RFID供应链的应用示例
RFID的简单供应链具体流程如下:
     1)载有物品的流动小车沿着生产线移动进入每一步生产流程, 其中每件物品都附着一支只读标签, 每个流动小车都贴有一支可读写标签。RFID 阅读器被部署在每个生产线站点, 并把操作步骤信息写入流动小车上的标签。
     2)生产线末端的阅读器对经由步骤1处理后的每件物品进行完整性检查。若商品完整, 则扫描并打包装入集装箱。
     3)集装箱被装入仓库货盘。
     4)货盘被装入货车, 该货车附着可写传感器标签和具有GPS功能的阅读器。
     5)货车在运输过程中, 其携带的阅读器及 GPS 传感器周期性地将自己的精确位置信息和环境信息通过无线电(如手机网络)传输到中央计算机。
     6)货盘被卸载并拆装, 对集装箱扫描后送到零售商店。
     7)物品接受 RFID 阅读器的扫描, 并在零售商店的登记簿中登记。

     在从生产线封装到输送至零售商店的整个过程中, 标识物品。标签与阅读器之间不断进行数据通信。由于这种原始数据的语义不明确, 在将之心用于识别、定位、跟踪和监控物品前, 需将其转换成语义明确的数据模型。

    零售商店基于ER数据模型(Entity-Relationship Mode)的扩展, 本章提出了一种适用于诸多RFID应用的通用数据模型。下面对 RFID应用中的基本实体及实体关系进行介绍。
2. 2 RFID应用中的基本实体
      RFID 应用中包含很多实体, 其中与 RFID 直接关联的实体被认为是基本实体。
      1)物理对象:标有EPC的物理对象, 如图4-1 所示的物品、流动小车、集装箱、货盘和货车。这些物理对象由各自的EPC标签唯一识别。
      2)阅读器:阅读器使用射频信号与 EPC标签通信并读取标签数据, 或将数据写人可读写标签。阅读器可有多个天线。每个RFID阅读器由各自的EPC编号唯识别。
      3)传感器:RFID标签的内置传感器, 如温度传感器、运动传感器或位置传感器。传感器感应目标对象并将测量信息写人标签。
      4)位置:指物理对象所在的位置, 既可以是物理位置, 如GPS 定位点, 也可以是逻辑位置。位置的粒度可根据应用需求来定义。此外, 一个位置可以包含另一 个位置。生产线站点1到站点n, 生产线, 检测站, 供应库, 供应仓库到零售商店的路径, 零售商店和顾客。而在“智能盒子”的应用中, 位置仅指“盒内”和“盒外”。
      5)交易:指对贴有EPC标签的物品对象进行的商业交易。例如, 一次结账交易就涉及附着EPC阅读器的信用卡的交易(在RFID应用中, 交易通常是被忽略的。考虑到RFID商业应用的完整性, 本章把交易作为RFID应用的一个实体)。
2. 3 实体关系
     一般而言, RFID应用中的实体是静态的, 而实体间的关系可以是静态的, 也可以是动态的。静态的实体关系类似于ER模型中的传统关系。例如, 一个物理对象和它内置的传感器之间的关系是静态的。由于RFID数据具有时间特性, RFID应用中的实体关系大多是动态的、面向历史数据的。各实体间进行信息交互, 并生成运动、
工作流程、操作以及商业交易等数据信息。这些信息被认为是不同的事件或状态。

实体间交互信息时生成以下事件:
    1)观测值:阅读器读取物品标签数据时生成的观测数据。
    2)传感器测量值:标签内置的传感器感应到目标对象时生成的传感器测量信息(如温度)。
    3)属性值:读写器(如阅读器)将物品的属性值写入标签中时生成的属性值。例如, 阅读器把对物品的处理步骤信息写入标签时, 生成的属性值便是处理步骤。
    4)交易条目:交易物品时生成的交易条目。

   除生成事件外, 各实体进行交互时也会导致状态的变化。状态的变化意味着历史数据的变化, RFID 数据模型需依据跟踪和监控信息才能很好地捕获目标对象信
息。在RFID应用中, 状态的变化包括:aria
1)目标对象位置的变化:例如, 货车携带货盘离开仓库。
2)目标对象包含关系的变化:例如, 集装箱被打包装人货盘。着
3)阅读器部署位置的变化:例如, 阅读器被部署到新的放置, 或者可移动阅读器进入或离开某一个地点。
2. 4 通用的 RFID 数据模型
      基于以上讨论, 在RFID应用中, 通过采用各种类型 RFID 标签的组合标签、阅读器和传感器, 我们归纳出一种用于捕获信息和关系(包括时间和物理位置信
息)的通用数据模型。该模型以ER模型为基础, 并沿用静态实体和静态关系的建模方法。扩展的新特性如下:
    1)时间关系。RFID实体中有两种类型的时间关系:产生事件的关系和产生 状态历史的关系。分别用虚线和实线代表这两种关系。产生事件的 关系用时间戳“timestamp”表示事件的发生时间。产生状态历史的关系用“tstar”和“tend” 两个属性关联一个状态的生存周期。
   2)嵌套关系:嵌套关系是可读写 RFID应用的一个新特征。例如, 可写传咸器标签内置的传感器记录标签的温度测量历史数据。于是, 阅读器观测数据就同时包含了标签的 EPC 和历史温度记录数据。也就是说, 观测关系包含嵌套关系即传感器测量历史记录。然而只有一些商业数据库能够直接使用嵌套关系, 本章将这种关系拓展到一般性的平面表。

2. 4. 1 静态实体表

RFID组成架构包括:静态实体表、静态关系表和动态关系表。
(1)READER(reader_epc, reader_name, description)READER 表记录了阅读器的EPC、名称和描述信息, 
(2)OBJECT(object_epc, object_name, description)OBJECT 表包括目标对象的EPC、名称和描述内容。
(3)LOCATION(location_id, location_name, owner)LOCATION 表定义一些代表性的跟踪地点位置信息, 包括位置的 ID、名称和 归属人信息。

S-OBSERVATION 表和 SENSORMEASUREMENT 表可以有效方式阐述以下嵌套关系。N-S-OBSERVATION(reader_epc, object_epc, timestamp, N-SEN-SORMEASUREMENT(sensor_id, target, value, timestamp))。该嵌套关系表描述标签的观测结果, 包括阅读器的EPC、目标对象的 EPC 和观测时间戳, 以及传感器测量历史嵌套关系。