RFID供應(yīng)鏈的應(yīng)用示例
RFID的簡(jiǎn)單供應(yīng)鏈具體流程如下:
     1)載有物品的流動(dòng)小車(chē)沿著生產(chǎn)線移動(dòng)進(jìn)入每一步生產(chǎn)流程, 其中每件物品都附著一支只讀標(biāo)簽, 每個(gè)流動(dòng)小車(chē)都貼有一支可讀寫(xiě)標(biāo)簽。RFID 閱讀器被部署在每個(gè)生產(chǎn)線站點(diǎn), 并把操作步驟信息寫(xiě)入流動(dòng)小車(chē)上的標(biāo)簽。
     2)生產(chǎn)線末端的閱讀器對(duì)經(jīng)由步驟1處理后的每件物品進(jìn)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(cāng)庫(kù)貨盤(pán)。
     4)貨盤(pán)被裝入貨車(chē), 該貨車(chē)附著可寫(xiě)傳感器標(biāo)簽和具有GPS功能的閱讀器。
     5)貨車(chē)在運(yùn)輸過(guò)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(guò)無(wú)線電(如手機(jī)網(wǎng)絡(luò))傳輸?shù)街醒胗?jì)算機(jī)。
     6)貨盤(pán)被卸載并拆裝, 對(duì)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(gè)過(guò)程中, 標(biāo)識(shí)物品。標(biāo)簽與閱讀器之間不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。由于這種原始數(shù)據(jù)的語(yǔ)義不明確, 在將之心用于識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控物品前, 需將其轉(zhuǎn)換成語(yǔ)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(kuò)展, 本章提出了一種適用于諸多RFID應(yīng)用的通用數(shù)據(jù)模型。下面對(duì) RFID應(yīng)用中的基本實(shí)體及實(shí)體關(guān)系進(jìn)行介紹。
2. 2 RFID應(yīng)用中的基本實(shí)體
      RFID 應(yīng)用中包含很多實(shí)體, 其中與 RFID 直接關(guān)聯(lián)的實(shí)體被認(rèn)為是基本實(shí)體。
      1)物理對(duì)象:標(biāo)有EPC的物理對(duì)象, 如圖4-1 所示的物品、流動(dòng)小車(chē)、集裝箱、貨盤(pán)和貨車(chē)。這些物理對(duì)象由各自的EPC標(biāo)簽唯一識(shí)別。
      2)閱讀器:閱讀器使用射頻信號(hào)與 EPC標(biāo)簽通信并讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù), 或?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)人可讀寫(xiě)標(biāo)簽。閱讀器可有多個(gè)天線。每個(gè)RFID閱讀器由各自的EPC編號(hào)唯識(shí)別。
      3)傳感器:RFID標(biāo)簽的內(nèi)置傳感器, 如溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器或位置傳感器。傳感器感應(yīng)目標(biāo)對(duì)象并將測(cè)量信息寫(xiě)人標(biāo)簽。
      4)位置:指物理對(duì)象所在的位置, 既可以是物理位置, 如GPS 定位點(diǎn), 也可以是邏輯位置。位置的粒度可根據(jù)應(yīng)用需求來(lái)定義。此外, 一個(gè)位置可以包含另一 個(gè)位置。生產(chǎn)線站點(diǎn)1到站點(diǎn)n, 生產(chǎn)線, 檢測(cè)站, 供應(yīng)庫(kù), 供應(yīng)倉(cāng)庫(kù)到零售商店的路徑, 零售商店和顧客。而在“智能盒子”的應(yīng)用中, 位置僅指“盒內(nèi)”和“盒外”。
      5)交易:指對(duì)貼有EPC標(biāo)簽的物品對(duì)象進(jìn)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(yīng)用中, 交易通常是被忽略的。考慮到RFID商業(yè)應(yīng)用的完整性, 本章把交易作為RFID應(yīng)用的一個(gè)實(shí)體)。
2. 3 實(shí)體關(guān)系
     一般而言, RFID應(yīng)用中的實(shí)體是靜態(tài)的, 而實(shí)體間的關(guān)系可以是靜態(tài)的, 也可以是動(dòng)態(tài)的。靜態(tài)的實(shí)體關(guān)系類(lèi)似于ER模型中的傳統(tǒng)關(guān)系。例如, 一個(gè)物理對(duì)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(shí)間特性, RFID應(yīng)用中的實(shí)體關(guān)系大多是動(dòng)態(tài)的、面向歷史數(shù)據(jù)的。各實(shí)體間進(jìn)行信息交互, 并生成運(yùn)動(dòng)、
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(rèn)為是不同的事件或狀態(tài)。

