RFID供應鏈的應用示例
RFID的簡單供應鏈具體流程如下:
     1)載有物品的流動小車沿著生產(chǎn)線移動進入每一步生產(chǎn)流程, 其中每件物品都附著一支只讀標簽, 每個流動小車都貼有一支可讀寫標簽。RFID 閱讀器被部署在每個生產(chǎn)線站點, 并把操作步驟信息寫入流動小車上的標簽。
     2)生產(chǎn)線末端的閱讀器對經(jīng)由步驟1處理后的每件物品進行完整性檢查。若商品完整, 則掃描并打包裝入集裝箱。
     3)集裝箱被裝入倉庫貨盤。
     4)貨盤被裝入貨車, 該貨車附著可寫傳感器標簽和具有GPS功能的閱讀器。
     5)貨車在運輸過程中, 其攜帶的閱讀器及 GPS 傳感器周期性地將自己的精確位置信息和環(huán)境信息通過無線電(如手機網(wǎng)絡)傳輸?shù)街醒胗嬎銠C。
     6)貨盤被卸載并拆裝, 對集裝箱掃描后送到零售商店。
     7)物品接受 RFID 閱讀器的掃描, 并在零售商店的登記簿中登記。

     在從生產(chǎn)線封裝到輸送至零售商店的整個過程中, 標識物品。標簽與閱讀器之間不斷進行數(shù)據(jù)通信。由于這種原始數(shù)據(jù)的語義不明確, 在將之心用于識別、定位、跟蹤和監(jiān)控物品前, 需將其轉(zhuǎn)換成語義明確的數(shù)據(jù)模型。

    零售商店基于ER數(shù)據(jù)模型(Entity-Relationship Mode)的擴展, 本章提出了一種適用于諸多RFID應用的通用數(shù)據(jù)模型。下面對 RFID應用中的基本實體及實體關(guān)系進行介紹。
2. 2 RFID應用中的基本實體
      RFID 應用中包含很多實體, 其中與 RFID 直接關(guān)聯(lián)的實體被認為是基本實體。
      1)物理對象:標有EPC的物理對象, 如圖4-1 所示的物品、流動小車、集裝箱、貨盤和貨車。這些物理對象由各自的EPC標簽唯一識別。
      2)閱讀器:閱讀器使用射頻信號與 EPC標簽通信并讀取標簽數(shù)據(jù), 或?qū)?shù)據(jù)寫人可讀寫標簽。閱讀器可有多個天線。每個RFID閱讀器由各自的EPC編號唯識別。
      3)傳感器:RFID標簽的內(nèi)置傳感器, 如溫度傳感器、運動傳感器或位置傳感器。傳感器感應目標對象并將測量信息寫人標簽。
      4)位置:指物理對象所在的位置, 既可以是物理位置, 如GPS 定位點, 也可以是邏輯位置。位置的粒度可根據(jù)應用需求來定義。此外, 一個位置可以包含另一 個位置。生產(chǎn)線站點1到站點n, 生產(chǎn)線, 檢測站, 供應庫, 供應倉庫到零售商店的路徑, 零售商店和顧客。而在“智能盒子”的應用中, 位置僅指“盒內(nèi)”和“盒外”。
      5)交易:指對貼有EPC標簽的物品對象進行的商業(yè)交易。例如, 一次結(jié)賬交易就涉及附著EPC閱讀器的信用卡的交易(在RFID應用中, 交易通常是被忽略的。考慮到RFID商業(yè)應用的完整性, 本章把交易作為RFID應用的一個實體)。
2. 3 實體關(guān)系
     一般而言, RFID應用中的實體是靜態(tài)的, 而實體間的關(guān)系可以是靜態(tài)的, 也可以是動態(tài)的。靜態(tài)的實體關(guān)系類似于ER模型中的傳統(tǒng)關(guān)系。例如, 一個物理對象和它內(nèi)置的傳感器之間的關(guān)系是靜態(tài)的。由于RFID數(shù)據(jù)具有時間特性, RFID應用中的實體關(guān)系大多是動態(tài)的、面向歷史數(shù)據(jù)的。各實體間進行信息交互, 并生成運動、
工作流程、操作以及商業(yè)交易等數(shù)據(jù)信息。這些信息被認為是不同的事件或狀態(tài)。

