無線射頻識(shí)別(mdio frequency identmcation,RFID)技術(shù)是一種使用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),。RFID被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一,,將對(duì)供應(yīng)鏈管理(supply chain management,SCM)產(chǎn)生革命性影響。目前,,美國(guó),、日本、英國(guó)和德國(guó)等國(guó)都在研究RFID,MIT自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中心正積極構(gòu)建以RFID為基礎(chǔ)的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng),,這為RFID在SCM中的應(yīng)用描繪了宏偉藍(lán)圖,。我國(guó)政府也高度重視RFID的發(fā)展,公布了《中國(guó)RFID政策白皮書》,,并將射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用作為國(guó)家863計(jì)劃重大項(xiàng)目,。RFID在SCM中的核心價(jià)值突出表現(xiàn)于信源技術(shù)和采集技術(shù)的完美結(jié)合,但目前的研究重點(diǎn)主要集中在RFID引起的流程變革上,。對(duì)信息集成問題,,僅有少量學(xué)者進(jìn)行了研究,如POON等研究了基于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)物流資源管理系統(tǒng),,LEE等設(shè)計(jì)了基于RFID的逆向物流系統(tǒng),,余松森等構(gòu)想了新型物元網(wǎng)模型,林梓鵬等建立了基于RFID的分布式自治物流信息系統(tǒng)框架,。這些研究對(duì)基于RFID的SCM信息系統(tǒng)集成做了有益探索,,但大都只涉及供應(yīng)鏈某個(gè)側(cè)面,未能進(jìn)行系統(tǒng)研究,?;诖耍P者基于物聯(lián)網(wǎng),,對(duì)基于RFID的SCM系統(tǒng)集成問題展開初步研究,,以推動(dòng)RFID在SCM中的應(yīng)用。
1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成與工作原理
根據(jù)RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織EPCglobal的遠(yuǎn)景描述,物聯(lián)網(wǎng)由3部分組成,,如表1所示,。
表1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成要素
表1中,產(chǎn)品電子代碼(electronic product code,EPC)體系是與全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼(global trade item number,GTIN)兼容的,,以提供物理世界對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)為目標(biāo)的新一代編碼標(biāo)準(zhǔn),,也是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)(EAN·UCC系統(tǒng))的重部分,;RFID系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽,、讀寫器和應(yīng)用軟件組成;Savant中間件負(fù)責(zé)過濾,、整合讀寫器傳來的數(shù)據(jù)流,;對(duì)象名解析服務(wù)(object naming system,ONS)是一個(gè)自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng),類似于域名解析服務(wù),,在EPC編碼之間做地址映射,;實(shí)體標(biāo)記語言(physical markup language,PML)是基于XML語言發(fā)展而來的一種標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)語言,用于描述物品的信息,、過程和環(huán)境,。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理如下:①讀寫器從RFID標(biāo)簽中讀取物品的EPC編碼;②讀寫器將EPC編碼送到駐留有中間件的本地服務(wù)器,;③本地服務(wù)器對(duì)EPC編碼進(jìn)行相應(yīng)的URI格式轉(zhuǎn)換,,發(fā)送到本地ONS解析器;④本地ONS解析器把URI轉(zhuǎn)換成DNS(domain name system)域名格式,,基于DNS域名訪問本地ONS服務(wù)器,,如發(fā)現(xiàn)相關(guān)ONS記錄,直接返回DNS名稱權(quán)威指針(naming authority pointer,NAPTR)記錄,,否則轉(zhuǎn)發(fā)給上級(jí)ONS服務(wù)器,,上級(jí)ONS服務(wù)器基于DNS域名返回給本地ONS解析器DNS NAPTR記錄,本地ONS解析器基于這些記錄,,解析可獲得相關(guān)信息的EPC信息服務(wù)器(EPC information service,EPCIS)的IP地址,,并返回給本地服務(wù)器;⑤本地服務(wù)器依據(jù)解析出的EPCIS服務(wù)器的IP地址,,找到對(duì)應(yīng)的EPCIS服務(wù)器,,并提交訪問請(qǐng)求;⑥EPCIS服務(wù)器接受訪問請(qǐng)求,,返回產(chǎn)品相關(guān)信息,。
