（计算机应用技术专业论文）基于epc网络接口的epc信息服务的设计与实现研究.pdf

摘要 摘要 摘要：当今企业出于降低物流成本的目的，迫切需要从产品识别和跟踪方面对供 应链环节进行优化。新的供应链的解决方案可以概括为，企业能够及时知道每个 商品在它们供应链上任何时点的位置信息。这样就需要有一种技术能够标识每一 件商品，并能够快速地采集到每一件商品的信息；而且需要相应的一套系统来管 理企业间或企业内部信息的传递。 现今物流领域成熟并推广的条形码技术面对这些需求有很多弊端，如条码只 能标记一类而不能标记单件物品，每次只能读取一个物品，不能成批读取等等。 所以产品电子代码e p c ( e l e c t r o n i cp r o d u c tc o d e ) 的概念于1 9 9 9 年被美国麻省理工 学院成立的a u t o - - i d 研究中心提出。自e p c 问世，受到了广泛的研究，全世界各 个国家和大公司通过开发射频识别标准，并利用网络技术形成了e p c 网络。e p c 网络是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信等技术，构造的 覆盖世界上物体的一个实物互联网，其核心是e p c 和基于r f i d 技术的电子标签， e p c 是为每一件产品分配一个唯一的、可识别的标识码，而将r f i d 引入物流领域 则为数据的快速准确的采集提供了很好的解决方案。由于电子标签中只存储e p c ， 而不存贮产品对应的具体商业信息，所以e p c 信息服务( e p ci n f o r m a t i o ns e r v i c e ， 简称：e p c i s ) 的设计为其提供了一个有效的解决方案：将电子标签内存储的e p c 对应的商业数据信息存贮到e p c 信息服务中，并可以通过某个产品的e p c 来访问 其对应的e p c 信息服务。 目前对于e p c 网络的研究和应用，在e p c 的编码和r f i d 数据采集等方面的 已经比较成熟，但对于如何将r f i d 阅读网络得到的数据转化为企业应用需要的商 业数据，以及如何让用户能够通过e p c 网络与贸易伙伴交换和共享这些商业数据 的研究还尚不成熟，没有简单且便于企业信息快速集成的解决方案。所以本文提 出了一种以e p c i s 作为信息交互的主要媒介的研究思路，为e p c 网络提供一个可 扩展的数据和服务的标准接口，从而方便实现供应链上合作企业问的商业信息共 一 旱。 本文主要对e p c 网络中的三个重要接口进行了研究：基于a l e 接口，提出了 高级事件规约模型，完成从r f i d 阅读网络产生的粗事件流中规约出企业应用需要 的具有商业含义的e p c i s 级别事件；基于e p c i s 事件捕获接口和e p c i s 查询接口， 设计实现了e p c 信息服务原型系统，并成功进行了在模拟供应链运输双方货物收 发场景中应用该系统的实验，完成对原型系统功能的验证。 关键词：e p c 网络接口；e p c i s ；r f i d ；高级事件规约；w e b 服务 分类号：t p 3 1 1 1 1 a bs t r a c t a b s t r a c t ：n o w a d a y st om e e tt h eu r g e n tn e e d yo fl o w e r i n gt h ec o s to fl o g i s t i c sf o r b u s i n e s se n t e r p r i s ei ns u p p l yc h a i n ，w en e e dan e wk i n do ft e c h n i q u ei d e n t i f y i n ga n d t r a c i n gp r o d u c t s g e n e r a l l ys p e a k i n g , t h eb u s i n e s se n t e r p r i s e sa s kf o rk e e p i n ga b r e a s to f e a c hp r o d u c t ，w h i c hm e a n s ，w en e e dan e wk i n do ft e c h n i q u et om a r ke a c hp r o d u c ti n t h es u p p l yc h a i n ，c a nq u i c k l yc o l l e c tt h en e wi n f o r m a t i o no f e a c hp r o d u c t ，a n da l s on e e d as y s t e mt om a n a g et h ed e l