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[分享]供应链环境中RFID语义事件

助工
2020-04-14 09:38:48    评分

1、引言

在供应链环境中,RFID技术通常用于对粘贴有电子标签的物品(如元器件、托盘、包装箱等)从原材料采购、生产加工、包装、库存存货、运输、仓储及销售等流通过程进行全程自动跟踪和追溯。基于RFID的追溯系统与其它追溯系统的一个重要区别是,它是将与追踪相关的信息及数据统一建模为事件,如将RFID对象的位置变化(企业内移动、企业间移动)、状态转化(原材料加工为新产品)和包装关系变化(从一包装箱拆分到另一包装箱)都视为事件发生,这样做的优点是各分布组织可在遵循统一RFID标准(如EPCIS标准)和事件处理框架下对RFID对象进行实时监控和追踪。而且,来自读写器的原始事件必须转化为具有高层语义的复杂事件才能真正发挥作用。因此,需为其建立统一高效的RFID事件处理框架及事件模型。


早期基于RFID的应用系统是以为数据为中心进行处理[1~3],虽然以数据为中心的处理方式不需重新建立数据库,但是它们只考虑了RFID对象的某些特征,而且由于RFID数据具有高速、海量、实时等特点,上述方法处理效率已不能满足需求。而以事件为中心的处理方式则是直接在数据流上对事件进行建模,与以数据为中心的方式相比,该方式可节约时间,故处理效率高。已有一些研究针对不同应用场景提出了不同RFID事件建模方法[4~7],虽然这些事件模型对RFID事件进行了描述和定义,但存在的共同问题是事件语义表达能力不足。因此,本文利用RDF的丰富语义性,运用RDF模型有效表达供应链中的RFID事件的语义信息。

2、供应链事件建模需求及分类

提高现代供应链管理效率的关键是对供应链环境中需要监控的对象(如产品、集装箱、车辆和人员等)进行自动识别,并将这些信息在企业MIS系统或ERP系统得到实时传递和反映。图1为典型供应链系统流通过程,包括原料运输、产品加工、包装及存储、产品出库及运输、卸货及入库、包装拆分、零售等环节。

一个完整供应链通常包括供货商、生产商、运输商、分销商、零售商等基本流通环节。不同环节在供应链中所扮演的角色不同,因此关注的内容也就不同。为满足单品(item)级追溯和批次(batch)级追溯需要,供应链中的事件可分为以下八种类型:

(1)转换事件(Transform Events):指物品经过加工处理产生新物品事件,包括事件发生时间,观测地点,业务环节(生产),业务位置,转换前对象标识,转换后对象标识等。

(2)聚合事件(Aggregation Events):指产品通过包装形成更高级别的产品事件,包括事件发生时间,观测地点,业务环节(包装),业务位置,聚合体包含的全部对象标识,聚合后生成新对象标识等。

(3)分解事件(Division Events):指包装箱拆箱后形成更多的小级别包装事件,包括事件发生时间,观测地点,业务环节(拆卸),业务位置,分解时前对象标识,分解后对象标识等。

(4)移动事件(Move Events):指企业内部产品位置发生变化事件,包括事件发生时间,移动对象标识,移动前观测地点,移动后观测地点等。

(5)运输事件(Shipping Events):指根据订单发生的货物装箱及运输事件,包括货物标识,开始时间,最新状态,最新位置,出发地,目的地,产品属性,业务步骤等。

(6)交付事件(Delivery Events):指发送方将商品交付给购买者事件,包括货物标识,交付时间,供应商,购买者,交付地点等;

(7)接受事件(Receive Events):指接收方接收订单中的商品事件,包括货物标识,接受时间,购买者,供应商,接受地点等;

(8)预警事件(Warning Events): 指事先设定的预警提示事件,如商品被盗、商品过期或环境条件发生变化等事件,包括事件类型,货物标识,观测地点,业务位置等。

3、基于RDF的RFID事件描述

资源描述框架(Resource DescripTIon Framework,缩写 RDF),是万维网联盟(W3C)提出的一组标记语言的技术标准,它使用XML语法和RDF Schema(RDFS)来将元数据描述成为数据模型,能丰富地描述和表达网络资源的内容与结构。本文以转换事件(Transform Event)为例分别采用XML语句及RDF图表达供应链中RFID事件。

转化事件的属性包括业务环节(bizStep)、业务位置(bizLocaTIon)、发生时间(eventTIme)及观测地点(readPoint)。转换前EPC对象为I1、I2、IN,转换后的EPC对象为IX。对每个转换事件,在图中相应矩形框中给出了具体值,如XXX标识制造商名称,YYYY-MM-DD和HH-MM-SS表示观测事件的年-月-日和时-分-秒。图2为转换事件的RDF图表示(如图2)。

基于该RDF图所示转换事件的XML描述如下:

4、总结及展望

RFID在供应链环境的应用越来越广泛,设计支持有效追溯的RFID事件模型显得尤为迫切。本文基于典型供应链流通过程,分析了各基本环节的RFID事件建模需求,给出了较为完整的事件分类方法,包括转换事件,分解事件,聚合事件,移动事件,运输事件,交付事件,接受事件和预警事件。而且,运用RDF模型对所给出的事件采用RDF图和XML语言分别进行建模和描述,具有较强语义表达能力。下一步工作是在该模型基础上采用支持RDF模型的SPARQL语言及查询机制实现供应链各种追溯查询,包括位置追溯查询及包装关系追溯查询。





关键词: 环境     供应链     RFID    

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