2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
基于RFID的SCM系統(tǒng)是跨組織、跨行業(yè)的全球化協(xié)作,,對(duì)安全性要求很高,;同時(shí),由于需支撐全球供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),因此要有在多層面,、多節(jié)點(diǎn)上靈活實(shí)施的伸縮能力,;此外,要使EPC數(shù)據(jù)價(jià)值最大,,還要與企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合,。基于這些考慮,,對(duì)由供應(yīng)商,、制造商、銷售商,、售后服務(wù)商,、外包服務(wù)提供商、物流服務(wù)提供商和最終用戶組成的典型供應(yīng)鏈,,在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,,結(jié)合敏捷供應(yīng)鏈管理的相關(guān)研究成果,筆者提出基于RFID的SCM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),,如圖1所示,。為表述清晰,圖1中各節(jié)點(diǎn)成員只有一家,,現(xiàn)實(shí)世界可擴(kuò)充至多家,。由于最終用戶一般不會(huì)有RFID設(shè)備,因此圖1中未反映最終用戶節(jié)點(diǎn),。
圖1 基于RFID的SCM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖
圖1中,,供應(yīng)鏈組建系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是宏觀戰(zhàn)略,主要由零時(shí)間戰(zhàn)略,、組織結(jié)構(gòu)選擇,、合作協(xié)調(diào)機(jī)制、利益分配機(jī)制,、信息戰(zhàn)略規(guī)劃,、市場(chǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃和產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃保證;運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是運(yùn)行戰(zhàn)略,,主要由精細(xì)生產(chǎn),、敏捷供應(yīng)、需求驅(qū)動(dòng),、柔性反應(yīng),、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟和即時(shí)響應(yīng)機(jī)制保證;除最終用戶外,,各節(jié)點(diǎn)成員都配有RFID識(shí)別系統(tǒng)并通過EPCIS服務(wù)器與企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP),、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)等應(yīng)用系統(tǒng)相連,。可以看出,,該SCM系統(tǒng)是多用戶基于Internet/Intranet集成信息平臺(tái)同時(shí)運(yùn)作的整體系統(tǒng),。在這個(gè)跨企業(yè)的功能網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,物聯(lián)網(wǎng)各要素相互關(guān)聯(lián),、協(xié)同工作,,形成了功能強(qiáng)大的分布式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
圖1所示系統(tǒng)是面向服務(wù)(service-oriented architecture,SOA)的,。由于將日常業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為單獨(dú)的業(yè)務(wù)功能和流程,,即服務(wù),通XML語言的web服務(wù)描述語言來描述接采用中立方式定義服務(wù)接口,,因此可獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái),、操作系統(tǒng)和編程語言,從而獲得很多便利,。例如,若零售商和供應(yīng)商系統(tǒng)不兼容,,則更換供應(yīng)商就可能是一個(gè)非常復(fù)雜的軟件流程,,而利用服務(wù)接口的靈活性,零售商就可保持系統(tǒng)現(xiàn)狀,,僅匹配服務(wù)接口并制訂新的服務(wù)級(jí)協(xié)定,,而不必完全重構(gòu)軟件系統(tǒng),這就支持了合作伙伴的改變,。供應(yīng)鏈成員可創(chuàng)建具有兩個(gè)網(wǎng)關(guān)SOA的RFID web服務(wù),,一個(gè)網(wǎng)關(guān)將web接到EPCIS服務(wù)器,另一個(gè)網(wǎng)關(guān)則位于EPCIS服務(wù)器和后端應(yīng)用程序之間,。供應(yīng)鏈成員間可通過調(diào)用RFID web服務(wù)溝通信息,,這時(shí)需鏈接外部web服務(wù),將內(nèi)部和外部RFID web服務(wù)組合為內(nèi)部SOA中的組合應(yīng)用程序,。為減少RFID數(shù)據(jù)由一點(diǎn)發(fā)至另一點(diǎn)的丟失風(fēng)險(xiǎn),,可考慮開企業(yè)安全的RFID web服務(wù)應(yīng)用程序。
3 系統(tǒng)的信息共享模式和數(shù)據(jù)處理