i v e r ya n ds h a r i n gf o rb u s i n e s si n f o r m a t i o ne i t h e ri na n e n t e r p r i s eo rb e t w e e nc o o p e r a t i o ne n t e r p r i s e s b a rc o d ei st h em o s tw i d e l yu s e dp r o d u c ti d e n t i f i c a t i o nt e c h n i q u ea tp r e s e n t l o g i s t i c sf i e l d ，b u ti tc o n t a i n sal o to fd r a w b a c k s ，s u c ha sb a rc o d ec a nm a r ko n et y p eo f p r o d u c tb u tc a n tm a r ks i n g l ep i e c ep r o d u c t ，c a nr e a dj u s tap r o d u c t a te a c ht i m e ，c a n t r e a db a t c ho fp r o d u c t s s ot h ec o n c e p to ft h ee p c ( e l e c t r o n i cp r o d u c tc o d e ) i sp u t f o r w a r db ya u t o - - i ds t u d yc e n t e rf o u n db ya m e r i c a nm i ti n19 9 9 s i n c eb e i n g e s t a b l i s h e d ，e p ci sw i d e l yr e s e a r c h e da l lo v e rt h ew o r l d ，a n dw i t hm a k i n gu s eo fa n e t w o r kt e c h n i q u e ，i tb e c o m e sa ne p cn e t w o r k t h ee p cn e t w o r ki sb a s e do nt h e i n t e m e t ，m a k i n gu s eo fr f i d ，r f d ca n do t h e rc o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u e s t h ea i mo f t h en e t w o r ki st or a i s et h em a n a g e m e n tl e v e la n dd e c l i n et h ec o s to fm o d e ml o g i s t i c s a n ds u p p l yc h a i n i t sc o r ei st h ee l e c t r o n i c sp r o d u c tc o d ea n de l e c t r o n i c sl a b e lb a s e do n r a d i of r e q u e n c y f o rl o w e r i n gt h ec o s to fe l e c t r o n i c sl a b e l ，t h em o s tp r o f i t a b l ew a yi st o r e d u c et h em e m o r yc a p a c i t yo ft h ee l e c t r o n i c sl a b e l e p ci n f o r m a t i o ns e r v i c e ( e p c i s ) p r o v i d e su sav a l i ds o l u t i o n ：s a v i n ge p ci nt h ee l e c t r o n i c sl a b e l so n l y , t h er e l a t e d i n f o r m a t i o no fd a t aa n db u s i n e s sa c t i v i t i e sa r es t o r e di nt h ee p c i s 1 1 1 er e s e a r c hw o r ka n da p p l i c a t i o na te p cc o d i n ga n dc o l l e c t i o no fr f i dr a w d a t aa r ea l m o s tm a t u r