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供應(yīng)鏈環(huán)境中RFID語義事件模型
1、引言
在供應(yīng)鏈環(huán)境中，RFID技術(shù)通常用于對(duì)粘貼有電子標(biāo)簽的物品(如元器件、托盤、包裝箱等)從原材料采購、生產(chǎn)加工、包裝、庫存存貨、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)及銷售等流通過程進(jìn)行全程自動(dòng)跟蹤和追溯?；赗FID的追溯系統(tǒng)與其它追溯系統(tǒng)的一個(gè)重要區(qū)別是，它是將與追蹤相關(guān)的信息及數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模為事件，如將RFID對(duì)象的位置變化(企業(yè)內(nèi)移動(dòng)、企業(yè)間移動(dòng))、狀態(tài)轉(zhuǎn)化(原材料加工為新產(chǎn)品)和包裝關(guān)系變化(從一包裝箱拆分到另一包裝箱)都視為事件發(fā)生，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是各分布組織可在遵循統(tǒng)一RFID標(biāo)準(zhǔn)(如EPCIS標(biāo)準(zhǔn))和事件處理框架下對(duì)RFID對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤。而且，來自讀寫器的原始事件必須轉(zhuǎn)化為具有高層語義的復(fù)雜事件才能真正發(fā)揮作用。因此，需為其建立統(tǒng)一高效的RFID事件處理框架及事件模型。
早期基于RFID的應(yīng)用系統(tǒng)是以為數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行處理[1～3]，雖然以數(shù)據(jù)為中心的處理方式不需重新建立數(shù)據(jù)庫，但是它們只考慮了RFID對(duì)象的某些特征，而且由于RFID數(shù)據(jù)具有高速、海量、實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，上述方法處理效率已不能滿足需求。而以事件為中心的處理方式則是直接在數(shù)據(jù)流上對(duì)事件進(jìn)行建模，與以數(shù)據(jù)為中心的方式相比，該方式可節(jié)約時(shí)間，故處理效率高。已有一些研究針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景提出了不同RFID事件建模方法[4～7]，雖然這些事件模型對(duì)RFID事件進(jìn)行了描述和定義，但存在的共同問題是事件語義表達(dá)能力不足。因此，本文利用RDF的豐富語義性，運(yùn)用RDF模型有效表達(dá)供應(yīng)鏈中的RFID事件的語義信息。
2、供應(yīng)鏈?zhǔn)录Ｐ枨蠹胺诸?/strong>
提高現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理效率的關(guān)鍵是對(duì)供應(yīng)鏈環(huán)境中需要監(jiān)控的對(duì)象(如產(chǎn)品、集裝箱、車輛和人員等)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并將這些信息在企業(yè)MIS系統(tǒng)或ERP系統(tǒng)得到實(shí)時(shí)傳遞和反映。圖1為典型供應(yīng)鏈系統(tǒng)流通過程，包括原料運(yùn)輸、產(chǎn)品加工、包裝及存儲(chǔ)、產(chǎn)品出庫及運(yùn)輸、卸貨及入庫、包裝拆分、零售等環(huán)節(jié)。
一個(gè)完整供應(yīng)鏈通常包括供貨商、生產(chǎn)商、運(yùn)輸商、分銷商、零售商等基本流通環(huán)節(jié)。不同環(huán)節(jié)在供應(yīng)鏈中所扮演的角色不同，因此關(guān)注的內(nèi)容也就不同。為滿足單品(item)級(jí)追溯和批次(batch)級(jí)追溯需要，供應(yīng)鏈中的事件可分為以下八種類型：
(1)轉(zhuǎn)換事件(Transform Events)：指物品經(jīng)過加工處理產(chǎn)生新物品事件，包括事件發(fā)生時(shí)間，觀測(cè)地點(diǎn)，業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)(生產(chǎn))，業(yè)務(wù)位置，轉(zhuǎn)換前對(duì)象標(biāo)識(shí)，轉(zhuǎn)換后對(duì)象標(biāo)識(shí)等。