3.1 系統(tǒng)的信息共享模式
SCM系統(tǒng)中信息共享通常有兩種模式:其一為信息傳遞模式,,即由供應(yīng)鏈一方直接將信息傳遞給另一方,;其二為第三方模式(third party model,TPL),即將供應(yīng)鏈中需共享的信息在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中維護(hù),,并為全體成員共享,。TPL模式出現(xiàn)較晚,但能同時(shí)傳遞信息,,可消除信息傳遞時(shí)間過長(zhǎng)及帶來的相關(guān)問題,,有利于集中決策和整體優(yōu)化。圖1中的數(shù)據(jù)中心就是一個(gè)集中信息平臺(tái),即為TPL模式,。雖然數(shù)據(jù)中心能有效提高信息傳遞的整體協(xié)調(diào)性和客戶參與程度,,但并不宜承擔(dān)過多功能,其原因?yàn)椋孩俟δ茉蕉嘁馕吨鴶?shù)據(jù)存儲(chǔ)量越大,,這對(duì)數(shù)據(jù)中心管理方的授信程度是一極大挑戰(zhàn),,有些成員可能不愿將某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如技術(shù)數(shù)據(jù)等)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心;②并非所有信息都要共享,,若數(shù)據(jù)中心信息處理壓力過大,,則易出現(xiàn)網(wǎng)路擁塞、傳輸滯后,。因此,,在基于RFID的SCM系統(tǒng)中,考慮集中信息平臺(tái)與供應(yīng)鏈成員信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式:成員共同關(guān)心的數(shù)據(jù),,如市場(chǎng),、生產(chǎn)、庫存等信息存放于數(shù)據(jù)中心共享,,各成員的EPCIS服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng)則由成員自己建立和維護(hù),,并由EPCIS服務(wù)器交互信息。由于數(shù)據(jù)中心本身不具贏利能力,,因此必須考慮由誰來投資和管理的問題,。謝斌等提出集中信息平臺(tái)可由供應(yīng)鏈核心企業(yè)或外部專業(yè)的信息服務(wù)商管理,還可由供應(yīng)鏈各方根據(jù)投資和受益大小分?jǐn)倶?gòu)建成本和維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本,,這可在RFID系統(tǒng)構(gòu)建中統(tǒng)一考慮,。
3.2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法
在新一代EPC標(biāo)準(zhǔn)下,RFID標(biāo)簽讀寫速度已達(dá)到1 800次/s.如何從讀寫器采集的海量數(shù)據(jù)中剔除錯(cuò)誤或冗余的數(shù)據(jù)并盡可能地提取有意義的數(shù)據(jù)成為研究的焦點(diǎn),。目前,,有3種RFID數(shù)據(jù)處理方法:①將讀寫器直接連接到應(yīng)用程序,由應(yīng)用程序設(shè)計(jì)RFID數(shù)據(jù)冗余的過濾及所需數(shù)據(jù)的提取程序,,該方法效率低,、可維護(hù)性差;②基于消息驅(qū)動(dòng),,由中間件濾除冗余數(shù)據(jù)并將RFID數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用程序,,該方法目前采用較多,但由于未充分提取事件間的內(nèi)在關(guān)系,,仍然較為費(fèi)時(shí),;③基于復(fù)雜事件處理(complex event processing,CEP)的新興技術(shù),將系統(tǒng)數(shù)據(jù)看作是不同類型的事件,,通過分析事件間的不同關(guān)系,,建立多個(gè)事件關(guān)系庫,,并利用事件關(guān)聯(lián)、事件分層及事件提取等多項(xiàng)技術(shù),,從多個(gè)事件中分析,、提取對(duì)實(shí)際應(yīng)用有意義的復(fù)雜事件,以滿足系統(tǒng)不同層次的使用者的應(yīng)用需要,。
筆者認(rèn)為,,采用CEP技術(shù)是一種較好的RFID數(shù)據(jù)處理方法。在事件驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)中采用CEP技術(shù),,可分析過去事件的需求或即將出現(xiàn)的事件需求,,這種預(yù)測(cè)功能對(duì)于供應(yīng)鏈管理是非常必要的。例如,,制造商可借助CEP技術(shù)判斷出消費(fèi)者需求的未來趨勢(shì),,并在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)等出呼應(yīng);零售商也可辨識(shí)出在自己的店鋪網(wǎng)絡(luò)上打算購(gòu)買東西的最佳顧客,,并根據(jù)他購(gòu)買模式給予個(gè)人化的特殊優(yōu)惠,。CEP技術(shù)對(duì)基于RFID的SCM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的SOA架構(gòu)也能起到推動(dòng)作用。在一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)的SOA架構(gòu)中,,CEP有許多功能,,如搜集有關(guān)單個(gè)服務(wù)的信息過濾及匯聚信息、監(jiān)視服務(wù)以發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)或威脅,、自動(dòng)啟動(dòng)回應(yīng)或發(fā)送一個(gè)需要得到回復(fù)的警告(如倉(cāng)庫中正在過期的飲料)等,這使得SOA架構(gòu)的基于RFID的SCM系統(tǒng)具有了實(shí)時(shí)自動(dòng)化和的特性,,有利于供應(yīng)鏈成員快速匯聚,、分析海量數(shù)據(jù)并即時(shí)采用最佳商業(yè)決策。