ei ne p c n e t w o r k ，b u tt h er e l a t e dw o r ko nh o wt oe x t r a c td a t aw i t h b u s i n e s sm e a n i n g sf o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n ，a n dl e te n d u s e r sc a ne x c h a n g ea n ds h a r e t h e s ed a t ab e t w e e nt h e mi ss t i l ln o tm a t u r ea n df i n dac o n v e n i e n ta n dl o w c o s ts o l u t i o n t h es t u d yw o r ki nt h i sp a p e rp u tf o r w a r da ns o l u t i o nw a y b yu s i n ge p c i sa st h e m e d i u mo fe x c h a n g eb u s i n e s si n f o r m a t i o n ，i ti m p l e m e n t st h es h a r i n go fi n f o r m a t i o nf o r c o o p e r a t i o ne n t e r p r i s e si ns u p p l yc h a i n t 1 1 i sp a p e rs t u d i e dt h e3i m p o r t a n ti n t e r f a c ei ne p cn e t w o r k ：t oi m p l e m e n ta l e i n t e r f a c e , p u t t i n gf o r w a r dam o d e lo fc o m p l e xe v e n tp r o c e s s i n gm o d u l e ，s ot h e e n t e r p r i s ec a ng e tt h ee p c i se v e n tw i t hb u s i n e s sm e a n i n g sf r o mt h er f i dr a we v e n t v l l ! 垦塞奎堕叁堂堡主堡奎 ：一一_ _ - _ _ - _ _ - - _ _ _ _ 一一一一 f l o w s ：t oi m p l e m e n te p c i se v e n tc a p t u r ei n t e r f a c ea n de p c i sq u e r yi n t e r f a c e ，d e s i g n a n dd e v e l o pa np r o t o s y s t e mo fe p c i s ，a n de x e c u t e 觚e x p e r i m e n tt ov e n f yt h e f 吼c t i o no ft l l ep r o t o s y s t e mi ns c e n a r i oo fc o n v e y i n gg o o d sb e t w e e ns h i p p e r a n d r e c e i v e ri ns u p p l yc h a i n k e y w o r d s ：i n t e r f a c eo fe p cn e t w o r k ；e p c i s ；r f i d ；c o m p l e xe v e n tp r o c e s s ；w e b s e r v i c e c i a s sn o ：t p 3 11 1 表清单 表1 - 1 表2 一l 表2 - 2 表3 - 1 表3 - 2 表4 - 1 表4 - 2 表4 - 3 表4 - 4 表4 - 5 表4 - 6 表4 7 表4 - 8 表4 9 表4 - 1 0 表4 - 1 l 表4 - 1 2 表4 - 1 3 表4 - 1 4 表5 - 1 表5 2 表6 - 1 表6 - 2 表6 - 3 表清单 9 6 位e p c 5 c a p t u r e 接口的方法描述1 1 q u e r y 接1 3 的方法描述12 非时序事件2 9 时序事件2 9 m d m s c h e m a v o c a b u l a r y 表3 4 m d m s c h e m a v o c a b u l a r y 表34element m d m s c h e m a v o c a b u l a r y _ e l e m e n t _ a t t r i b s 表3 4 m d m s c h e m a 1 0 c a t i o n 表3 5 m d m s c h e m a 1 0 c a t i o na t t r i b s 表3 6 m d m s c h e m a p r o d u c t _ h i e r a r c h y 表3 7 m d m s c h e m a p r o d u c th i e r a r c h y表37node m d m s c h e m a p r o d u c ts e t 表一3 7 m d m s c h e m a p r o d u c ts e tn o d e 表3 7 e v e n t s c h e m a e v e n t 表4 0 e v e n t s c h e m a e p c i i s t 表4 1 e v e n t s c h e m a c h i l d e p c 表4 1 e v e n t s c h e m a t r a n s l i s t 表4 1 e v e n t s c h e m a f a i l e de v e n t 表4 2 属性参数表5 5 e p c i s 查询参数7 2 场景文件结构7 7 商业主数据文件7 8 运输双方的事件数据文件7 9 x v 图清单 图清单 图1 - 1e p c 网络工作流程5 图2 1多个用户e p c 体系架构图8 图2 2 用户内部e p c 体系框架9 图2 3e p c i s 服务接口结构图lo 图3 1r f i d 数据处理的结构图1 5 图3 2 分层处理机制l6 图3 3 物品装箱2 0 图3 4 复杂事件的图表示3 0 图3 5 带时间限制的复杂事件3 0 图3 - 6 集装箱聚集事件探测图3l 图4 - 1m a s t e r d a t ae r 图3 8 图4 2 事件表空间e r 关系图3 9 图4 3 商业主数据和事件数据关系图4 2 图5 - 1e p c 信息服务系统的结构图4 5 图5 2 商业主数据导入模块结构图4 6 图5 3 解析和导入主数据x m l 文件一4 6 图5 4 主数据j a v a 类图4 7 图5 5 主数据v o c a b u l r y 和j a v a 类对象的映射4 7 图5 6x m l 文件解析的流程。5 1 图5 - 7 词汇表属性存储位置的查找过程5 2 图5 - 8m a s t e r d a t a d a o 类图5 2 图5 - 9 元数据设计模块结构图一5 3 图5 1 0m e t a d a t a 文件元素节点类图5 7 图5 - 1lm e t a d a t a 元文件中节点元素与类对应关系5 7 图5 - 1 2 事件元数据解析流程图5 8 图5 - 1 3 产品元数据解析流程图5 9 图5 - 1 4 部署功能的u m l 类图一6 0 图5 - 1 5e p c i s 事件捕获模块的流程图6 2 图5 一1 6 事件捕获子模块6 2 图5 - 1 7 消息接收管理器类6 3 图5 1 8e p c i s 事件类图6 5 北京交通大学硕士论文 图5 - 1 9 事件匹配子模块流程图6 8 图5 - 2 0 查询模块内部结构图6 9 图5 - 2 1 请求代理模块类图。6 9 图5 - 2 2 查询生成流程图一7 4 图5 2 3e p c g l o b a l q u e r y w s d l 文件结构7 5 图6 1e p c i s 商业主数据查询页8 1 图6 2 供应商的发送货物页面8 2 图6 3零售商的待接收货物页面8 3 图6 4 零售商的待接收货物页面8 4 图6 5 供应商的发送货物页面8 5 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 签字日期：啡易月6 日 。彳0 。桫 月 7 f ，吉稗 ： 力 名 ： 签 期 师 日 导 字 签 独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期：w 移矿年留月 日 9 1 致谢 本论文的工作是在我的导师刘峰老师的悉心指导下完成的，刘峰老师严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来刘峰 老师对我的关心和指导，并致以最崇高的敬意。 