(2)聚合事件(Aggregation Events)：指產(chǎn)品通過包裝形成更高級(jí)別的產(chǎn)品事件，包括事件發(fā)生時(shí)間，觀測(cè)地點(diǎn)，業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)(包裝)，業(yè)務(wù)位置，聚合體包含的全部對(duì)象標(biāo)識(shí)，聚合后生成新對(duì)象標(biāo)識(shí)等。
(3)分解事件(Division Events)：指包裝箱拆箱后形成更多的小級(jí)別包裝事件，包括事件發(fā)生時(shí)間，觀測(cè)地點(diǎn)，業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)(拆卸)，業(yè)務(wù)位置，分解時(shí)前對(duì)象標(biāo)識(shí)，分解后對(duì)象標(biāo)識(shí)等。
(4)移動(dòng)事件(Move Events)：指企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品位置發(fā)生變化事件，包括事件發(fā)生時(shí)間，移動(dòng)對(duì)象標(biāo)識(shí)，移動(dòng)前觀測(cè)地點(diǎn)，移動(dòng)后觀測(cè)地點(diǎn)等。
(5)運(yùn)輸事件(Shipping Events)：指根據(jù)訂單發(fā)生的貨物裝箱及運(yùn)輸事件，包括貨物標(biāo)識(shí)，開始時(shí)間，最新狀態(tài)，最新位置，出發(fā)地，目的地，產(chǎn)品屬性，業(yè)務(wù)步驟等。
(6)交付事件(Delivery Events)：指發(fā)送方將商品交付給購買者事件，包括貨物標(biāo)識(shí)，交付時(shí)間，供應(yīng)商，購買者，交付地點(diǎn)等;
(7)接受事件(Receive Events)：指接收方接收訂單中的商品事件，包括貨物標(biāo)識(shí)，接受時(shí)間，購買者，供應(yīng)商，接受地點(diǎn)等;
(8)預(yù)警事件(Warning Events)： 指事先設(shè)定的預(yù)警提示事件，如商品被盜、商品過期或環(huán)境條件發(fā)生變化等事件，包括事件類型，貨物標(biāo)識(shí)，觀測(cè)地點(diǎn)，業(yè)務(wù)位置等。
3、基于RDF的RFID事件描述
資源描述框架(Resource Description Framework，縮寫 RDF)，是萬維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)提出的一組標(biāo)記語言的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它使用XML語法和RDF Schema(RDFS)來將元數(shù)據(jù)描述成為數(shù)據(jù)模型，能豐富地描述和表達(dá)網(wǎng)絡(luò)資源的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)。本文以轉(zhuǎn)換事件(Transform Event)為例分別采用XML語句及RDF圖表達(dá)供應(yīng)鏈中RFID事件。
轉(zhuǎn)化事件的屬性包括業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)(bizStep)、業(yè)務(wù)位置(bizLocation)、發(fā)生時(shí)間(eventTime)及觀測(cè)地點(diǎn)(readPoint)。轉(zhuǎn)換前EPC對(duì)象為I1、I2、IN，轉(zhuǎn)換后的EPC對(duì)象為IX。對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)換事件，在圖中相應(yīng)矩形框中給出了具體值，如XXX標(biāo)識(shí)制造商名稱，YYYY-MM-DD和HH-MM-SS表示觀測(cè)事件的年-月-日和時(shí)-分-秒。圖2為轉(zhuǎn)換事件的RDF圖表示(如圖2)。
基于該RDF圖所示轉(zhuǎn)換事件的XML描述如下：
4、總結(jié)及展望
RFID在供應(yīng)鏈環(huán)境的應(yīng)用越來越廣泛，設(shè)計(jì)支持有效追溯的RFID事件模型顯得尤為迫切。本文基于典型供應(yīng)鏈流通過程，分析了各基本環(huán)節(jié)的RFID事件建模需求，給出了較為完整的事件分類方法，包括轉(zhuǎn)換事件，分解事件，聚合事件，移動(dòng)事件，運(yùn)輸事件，交付事件，接受事件和預(yù)警事件。而且，運(yùn)用RDF模型對(duì)所給出的事件采用RDF圖和XML語言分別進(jìn)行建模和描述，具有較強(qiáng)語義表達(dá)能力。下一步工作是在該模型基礎(chǔ)上采用支持RDF模型的SPARQL語言及查詢機(jī)制實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈各種追溯查詢，包括位置追溯查詢及包裝關(guān)系追溯查詢。