實(shí)體間交互信息時(shí)生成以下事件:
    1)觀測(cè)值:閱讀器讀取物品標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)生成的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
    2)傳感器測(cè)量值:標(biāo)簽內(nèi)置的傳感器感應(yīng)到目標(biāo)對(duì)象時(shí)生成的傳感器測(cè)量信息(如溫度)。
    3)屬性值:讀寫(xiě)器(如閱讀器)將物品的屬性值寫(xiě)入標(biāo)簽中時(shí)生成的屬性值。例如, 閱讀器把對(duì)物品的處理步驟信息寫(xiě)入標(biāo)簽時(shí), 生成的屬性值便是處理步驟。
    4)交易條目:交易物品時(shí)生成的交易條目。

   除生成事件外, 各實(shí)體進(jìn)行交互時(shí)也會(huì)導(dǎo)致?tīng)顟B(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(biāo)對(duì)象信
息。在RFID應(yīng)用中, 狀態(tài)的變化包括:aria
1)目標(biāo)對(duì)象位置的變化:例如, 貨車(chē)攜帶貨盤(pán)離開(kāi)倉(cāng)庫(kù)。
2)目標(biāo)對(duì)象包含關(guān)系的變化:例如, 集裝箱被打包裝人貨盤(pán)。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(dòng)閱讀器進(jìn)入或離開(kāi)某一個(gè)地點(diǎn)。
2. 4 通用的 RFID 數(shù)據(jù)模型
      基于以上討論, 在RFID應(yīng)用中, 通過(guò)采用各種類(lèi)型 RFID 標(biāo)簽的組合標(biāo)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(shí)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(chǔ), 并沿用靜態(tài)實(shí)體和靜態(tài)關(guān)系的建模方法。擴(kuò)展的新特性如下:
    1)時(shí)間關(guān)系。RFID實(shí)體中有兩種類(lèi)型的時(shí)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(shí)線代表這兩種關(guān)系。產(chǎn)生事件的 關(guān)系用時(shí)間戳“timestamp”表示事件的發(fā)生時(shí)間。產(chǎn)生狀態(tài)歷史的關(guān)系用“tstar”和“tend” 兩個(gè)屬性關(guān)聯(lián)一個(gè)狀態(tài)的生存周期。
   2)嵌套關(guān)系:嵌套關(guān)系是可讀寫(xiě) RFID應(yīng)用的一個(gè)新特征。例如, 可寫(xiě)傳咸器標(biāo)簽內(nèi)置的傳感器記錄標(biāo)簽的溫度測(cè)量歷史數(shù)據(jù)。于是, 閱讀器觀測(cè)數(shù)據(jù)就同時(shí)包含了標(biāo)簽的 EPC 和歷史溫度記錄數(shù)據(jù)。也就是說(shuō), 觀測(cè)關(guān)系包含嵌套關(guān)系即傳感器測(cè)量歷史記錄。然而只有一些商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)體表

RFID組成架構(gòu)包括:靜態(tài)實(shí)體表、靜態(tài)關(guān)系表和動(dòng)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(biāo)對(duì)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(diǎn)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(biāo)簽的觀測(cè)結(jié)果, 包括閱讀器的EPC、目標(biāo)對(duì)象的 EPC 和觀測(cè)時(shí)間戳, 以及傳感器測(cè)量歷史嵌套關(guān)系。