读写器的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码后，送到后台主系统进行相关处理。
（4）处理器根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定，做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。
通常情况下，应答器读写设备应根据应答器的读写要求以及应用需求情况来设计。随着射频识别技术的发展，应答器读写设备也形成了一些典型的系统实现模式，本节的重点也在于介绍这种读写器的实现原理。
从最基本的原理角度出发，应答器读写设备一般均遵循如图2.11所示的工作过程。
图2.11 读写器工作过程
读写器对应应答器读写设备，读写器与应答器之间必然通过空间信道实现读写器向应答器发送命令，应答器接收读写器的命令后做出必要的响应，由此实现射频识别。
此外，在射频识别应用系统中，由于通过读写器获取的信息，或由读写器向应答器写入的标签信息，要么需要回送应用系统，要么来自应用系统，因此就形成了应答器读写设备与应用系统之间的接口（Application Program Interface，API）。一般情况下，要求读写器能够接收来自应用系统的命令，并且根据应用系统的命令或约定的协议做出相应的响应（回送收集到的标签数据等）。
2.2.2.2 读写器的基本结构
从电路实现角度来说，读写器本身又可划分为两大部分，即射频模块（射频通道）与基带模块。读写器内部结构示意图如图2.12所示。
图2.12 读写器内部结构示意图
1. 射频模块的任务和功能
射频模块通常以RFIC为核心，实现的任务主要有以下两项。
（1）向应答器发送射频信号
实现将读写器欲发往应答器的命令调制（装载）到射频信号（也称为读写器/应答器的射频工作频率）上，经发射天线发送出去。发送出去的射频信号（可能包含有传向标签的命令信息）经过空间传送（照射）到应答器上，应答器对照射其上的射频信号做出响应，形成返回读写器天线的反射回波信号。
（2）接收应答信息
实现将应答器返回到读写器的回波信号进行必要的加工处理，并从中解调（卸载）提取出应答器回送的数据。
2. 基带模块的任务和功能
基带模块以MCU为核心，通常还包括电源电路、系统通信接口电路、显示电路以及声光提示等其他辅助电路，实现的任务主要包含以下两项。
（1）编码和调制
将读写器智能单元（通常为MCU）发出的命令加工（编码）实现为便于调制（装载）到射频信号上的编码调制信号。
（2）解调和解码
实现对经过射频模块解调处理的标签回送数据信号进行必要的处理（包含解码），并将处理后的结果送入读写器智能单元。
一般情况下，读写器的智能单元也划归基带模块部分。智能单元从原理上来说，是读写器的控制核心，从实现角度来说，通常采用嵌入式MCU，通过编写相应的MCU控制程序，实现对收发信号的智能处理以及与后端应用程序之间的通信功能，即设计应用程序编程接口（Application Programming Interface，API）。
射频模块与基带模块的接口为调制/解调，在系统实现中，射频模块通常包括调制/解调部分，也包括解调之后对回波小信号的必要加工处理（如放大、整形）等。射频模块的收发分离是采用单天线系统时射频模块必须处理好的一个关键问题。
2.2.2.3 读写器的分类
同应答器相比，射频读写设备的分类方法相对较少，常用的方法如下。
1. 按通信方式分类
（1）读写器先发言（Reader Talk First，RTF）
读写器首先向标签发送射频能量，标签只有在被激活且收到完整的读写器命令后，才对命令做出响应，返回相应的数据信息。
（2）标签先发言（Tag Talk First，TTF）
读写器只发送等幅的、不带信息的射频能量。标签激活后，反向散射标签数据信息。
（3）全双工（Full Duplex，FDX）和半双工（Half Duplex，HDX）
全双工方式是指RFID系统工作时，允许标签和读写器在同一时刻双向传送信息。
半双工方式是指RFID系统工作时，在同一时刻仅允许读写器向标签传送命令或信息，或者是标签向读写器返回信息。
2. 按应用模式分类
（1）固定式读写器
天线、读写器和主控机分离，读写器和天线可分别固定安装，主控机一般在其他地方安装或安置。读写器可有多个天线接口和多种I/O接口。图2.13展示了两种固定式读写器，图2.14展示了一种固定式读写器天线。
图2.13 固定式读写器
图2.14 固定式读写器天线
（2）便携式读写器
读写器、天线和主控机集成在一起。读写器只有一个天线接口，读写器与主控机的接口与厂家设计有关。
（3）一体式读写器
天线和读写器集成在一个机壳内，固定安装，主控机一般在其他地方安装或安置。一体式读写器与主控机可有多种接口，如图2.15所示。
图2.15 一体式读写器