3.3系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)
基于RFID的SCM系統(tǒng)的構(gòu)建者不僅有RFID標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)及其委托單位,,更多的則是以供應(yīng)鏈各方成員及EPC服務(wù)托管提供商為主體,。這些主體的組織結(jié)構(gòu)是基于RFID的SCM系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)和成功運(yùn)作的保證。供應(yīng)鏈組織分類方法有多種,,根據(jù)萬杰等的分類,,可分為獨(dú)立決策結(jié)構(gòu)、完全一體化結(jié)構(gòu)和部分合作結(jié)構(gòu),。
?。?)獨(dú)立決策結(jié)構(gòu)。它是指供應(yīng)鏈成員各自預(yù)測(cè),,以各自利益最大化為目的安排訂貨,,相互間不存在合作和信息共享,是完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)交易關(guān)系,。很顯然,,基于RFID的SCM信息系統(tǒng)不適用于這種結(jié)構(gòu),。
(2)完全一體化結(jié)構(gòu),。它是指某一企業(yè)完全控制整個(gè)供應(yīng)鏈的決策,,通過合并、兼并和控股等方式實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)縱向一體化,。從理論上講,,這種結(jié)構(gòu)消除了組織壁壘,信息完全共享,,似乎應(yīng)是最有效的組織結(jié)構(gòu),。但實(shí)際案例表明并非如此。完全一體化結(jié)構(gòu)中,,成員間的文化和管理差異,、利益協(xié)調(diào)及均衡分配等都會(huì)降低內(nèi)部效率,使競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制無法被有效利用,。穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)也影響市場(chǎng)應(yīng)變的敏捷性,,當(dāng)出現(xiàn)效率低下時(shí),需大量成本才能將其剝離,。更重要的是,,易造成獨(dú)裁并招致不滿。完全一體化大多發(fā)生成員實(shí)力較強(qiáng),,其他成員實(shí)力較弱的情況下,,基于RFID的SCM信息系統(tǒng)中,各成員大都具備一定的財(cái)力和信息化水平,,對(duì)信息共享和合作有很高要求,,因此不宜采用這種由一個(gè)企業(yè)完全主宰的結(jié)構(gòu)。
?。?)部分合作結(jié)構(gòu),。它是指供應(yīng)鏈成員間在某些層次上合作,例如,,在關(guān)系管理,、需求管理、訂單管理,、采購(gòu)管理,、服務(wù)管理及產(chǎn)品開發(fā)管理等關(guān)鍵流程上的合作。部分合作結(jié)構(gòu)對(duì)成員間實(shí)力均衡與否的限定并不嚴(yán)格,,這一點(diǎn)與基于RFID的SCM信息系統(tǒng)類似,。在部分合作結(jié)構(gòu)中,組織靈活性,、關(guān)系控制及相互依賴性等特點(diǎn)介于完全一體化和獨(dú)立決策結(jié)構(gòu)之間,,企業(yè)間既有合作又有競(jìng)爭(zhēng),,由于共同利益和共同組織目標(biāo)的存在,合作性會(huì)多于競(jìng)爭(zhēng)性,,這使得企業(yè)間需要達(dá)成一定層次和某些種類的信息共享,。在基于RFID的供應(yīng)鏈中,各成員的信息和業(yè)務(wù)對(duì)于供應(yīng)鏈整體效率和效益都有較大影響,,成員間既有較高的信息共享度和合作性,,又有一定的討價(jià)還價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)性,因此較適合采用這種結(jié)構(gòu),。需指出的是,,在該結(jié)構(gòu)中,雖然沒有能完全控制整個(gè)供應(yīng)鏈的企業(yè),,卻仍可能有地位較主導(dǎo)的企業(yè),。一般來說,核心資源擁有方地位較強(qiáng),,若沒有核心資源擁有方,,則臨近終端市場(chǎng)的成員地位較強(qiáng)。
4結(jié)論
相對(duì)RFID具體應(yīng)用的研究,,基于RFID的SCM系統(tǒng)集成問題的研究較少,。筆者以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),研究了基于RFID的SCM信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),、信息共享模式,、數(shù)據(jù)處理方法及組織結(jié)構(gòu),對(duì)基于RFID的SCM信息系統(tǒng)的集成進(jìn)行了初步探討,。系統(tǒng)采用集中信息平臺(tái)與供應(yīng)鏈成員信息系統(tǒng)相結(jié)合的信息共享模式及基于CEP技術(shù)的數(shù)據(jù)處理方法,,成員間既具獨(dú)立性,又有合作性,,能滿足多用戶基于Internet/Intranet集成信息平臺(tái)同時(shí)運(yùn)作的要求,可為RFID在供應(yīng)鏈管理信息系統(tǒng)中的集成應(yīng)用提供參考,。