戴钢老师、路红英老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和 生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向戴钢老师表示崇高的敬意和衷心的 感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，刘小平、沈文辉、王亚东等同学对我论文研 究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢我的父亲和母亲，感谢他们给予我世界上最宝贵的生命，给予我 接受良好教育的机会。他们的理解和支持使我能够在学校顺利地完成学业。 最后，借此机会也向我的朋友和关心我、爱护我以及所有给予过我帮助的人 表示最诚挚的谢意。 引言 1 引言 1 1e p c 网络架构产生的背景和特点 在2 0 世纪8 0 年代成熟并推广的条形码技术对供应链的影响无疑是巨大的， 正是有了条码技术l i j ，才能使对物品快速、准确、可靠的数据采集成为可能。条码 技术的应用解决了数据录入和数据采集的“瓶颈”问题，为企业采用先进的管理信息 系统进行物料、生产、仓储等供应链环节的管理提供了信息基础，大大提高了传 统供应链管理的效率。随着物流的成熟与发展，企业对于供应链中物品识别有了 更多的要求。而条码技术则在愈来愈多的行业需求面前显得力不从心，这主要归 结于条码技术本身固有以下三大缺点： ( 1 ) 条码是可视化的，需要将扫描仪对准条码。 ( 2 ) 条码只能描述一类产品，不能精确到件。 ( 3 ) 条码易受污损、损坏，这正是零售店失盗的主要原因之一。 而企业出于降低物流成本的目的迫切需要从产品识别和跟踪方面对供应链环 节进行优化弘j ，同时客户对定购商品的在途状态跟踪需求同样促使了新的产品识别 技术的产生。随着互联网技术和r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) 的成熟与发展信 息数字化和全球商业化使得更现代化的产品标识和跟踪方案的研发成为可能。新 的供应链的解决方案概括地说，就是企业将能够及时知道每个商品在它们供应链 上任何时点的位置信息。那么如何才能使企业及时知道每一件商品在供应链中的 信息呢? 要解决这个问题，应该从以下几方面来考虑： 首先，要有一种技术能够标识每一件商品，而不是和条码一样只能标识一类 商品；其次，现代快速的物流需求要求企业能够快速地采集到每一件商品的信息； 再次，需要相应的一套系统来管理企业间或企业内部信息的传递。 目前较好的单品识别解决方案是p 1 1 9 9 9 年由美国麻省理工学院( m i t ) 成立的自 动识别技术中心( a u t 卜dc e n t e r ) 提出的产品电子代码e p c ( e l e c t r o n i ep r o d u c tc o d e ) ，即 为每一个单品提供唯一的代码。而将r f i d 从传统的非物流领域引入物流领域则为 数据的快速准确的采集提供了很好的解决方案。e p c 采用一组编号来代表制造商及 其产品。此外，e p c 还用另外一组数字来唯一地标识单品。e p c 是唯一存储在r f i d 标签微型芯片中的信息。这样可使得r f i d 标签能够维持低廉的成本并保持灵活性， 而通过相应的系统可以查询与e p c 标识的唯一商品的动态数据信息，这样又可以 保证信息的完整性p j 。基于以上构想又发展出了以e p c 编码、r f i d 、互联网技术 北京交通人学硕士论文 为基础的e p c 网络架构。 e p c 网络是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信等技术， 构造的覆盖世界上物体的一个实物互联网( i n t e m e to ft h i n g s ) ，旨在提高现代物流、 供应链管理水平，降低成本，被称为是一项具有革命性意义的现代物流管理新技 术【5 1 。总体来说，e p c 网络在供应链中的产品识别方面做了三个关键的提升： 在全球供应链中为每一件单品提供唯一的号码，这一提升使得企业的产品 信息管理由现在的类别级细化到物品级； 在读取产品信息时不再需要排队读取，e p c 识读器可以一次性识读所有经过 射频区域的r f i d 标签这极大提高了采集产品信息的效率，节省了人工成本； e p c 网络提供的产品信息网络( 物联网) 为被授权、合法的用户提供实时的产 品信息，应该说这是e p c 网络最有价值之处。这一点的实现会对传统的供应链管 理产生质的提升。 1 2e p c 网络的国内外研究和应用概况 随着射频识别技术和无线局域网技术日渐成熟，标准逐渐统一，e p c 网络不 断完善，e p c 网络走进实际应用的日子一天比一天更加临近。 1 2 1 全球e p c 网络的研发与应用 1 9 9 9 年，美国麻省理工学院成立a u t o - - i d 研究中心，进行射频识别技术的研 发，从那以后，全世界各个国家和大公司通过开发射频识别标准，并利用网络技 术，形成e p c 网络，共同为建设全球物联网而努力。 