（4）模块式读写器
模块式读写器一般作为系统设备集成的一个单元，读写器与主控机的接口与应用有关，如图2.16所示。
图2.16 模块式读写器
2.2.3 应用软件
应用软件（Application）通常指安装在计算机上的软件，根据逻辑运算判断该应答器的合法性。
RFID应用软件除了标签和读写器上运行的软件，介于读写器与企业应用之间的中间件也是其中的一个重要组成部分。中间件为企业应用提供一系列计算功能，在产品电子代码（EPC）规范中被称为Savant。其主要任务是对读写器读取的标签数据进行过滤、汇集和计算，减少从读写器传往企业应用的数据量。同时，Savant还提供与其他RFID支撑系统进行互操作的功能。Savant定义了读写器和应用两个接口。
用户可以根据工作距离、工作频率、工作环境要求、天线极性、寿命周期、大小及形状、抗干扰能力、安全性和价格等因素选择适合自己应用的RFID系统。
2.2.3.1 应用软件的分类
RFID软件可以分为4类：前端软件、中间件软件、后端软件和其他软件。
1. 前端软件
设备供应商提供的系统演示软件、驱动软件、接口软件、集成商或者客户自身开发的RFID前端操作软件等，如表2.10所示。
表2.10 前端软件的功能
2. 中间件软件
为实现采集的信息在后台的传递与分发而开发的中间件。
中间件（Middleware）是基础软件的一类，属于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件处于操作系统软件与用户应用软件的中间。中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
RFID中间件是用来加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，是连接读写器和企业应用的纽带，使用中间件提供一组通用的应用程序接口（API），就能连接RFID读写器，读取RFID标签数据。它要对标签数据进行过滤、分组和计数，以减少发往信息网络系统的数据量并防止错误识读、多读信息。关于RFID中间件的详细分类及应用，见本章的2.3节。
3. 后端软件
处理这些采集的信息的后台应用软件和管理信息系统软件，其具有的功能如下：
（1）RFID系统管理：系统设置以及系统用户信息和权限。
（2）应答器管理：在数据库中管理应答器序列号和每个物品对应的序号和产品名称、型号规格、芯片内记录的详细信息等，完成数据库内所有应答器的信息更新。
（3）数据分析和存储：对整个系统内的数据进行统计分析，生成相关报表，对采集到的数据进行存储和管理。
4. 其他软件
开发平台或者为模拟其系统性能而开发的仿真软件等，如开发平台、测试软件、评估软件、演示软件、模拟性能而开发的仿真软件等。
2.2.3.2 中间件
中间件结构参考模型如图2.17所示。
图2.17 中间件结构参考模型
中间件从诞生到现在，虽然仅有10多年时间，但发展极其迅速，是有史以来发展最快的软件产品。在技术上，中间件还处于成长阶段，没有统一的标准和模型，通常都是用C++语言以面向对象的技术来实现的，但是它的特性已超出面向对象的表达能力。由于它属于可重用构件，目前趋向于用构件技术来实现。然而，中间件涉及软件的所有标准、规范和技术，因此有更多的内涵，因为它包括平台功能，自身具有自治性、自主性、隔离性、社会化、激发性、主动性、并发性、认识能力等特性，近似于Agent（代理）的结构。
1. 中间件的定义
目前很难给中间件一个严格的定义，国际上各家机构都有不同的定义，如IDC对中间件给出的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户端/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。
这些服务程序或软件具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。中间件为处于其上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
2. 中间件的作用
通常，中间件是位于硬件操作系统和软件之间的通用服务。这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。
简言之，中间件是为上层应用提供底层服务的软件。它对用户是透明的，用户并不关心处理是怎样进行的，只要能顺利地完成事务处理获取所需消息即可。由此可见，中间件是一种独立的服务程序，分布式应用软件借助中间件在不同技术之间共享资源；并且，中间件位于服务器操作系统之上，和OS、DB并列为三大软件基础，在金融、电信、交通、电子商务都有着广泛的应用。
