基于物聯(lián)網(wǎng)?框架的RFID應(yīng)用參考架構(gòu)規(guī)劃指南
本文從EPCGlobal所倡導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)這一宏圖偉業(yè)開(kāi)始,結(jié)合作者參與一些RFID試點(diǎn)工程的切身體會(huì),著重探討一個(gè)典型RFID應(yīng)用系統(tǒng)所應(yīng)具備的各類(lèi)系統(tǒng)素質(zhì),及為滿足這些系統(tǒng)素質(zhì)所必要的應(yīng)用架構(gòu)特性,推導(dǎo)出切實(shí)可行的RFID應(yīng)用參考架構(gòu)。另外,通過(guò)適當(dāng)裁剪,本文闡述的RFID應(yīng)用參考架構(gòu)可以適用于各行各業(yè)的多類(lèi)RFID應(yīng)用場(chǎng)景,譬如RFID應(yīng)用服務(wù)托管,企業(yè)內(nèi)部RFID應(yīng)用,RFID信息供應(yīng)鏈共享,RFID行業(yè)信息中心等。
前言
RFID(RadioFrequencyIdenTIficaTIon)電子標(biāo)簽技術(shù)自上世紀(jì)第二次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)以來(lái),已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。目前在我國(guó),電子標(biāo)簽主要應(yīng)用于鐵路、郵政、公安、制造、物流、煙草、零售、醫(yī)藥、金融收費(fèi)等諸多領(lǐng)域。當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用電子標(biāo)簽技術(shù)最成功的案例當(dāng)屬鐵路的車(chē)輛調(diào)度系統(tǒng),被稱作鐵路車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(ATIS)。通過(guò)使用電子標(biāo)簽技術(shù),僅貨車(chē)使用費(fèi)一項(xiàng),每年可以增收近3億元。
隨著沃爾瑪、艾伯森和百思買(mǎi)等零售巨頭發(fā)布命令,要求其頂級(jí)供應(yīng)商在2005年底啟用電子標(biāo)簽技術(shù),RFID技術(shù)商用開(kāi)始進(jìn)入快車(chē)道。而來(lái)自全球最新的消息,多家電子標(biāo)簽供應(yīng)商不約而同的發(fā)布了支持GEN2的標(biāo)簽市場(chǎng)價(jià),可以看到,比起去年25美分的標(biāo)簽單件價(jià)格,標(biāo)簽價(jià)格降低了很多,某些品牌的標(biāo)簽單件價(jià)格已跌入到8美分以內(nèi)??梢哉f(shuō),應(yīng)用RFID技術(shù)的成本壓力正逐步得到緩解,而這必將進(jìn)一步激發(fā)RFID應(yīng)用的普及。
在RFID標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣方面,EPCglobal做為一個(gè)受業(yè)界委托而成立的非盈利組織,由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(EAN)和美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì) (UCC)共同投資,主要負(fù)責(zé)EPC網(wǎng)絡(luò)的全球化標(biāo)準(zhǔn),以便快速、自動(dòng)、準(zhǔn)確地識(shí)別供應(yīng)鏈中流通的商品。目前,該組織計(jì)劃在全球建立起一個(gè)龐大的“物聯(lián)網(wǎng)”,也就是所有參與流通的物品的編碼網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)貨物的全程跟蹤和追蹤,通過(guò)結(jié)合計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),人、計(jì)算機(jī)、貨物在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的行為規(guī)則將發(fā)生改變,這也預(yù)示著RFID的應(yīng)用前景將影響人類(lèi)生活的各個(gè)方面。
今后幾年,RFID技術(shù)將更加普及。在這個(gè)過(guò)程中,有關(guān)伸縮性、可用性、安全性、互操作性、集成、管理和消息傳遞等方面的技術(shù)問(wèn)題會(huì)顯露出來(lái)。本文將著重探討如何在RFID應(yīng)用規(guī)劃階段充分的考慮這些問(wèn)題的存在,通過(guò)構(gòu)建一個(gè)企業(yè)級(jí)的應(yīng)用架構(gòu),有效解決這些問(wèn)題,從而滿足RFID應(yīng)用系統(tǒng)的近、遠(yuǎn)期的多樣化技術(shù)要求。
物聯(lián)網(wǎng)框架
來(lái)自EPCglobal對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)景描述,可以看到,一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的組成主要包括以下幾個(gè)部分:
1、電子產(chǎn)品碼EPC(ElectricalProductCode)
電子產(chǎn)品碼用來(lái)唯一識(shí)別供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中流通的商品。目前,EPCglobal已制定了其編碼標(biāo)準(zhǔn)來(lái)命名這些電子產(chǎn)品碼。
2、識(shí)別系統(tǒng)IDSystem
電子標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。電子標(biāo)簽做為電子產(chǎn)品碼載體,通過(guò)RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù),和讀寫(xiě)器之間進(jìn)行電子標(biāo)簽信息交互。目前,涉及這部分的標(biāo)準(zhǔn)也已制定,包括電子標(biāo)簽的封裝標(biāo)準(zhǔn),電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)。
3、EPC中間件
EPC中間件實(shí)現(xiàn)RFID讀寫(xiě)器和后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互,捕獲實(shí)時(shí)的信息和事件,或上行給后端系統(tǒng),或下行給讀寫(xiě)器。EPC中間件采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口,是連接讀寫(xiě)器和信息系統(tǒng)的紐帶,目前有應(yīng)用級(jí)別事件ALE(ApplicaTIonLevelEvent)標(biāo)準(zhǔn)在制定。
4、發(fā)現(xiàn)服務(wù)DiscoveryService
EPC信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)包括對(duì)象命名服務(wù)ONS(ObjectNamingService)以及配套服務(wù),基于電子產(chǎn)品碼,獲取EPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道信息。目前,根ONS系統(tǒng)和配套的發(fā)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)由EPCglobal委托Verisign公司進(jìn)行運(yùn)維,其接口標(biāo)準(zhǔn)也正在形成中。
5、EPCIS(EPCInformationService)
EPC信息服務(wù),實(shí)現(xiàn)最終用戶在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下交互EPC信息。關(guān)于EPCIS的接口和標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中。
聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)采用的是分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),運(yùn)行在全球互聯(lián)網(wǎng)上,而參與其中的建設(shè)者不但是標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)和其委托單位,更是供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)供應(yīng)商、物流服務(wù)提供商、零售商、或EPC服務(wù)托管提供商。這一跨組織、跨行業(yè)、全球化的部署方式?jīng)Q定了系統(tǒng)對(duì)安全性的要求極高;同時(shí),為能夠支撐全球供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的EPC數(shù)據(jù),需要系統(tǒng)有很好的伸縮性,滿足在多層面,多節(jié)點(diǎn)上實(shí)施靈活的伸縮能力;更要提供足夠的可用性,使得這一系統(tǒng)能夠全面商用;另外,提到維護(hù)和管理如此龐大的跨全球的物聯(lián)網(wǎng),如何簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理也是系統(tǒng)建設(shè)者所需要面對(duì)的;分布環(huán)境下的信息交互和同步需要可靠的消息傳遞功能;如何更有效的使用這些EPC數(shù)據(jù),發(fā)揮數(shù)據(jù)的最大業(yè)務(wù)價(jià)值,則需要與企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合。