基于RFID的供应链管理信息系统集成

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供稿：5联网

无线射频识别（radio frequency identmcation,RFID）技术是一种使用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID被认为是21世纪最重要的技术之一，将对供应链管理（supply chain management，SCM）产生革命性影响。目前，美国、日本、英国和德国等国都在研究RFID，MIT自动识别技术中心正积极构建以RFID为基础的实物互联网，这为RFID在SCM中的应用描绘了宏伟蓝图。

我国政府也高度重视RFID的发展，公布了《中国RFID政策白皮书》，并将射频识别技术与应用作为国家863计划重大项目。RFID在SCM中的核心价值突出表现于信源技术和采集技术的完美结合，但目前的研究重点主要集中在RFID引起的流程变革上。对信息集成问题，仅有少量学者进行了研究，如POON等研究了基于RFID的仓储物流资源管理系统，LEE等设计了基于RFID的逆向物流系统，余松森等构想了新型物元网模型，林梓鹏等建立了基于RFID的分布式自治物流信息系统框架。这些研究对基于RFID的SCM信息系统集成做了有益探索，但大都只涉及供应链某个侧面，未能进行系统研究。基于此，，笔者基于物联网，对基于RFID的SCM系统集成问题展开初步研究，以推动RFID在SCM中的应用。

1、物联网系统的组成与工作原理

根据RFID标准化组织EPCglobal的远景描述，由3部分组成，如表1所示。

表1物联网系统的构成要素

表1中，产品电子代码（electronic product code，EPC）体系是与全球贸易项目代码（global trade item number，GTIN）兼容的，以提供物理世界对象唯一标识为目标的新一代编码标准，也是全球统一标识系统

（EAN·UCC系统）的重部分；RFID系统由RFID标签、读写器和应用软件组成；Savant中间件负责过滤、整合读写器传来的数据流；对象名解析服务（object naming system,ONS）是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务，在EPC编码之间做地址映射；实体标记语言（physical markup language，PML）是基于XML语言发展而来的一种标准的计算机语言，用于描述物品的信息、过程和环境。

物联网系统的工作原理如下：①读写器从RFID标签中读取物品的EPC编码；②读写器将EPC编码送到驻留有中间件的本地服务器；③本地服务器对EPC编码进行相应的URI格式转换，发送到本地ONS解析器；④本地ONS解析器把URI转换成DNS（domain name system）域名格式，基于DNS域名访问本地ONS服务器，如发现相关ONS记录，直接返回DNS名称权威指针（naming authority pointer，NAPTR）记录，否则转发给上级ONS服务器，上级ONS服务器基于DNS域名返回给本地ONS解析器DNS NAPTR记录，本地ONS解析器基于这些记录，解析可获得相关信息的EPC信息服务器（EPC information service，EPCIS）的IP地址，并返回给本地服务器；⑤本地服务器依据解析出的EPCIS服务器的IP地址，找到对应的EPCIS服务器，并提交访问请求；⑥EPCIS服务器接受访问请求，返回产品相关信息。

2、系统的体系结构设计

基于RFID的SCM系统是跨组织、跨行业的全球化协作，对安全性要求很高；同时，由于需支撑全球供应链网络，因此要有在多层面、多节点上灵活实施的伸缩能力；此外，要使EPC数据价值最大，还要与企业内部业务系统整合。基于这些考虑，对由供应商、制造商、销售商、售后服务商、外包服务提供商、物流服务提供商和最终用户组成的典型供应链，在物联网的基础上，结合敏捷供应链管理的相关研究成果，笔者提出基于RFID的SCM系统的体系结构，如图1所示。为表述清晰，图1中各节点成员只有一家，现实世界可扩充至多家。由于最终用户一般不会有RFID设备，因此图1中未反映最终用户节点。

图1 基于RFID

的SCM系统的体系结构图

图1中，供应链组建系统对应的是宏观战略，主要由零时间战略、组织结构选择、合作协调机制、利益分配机制、信息战略规划、市场战略规划和产品战略规划保证；运行系统对应的是运行战略，主要由精细生产、敏捷供应、需求驱动、柔性反应、动态联盟和即时响应机制保证；除最终用户外，各节点成员都配有RFID识别系统并通过EPCIS服务器与企业资源计划系统（ERP）、仓储管理系统（WMS）等应用系统相连。可以看出，该SCM系统是多用户基于

Internet/Intranet集成信息平台同时运作的整体系统。在这个跨企业的功

能网状结构中，物联网各要素相互关联、协同工作，形成了功能强大的分布式网络平台。

图1所示系统是面向服务（service—oriented architecture，SOA）的。由于将日常业务应用划分为单独的业务功能和流程，即服务，通XML语言的web服务描述语言来描述接采用中立方式定义服务接口，因此可独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，从而获得很多便利。例如，若零售商和供应商系统不兼容，则更换供应商就可能是一个非常复杂的软件流程，而利用服务接口的灵活性，零售商就可保持系统现状，仅匹配服务接口并制订新的服务级协定，而不必完全重构软件系统，这就支持了合作伙伴的改变。供应链成员可创建具有两个网关SOA的RFID web服务，一个网关将web接到EPCIS服务器，另一个网关则位于EPCIS服务器和后端应用程序之间。供应链成员间可通过调用RFID web服务沟通信息，这时需链接外部web服务，将内部和外部RFID web服务组合为内部SOA中的组合应用程序。为减少RFID数据由一点发至另一点的丢失风险，可考虑开企业安全的RFID web服务应用程序。

3、系统的信息共享模式和数据处理

3.1、系统的信息共享模式

SCM系统中信息共享通常有两种模式：其一为信息传递模式，即由供应链一方直接将信息传递给另一方；其二为第三方模式（third party model，TPL），即将供应链中需共享的信息在一个数据库中维护，并为全体成员共享。TPL模式出现较晚，但能同时传递信息，可消除信息传递时间过长及带来的相关问题，有利于集中决策和整体优化。图1中的数据中心就是一个集中信息平台，即为TPL模式。虽然数据中心能有效提高信息传递的整体协调性和客户参与程度，但并不宜承担过多功能，其原因为：①功能越多意味着数据存储量越大，这对数据中心管理方的授信程度是一极大挑战，有些成员可能不愿将某些关键数据（如技术数据等）传输到数据中心；②并非所有信息都要共享，若数据中心信息处理压力过大，则易出现网路拥塞、传输滞后。因此，在基于RFID的SCM系统中，考虑集中信息平台与供应链成员信息系统相结合的方式：成员共同关心的数据，如市

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