由于标准接口对于可移植性及互操作性的重要性，中间件已成为许多标准化工作的主要部分。对于应用软件开发，中间件远比操作系统和网络服务更为重要，中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件升级更新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从而保护了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。同时，它使设计者集中设计与应用有关的部分，大大简化了设计和维护工作。
3. 中间件的特点及优势
中间件的特点及优势如表2.11所示。
表2.11 中间件的特点及优势
4. 中间件的分类
好比一个大型城市的交通系统，将网络看作市区道路，通过交通工具（如汽车）实现通信，每分钟将有数以万辆的汽车在道路上行驶，如果没有相应的交通设施和管理规划，城市就会乱成一团，发生各种交通事故。中间件系统就相当于这些配套的交通设施。按照中间件在分布式系统中承担的职责不同，可以划分为以下几类中间件产品。
（1）通信处理（消息）中间件
在分布式系统中，需要建网和制定出通信协议，以保证系统能在不同平台之间通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，这类中间件称为消息中间件，也是市面上销售额最大的中间件产品，主要产品有BEA的eLink、IBM的MQSeries、TongLINK等。实际上，一般的网络操作系统（如Windows）已包含了其部分功能。
（2）事务处理（交易）中间件
在分布式事务处理系统中，经常要处理大量事务，每项事务常常要多台服务器上的程序按顺序协调完成。一旦中间发生某种故障，不但要完成恢复工作，而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性运行。
要使大量事务在多台应用服务器上实时并发运行，并进行负载平衡的调度，实现与高可靠性的大型计算机系统同等的功能，就要求中间件系统具有监视和调度整个系统的功能。BEA的Tuxedo由此而著名，它成为增长率最高的厂商。
（3）数据存取管理中间件
在分布式系统中，重要的数据都集中存放在数据服务器中，它们可以是关系型、复合文档型、具有各种存放格式的多媒体型，或者是经过加密或压缩存放的，该中间件将为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。
（4）Web服务器中间件
浏览器图形用户界面已成为公认规范，但它的会话能力差、不擅长做数据写入、受HTTP协议的限制等，这样就必须进行修改和扩充，形成了Web服务器中间件，如SilverStream公司的产品。
（5）安全中间件
一些军事、政府和商务部门上网的最大障碍是安全保密问题，而且不能使用国外提供的安全措施（如防火墙、加密、认证等），必须用国产产品。产生不安全因素是由操作系统引起的，但必须要用中间件去解决，以适应灵活多变的要求。
（6）跨平台和架构的中间件
当前，开发大型应用软件通常采用基于架构和构件的技术，在分布式系统中，还需要集成各节点上的不同系统平台上的构件或新老版本的构件，由此产生了架构中间件。
（7）专用平台中间件
为特定应用领域设计领域参考模式，建立相应架构，配置相应的构件库和中间件，为应用服务器开发和运行特定领域的关键任务（如电子商务、网站等）。
（8）网络中间件
它包括网管、接入、网络测试、虚拟社区、虚拟缓冲等，也是当前最热门的研发项目。
5. 典型的中间件
主流的中间件产品有IBM MQSeries和BEA Tuxedo。
（1）IBM MQSeries
IBM公司的MQSeries是IBM的消息处理中间件。MQSeries提供一个具有工业标准、安全、可靠的消息传输系统，它用于控制和管理一个集成的系统，使得组成这个系统的多个分支应用（模块）之间通过传递消息完成整个工作流程。MQSeries基本由一个信息传输系统和一个应用程序接口组成，其资源是消息和队列。
MQSeries的关键功能之一是确保信息可靠传输，即使在网络通信不可靠或出现异常时也能保证信息的传输。同时，MQSeries是灵活的应用程序通信方案。MQSeries支持所有的主要计算平台和通信模式，也支持先进的技术（如Internet和Java），拥有连接主要产品（如Lotus Notes和SAP/R3等）的接口。
（2）BEA Tuxedo
BEA公司的Tuxedo作为电子商务交易平台，属于交易中间件。它允许客户端和服务器参与一个涉及多个数据库协调更新的交易，并能够确保数据的完整性。BEA Tuxedo一个特色功能是能够保证对电子商务应用系统的不间断访问。它可以对系统构件进行持续的监视，查看是否有应用系统、交易、网络及硬件的故障。一旦出现故障，BEA Tuxedo就会先从逻辑上把故障构件排除，然后进行必要的恢复性步骤。