由于e p c 网络包括电子标签、读写器、s a v a n t 中间件、e p c 信息服务、对象命 名服务( o b j e c t n a m i n gs e r v i c e 简称：o n s ) 、物理标识语言( p h y s i c a lm a r k u pl a n g u a g e ) 等软硬件组件，系统复杂，涉及射频识别、计算机软件、硬件、网络等各技术领 域。为了保证整个系统在全球范围内正常运作，制定一套完整的技术和运行规范 是必不可少的条件。在国际物品编码协会的主导下，为了采纳开放的全球标准和 产品标识来提高商业的贸易效率，实现e p c 网络的宗旨，2 0 0 3 年1 1 月1 日，e a n 和u c c 成立了e p c g l o b a l ，来管理全球e p c 标准和相关e p c 的知识产权，并与a u t o d 中心进行合作，管理e p c 网络。目前，e p c g l o b a l 正在加紧制定整套规范，在 已经发布了的1 0 1 1 版规范中，对整个系统进行了定义，同时还定义了子系统中 的功能需求。它强调建立e p c 网络来保证终端用户可以方便地检查整个供应链运 作情况。 2 引言 为了配合e p c 网络的推广，各国纷纷制定本国的e p c 网络相关规范标准实施 计划。在日本，e p c 网络国家发展战略已经制定。在其战略中强调要进行e p c 网 络研究，由经济产业省和总务省推广电子标签的普及，力争将标签价格降至3 日 元到5 日元；同时，在该战略中也指出要建立e p c 网络标准体系，制定相关国家 标准，并与i s o 和e p c g l o b a l 接轨；建立技术产业联盟( 由n 1 1 集团、k d d i 、索尼、 日立、东芝、n e c 、丰田汽车、东京电力、日本通运、日本铁道货物、京滨电气 铁道公司、三菱沃尔玛等1 0 0 家企业组成) ；建立行业试点( 2 0 0 3 年要在家电、图 书、服装、食品流通业进行试点；2 0 0 4 年扩展到l o 多个应用领域) 。在加拿大， e p cg l o b a lc a n a d a 也已经成立，由该组织负责本国e p c 网络的研发和推广一1 。 全球最大的零售商沃尔玛公司早在2 0 0 3 年表示，今后将不再从那些未使用 r f i d 技术的供应商处采购商品，这对应用软件产业震动极大，沃尔玛的决定影响 到与r f i d 相关的一些扩展应用，如o r a c l e 公司的数据库和应用服务器以及s a p 公 司的r 3 系统。 据s o l u t i o n sp r o d u c t a r c h i t e c t 的s e a nc l a r k 表示，s u n 公司正在开发一个对应的中 间件产品，管理从基于r f i d 技术的读写器获取的商品数据，将错误数据和重复数 据进行剔除。该产品现在正处于测试阶段，预计在2 0 0 5 年下半年推出商用。另外， s u n 公司也在开发符合e p c 网络标准的信息服务软件。 i b m 公司近日在e l e c t r o n i c c o d e s y m p o s i u m 演示了该公司的e p c 系统，该公司可 以提供基于r f i d 技术的完整解决方案，可以跨系统实现从制造商生产、到分销商 的仓库，然后到零售商的全套业务流程【j 7 1 。 1 2 2e p c 网络中e p c i s 的相关研究情况 e p c 网络技术的研究和应用测试正在全球如火如荼的进行着，作为e p c 网络中 一项重要组成部分_ e p c 信息服务，在国外许多学者根据e p c 网络技术的标准做 了很多关于这方面的研究，并根据这些研究成果建立了一些原型系统。最为典型 的是剑桥大学a u t o i d 研究中心高级研究员m a r kh a r r i s o n 和他的同事们p j 。 2 0 0 3 年1 月m a r k h a r r i s o n 等人提出了基于a u t o - i d 控制生产环境的p m l 原型服 务器( e p c 信息服务以前的一种说法) 。这种服务器用于存贮产品信息，处理批 次定货、制定生产方案，并使得这些信息能被由a u t o i d 控制的机器生产过程所使 用。在此基础上，他们于2 0 0 3 年6 月发表了题为“p m ls e r v e rd e v e l o p m e n t s ”的论文。 首先对p m l 服务中的涉及到数据进行了分类；随后讨论了一个p m l 服务怎样利用 数据绑定工具与现存的商业信息系统进行无缝连接，从而访问关于一个产品的属 性( 这些数据不包括从a u t o - - i d 基础结构获取的事件数据) ；再次，分析了一些如 3 北京交通大学硕士论文 产品回调等的复杂查询，以及这些查询如何被客户端分解成可访问横跨整个供应 链上p m l 服务的一系列子查询p 1 ；最后，提出了“注册中心”的思想来协调管理供 应链上不同的p m l 服务，使得供应链上定位跟踪服务更加有效和便利化。