實體間交互信息時生成以下事件:
    1)觀測值:閱讀器讀取物品標簽數(shù)據(jù)時生成的觀測數(shù)據(jù)。
    2)傳感器測量值:標簽內(nèi)置的傳感器感應到目標對象時生成的傳感器測量信息(如溫度)。
    3)屬性值:讀寫器(如閱讀器)將物品的屬性值寫入標簽中時生成的屬性值。例如, 閱讀器把對物品的處理步驟信息寫入標簽時, 生成的屬性值便是處理步驟。
    4)交易條目:交易物品時生成的交易條目。

   除生成事件外, 各實體進行交互時也會導致狀態(tài)的變化。狀態(tài)的變化意味著歷史數(shù)據(jù)的變化, RFID 數(shù)據(jù)模型需依據(jù)跟蹤和監(jiān)控信息才能很好地捕獲目標對象信
息。在RFID應用中, 狀態(tài)的變化包括:aria
1)目標對象位置的變化:例如, 貨車攜帶貨盤離開倉庫。
2)目標對象包含關(guān)系的變化:例如, 集裝箱被打包裝人貨盤。著
3)閱讀器部署位置的變化:例如, 閱讀器被部署到新的放置, 或者可移動閱讀器進入或離開某一個地點。
2. 4 通用的 RFID 數(shù)據(jù)模型
      基于以上討論, 在RFID應用中, 通過采用各種類型 RFID 標簽的組合標簽、閱讀器和傳感器, 我們歸納出一種用于捕獲信息和關(guān)系(包括時間和物理位置信
息)的通用數(shù)據(jù)模型。該模型以ER模型為基礎, 并沿用靜態(tài)實體和靜態(tài)關(guān)系的建模方法。擴展的新特性如下:
    1)時間關(guān)系。RFID實體中有兩種類型的時間關(guān)系:產(chǎn)生事件的關(guān)系和產(chǎn)生 狀態(tài)歷史的關(guān)系。分別用虛線和實線代表這兩種關(guān)系。產(chǎn)生事件的 關(guān)系用時間戳“timestamp”表示事件的發(fā)生時間。產(chǎn)生狀態(tài)歷史的關(guān)系用“tstar”和“tend” 兩個屬性關(guān)聯(lián)一個狀態(tài)的生存周期。
   2)嵌套關(guān)系:嵌套關(guān)系是可讀寫 RFID應用的一個新特征。例如, 可寫傳咸器標簽內(nèi)置的傳感器記錄標簽的溫度測量歷史數(shù)據(jù)。于是, 閱讀器觀測數(shù)據(jù)就同時包含了標簽的 EPC 和歷史溫度記錄數(shù)據(jù)。也就是說, 觀測關(guān)系包含嵌套關(guān)系即傳感器測量歷史記錄。然而只有一些商業(yè)數(shù)據(jù)庫能夠直接使用嵌套關(guān)系, 本章將這種關(guān)系拓展到一般性的平面表。

2. 4. 1 靜態(tài)實體表

RFID組成架構(gòu)包括:靜態(tài)實體表、靜態(tài)關(guān)系表和動態(tài)關(guān)系表。
(1)READER(reader_epc, reader_name, description)READER 表記錄了閱讀器的EPC、名稱和描述信息, 
(2)OBJECT(object_epc, object_name, description)OBJECT 表包括目標對象的EPC、名稱和描述內(nèi)容。
(3)LOCATION(location_id, location_name, owner)LOCATION 表定義一些代表性的跟蹤地點位置信息, 包括位置的 ID、名稱和 歸屬人信息。

S-OBSERVATION 表和 SENSORMEASUREMENT 表可以有效方式闡述以下嵌套關(guān)系。N-S-OBSERVATION(reader_epc, object_epc, timestamp, N-SEN-SORMEASUREMENT(sensor_id, target, value, timestamp))。該嵌套關(guān)系表描述標簽的觀測結(jié)果, 包括閱讀器的EPC、目標對象的 EPC 和觀測時間戳, 以及傳感器測量歷史嵌套關(guān)系。