2 0 0 5 年， 他们将p m l 服务改名为e p c 信息服务。并用s u nm i e r o s y s t e m s 公司的j a v aw e bs e r v i c e s d e v e l o p m e n tp a c k ( j w s d p i 3 ) i 具包和p o s t g r e s q l 关系数据库实现了上述e p c 信息服务 模型【1 0 】。 上述几位作者经过多年的努力，对e p c 信息服务的研究逐步加深，从研究应 用在单一控制领域、只能提供个性化服务的p m l 服务器，到可以为世界上的所有 商业提供信息服务的“空中数据库”，尤其是将p m l 服务器改名为e p c 信息服务， 这一命名确立了e p c 信息服务作为数据存储和访问的地位，他们为e p c 信息服务 的发展做出了巨大的贡献。然而，在他们的研究过程中也存在一些问题，就是他 们只是研究单个的问题，并没有在一个实际的领域，通过建立一个完整的e p c 网 络系统，从整体上来考虑e p c 信息服务与其他组件的接口关系，以及e p c 信息服 务在其中发挥的具体作用。 1 3e p c 网络组成 根据e p c 网络架构的各个组成部分的功能，可以将其分为两大部分。一个是 e p c 网络架构中的数据标准部分；另一部分是e p c 的网络实体组成部分【1 ，包括 r f i d 标签、e p c 读识器、e p c 中间件、e p c 信息服务和对象命名服务o n s 。 1 3 1e p c 网络数据标准部分 e p c e p c 是每一个实体的最基础的标识符，这里应该指出的是，e p c 是与e a n ， u p c 码兼容的新的编码标准，所以e p c 并不是要取代现行的条码标准，而是要从 现在的条码标准逐渐过渡到e p c 标准或是在未来的供应链中做到e p c 与e a n u c c 共存。 e p c 主要由四个部分组成，h e a d e r 主要用于表示版本号，它决定整个e p c 的位 数；e p cm a n a g e r 主要用于表示产品的厂商信息；o b j e c tc l a s s 用于表示物体类别；s e r i a l n u m b e r 用于唯一表示一件物品。现在的e p c 有6 4 位，9 6 位和2 5 6 位，显而易见， 位数越多标识的产品数也越多，但是r f i d 标签的成本也就越高。下表是一个9 6 位的e p c 的例子，其中每一个数字是1 6 进制数，表示4 位。从表中我们可以得出， 使用此中e p c 来标识物品对于每一个生产厂商的同一类产品来说可以采用的产品 4 引言 序列号是0 2 3 6 ，即标识2 3 6 个同一类产品。 表1 - 19 6 位e p c t a b l e1 - 19 6 - b y t ee p cc o d e e p c 9 6h e a d e re p c o b j e c tc l a s s s e r i a l m a n a g e r n u m b e r 0 10 0 0 0 a 2 90 0 0 1 6 f 0 0 0 1 6 9 d c o 8 位2 8 位2 4 位3 6 位 e p c 商业实体数据 e p c 是一种严格意义上的物品标识。它不包含任何描述产品名称、位置、货架 周期等产品信息。e p c 网络的功能就是采集附着在物品上的r f i d 标签的信息，并 ( 通过互联网) 为已经授权的请求者提供e p c 所标识的物品相关的商业信息。既为 e p c 标识的物品提供详细的商业上下文，比如物品的类别信息、物品状态信息，相 关的商业活动，或在供应链中的位置信息等等。 1 3 2e p c 网络实体组成部分 e p c 网络实体部分是指在e p c 网络中交互数据的各个模块，其中r f i d 标签和 r e a d e r 可以合并成是一个识别系统( t os y s t e m ) ，两者的功能就是读取物品的e p c 信 息；e p c 系统中间件，用于简单处理r f i d 标签相应的数据，并与更高一层的系统 交互作用；e p ci n f o r m a t i o ns e r v i c e s 使得用户能够通过e p c 网络与合作者交换相关的 产品信息；o n s 属于e p c 网络的搜索服务( d i s c o v e r ys e r v i c e s ) ，用于帮助用户对所需 信息的服务器地址定位。 1 3 3e p c 网络的工作流程 ( i 。e p c f 裢 絮i 嗄卜一：间唑醪 厂 ? 一 j r 一一- - e p c一 o n s 服务器_ 一：_ 一数据库f ； r 。 一i p 地址1。、。二 j ! i n t e r n e t 二f p f 一一 ? 一 j j 一+ ，1 产品信息 ；e p c i s 服务器 二一一! 爿 数据库f - 一一7 - -! ? l 一j、：? 图1 - 1e p c 网络工作流程 f i g u r e1 - 1w o r k f l o wo f e p cn e t w o r k e p c 网络组成部分在e p c 网络中能够协调地进行信息采集和信息共享。图1 1 5 北京交通火学硕士论文 表明了网络的工作流程。为了获取数据，电子标签贴在供应链移动的物品上，它 携带着物品唯一的产品电子码。在整个供应链中有策略地安放识读器，当物品经 过检测口时，放置在检测口的识读器能够读出每个标签，并向e p c 网络传输e p c 、 读取的时间、地点等信息。e p c 中间件在每个站点控制和整合e p c 标签、识读器和 本地基础设备。 当e p c 编码的信息被采集到，e p c 网络就会利用网络技术将信息在全球供应链 的贸易合作伙伴之间进行共享。查询服务器执行授权用户查询相关的e p c 和请求 数据访问等一系列的服务。e p c 网络是一种通过e p c 编码连接其相关信息的安全手 段。这种通过网络连接起来的服务也叫做e p c 信息服务( e p c i s ) 。e p c i s 连接了 e p c 数据及其信息，比如商业事件。基于事件规则实现智能网络系统触发器和自动 控制，其最大的优点就是e p c i s 可以在商业合作伙伴之间共享。 o n s 是查询服务器的重要组成部分，通过o n s ，本地服务器通过e p c i s 管理 实际的数据访问，并自己指定哪些合作伙伴可以访问它的信息，结果产生了实时 跟踪产品运动的信息。 每一个e p c 网络的参与者都在他们自己的e p c i s 服务器上存储了e p c 编码的 相关信息。在大多数情况下，本地的数据库都会提供所需的信息。如果不能提供， 那么将激发电子注册的入口来指示哪一台e p c i s 存储这个e p c 编码的信息。当用户 向e p c 网络提交了查询，那么它会发一个返回存储e p c 信息的不同的e p c i s 的地 址注册查询。 1 4 研究内容及主要工作 本文的结构组织如下： 第一章是综述，介绍e p c 网络的产生和发展历程以及e p c 信息服务的相关研 究情况，对论文所做的研究工作进行说明。 第二章阐述了e p c 网络体系结构图，重点包括e p c i s 中的数据规范和其中的三 个重要接口：a l e 接口，e p c i s 事件捕获接口和e p c i s 查询接口，及它们和e p c 网 络体系结构图的关系。 第三章介绍e p c i s 中的数据规范，包括e p c i s 商业主数据和事件数据，并为每 种数据设计了合理的关系数据库存储结构，是实现e p c i s 的基础。 第四章研究了e p c 信息服务级事件规约，基于e c a 规则，讨论如何从r f i d 粗 事件流中，规约出提供给企业e p c i s 捕获和查询的e p c i s 事件数据，以提供e p c i s 应用的需要。 第五章基于e p c i s 事件捕获接口和e p c i s 查询接口实现了e p c 信息服务。根据 6 引言 需求分析提出了e p c i s 实现的体系架构及设计思路等，并根据设计思路说明了原型 系统的实现方法，重点讨论了四个功能模块的设计与原型系统的实现方法。 第六章对模拟供应链中运输双方收发货物的场景下，应用e p c i s 原型系统进行 了实验，完成对原型系统的功能的验证。 第七章是结束语，总结目前所完成的工作，提出了未来工作的方向。 7 北京交通大学硕士论文 2e p c 网络的体系结构 2 1e p c 网络体系结构图 图2 1 和图2 2 凝练出多个e p c 网络中用户之间的体系框架模型图和单个用户 内部体系框架模型图。它是典型r f i d 应用系统组成单元的一种抽象模型，目的是 表达实体单元之间的关系。在模型图中实线框代表实体单元，它可以是标签、读 写器等硬件设备，也可以是应用软件、管理软件、中间件等；虚线框代表接口单 元，它是实体单元之间信息交互的接口。体系结构框架模型清晰表达了实体单元 以及实体单元之间的交互关系，实体单元之间通过接口实现信息交互。“接口”就是 制定通用标准的对象，因为接口统一以后，只要实体单元符合接口标准就可以实 现互联互通。这样允许不同厂家根据自己的技术来实现“实体”，也就是说提供相当 的灵活性，适应技术的发展和不同应用的特殊性。“实体”就是制定应用标准和通用 产品标准的对象。“实体”与“接口”的关系，类似于