本文介绍了两种基于RFID的可视化供应链管理模型，并且设计了一种基于RFID的可视化供应链管理的原型系统。该模型可以实现供应商和用户之间的货物追踪，同时可以实时监控库存情况，发出预警信息，并且可以结合上下游的库存历史进行实时的发货预测。本文的模型分析和原型系统设计对于利用RFID技术改善供应链上下游信息不明的现况，提高供应链管理的效率和水平具有借鉴意义。
242007,43(13) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 公共信息服务系统CIS 务器负责解析SOAP请求,把它传给任务管理器,接收任务管 理器返回的结果,打包以SOAP的响应送给外部系统。SOAP服 务器可以让具有访问权限的外部系统通过 SOAP RPO同步访 企业+→中间件 中间件+企业 问,也可以根据配置异步地发送电子标签数据给外部系统。任 内部 应用 应用 务管理器响应外部接口的请求,生成相应的任务,执行对应的 系统 读写器 读写器 系统 处理逻辑,检索数据库,把结果返回给SOAP服务器,按照执行 企业1∠ 企业2 的时间特性可以将仟务分为一次性仟务、循环性仟务和永久性 g 任务。数据库用于长久保存提交的任务和进度表,防止任务管 图2原型系统的基本架构框图 理器的意外瘫痪。通过数据过滤器及TMS的机制,系统可以灵 4.1.1中间件系统 活地支持各种实时或非实时的RFID数据采集和处理逻辑。 设计的中间件系统,能够跟不同型号的多个读写器相连, WEB控制台提供用户界面,使得用户可以直观地对中间 釆集及存储读写器检测到的电子标签的信息,并提供相应接口件进行配置、管理及监控。具体包括读写器配置页面、标签信息 与CS系统以及ERP和其他供应链管理系统相连。设计的中列表页面、EMS配置页面、TMS配置页面和读写器组管理页 间件是Jaa编程的系统软件,可运行在多种操作系统上。其基面等。 本结构如图3所示,包括事件管理器(EMS),任务管理器(TMS), 应用程序接口可以支持多种的开放、标准的外部接口,如 实时内存事件数据库(RED),WEB控制台,以及读写器接口S0AP,HTP传输PML等。SOAP接口支持外部系统以SOAP 和应用程序接口等模块。以下分别加以简要说明。 RPC同步访问,或根据配置异步地以定时或事件触发方式发送 标签数据给外部系统。外部系统首先要登陆中间件建立一个对 WEB控制台 话,将过滤后的事件送到计数器。 适 4.1.2CIS信息服务系统 中间件应企 读写器1“器-EMS气数据库用业 CIS信息服务系统(如图4所示)是一个模拟的基于J2EE 标准的物流管理平台。该系统包括基本层,应用层和WEB访问 读写器2,配 接软 TMS 口件 层。其中WEB访问层定义信息的接入方式,包括手机访问、 2 WEB访问和E-mail报警信息等;应用层包括处理供应链管理 图3RFID中间件结构框图 流程的各种应用软件,如制造商主数据设置、报文处理、库存监 控、标签关联状态、退货处理、发货处理、协同补货、客户订货处 适配器组是为不同型号的读写器编写的组件,对RFID中 理、虚拟机界面和协同预测等;基本层是系统运行的基础,包括 间件支持的每种读写器都要编写其对应的适配器,RFD中间操作系统、」2E应用程序服务器、数据库、库存模拟引擎、报警 件会启动一个线程来运行每个不同的配置。读写器适配器通过引擎和控制台等,该系统基于Java语言开发,可以在 Windows., 读写器特定的API和读写器建立连接,而适配器和EMS、Weh Unix, Linux等不同的操作平台上运行。 控制台之间通过统一的接口与RFID读写器来交互,这样不同 厂商的读写器都可通过不同的适配器无缝地集成到中间件中。 手机访问 WEB访问 E-mail报警 RFID读写器接口由各种“方法”组成,例如:启动读写器(open- WEB访问层 Reader),关闭读写器( Close reader),获取读写器名( detreader- Name),获取读写器编号( getreaderlD),写电子标签( writeTag)等 协 协发退答库能 EMS主要用于收集读写器读到的标签信息,其任务是让 昏打同赛信存报 不同类型的读写器将读到的电子标签信息通过读写器接口写 测 处货理理打控据 理 入到数据库中;通过过滤器对RFID数据进行平滑处理;对事 件进行缓冲,使得数据记录器,数据过滤器和读写器接口能互 应用层 不干扰地工作。EMS包括的组件:数据记录器,数据队列,数据 「报警引擎」库仔模拟引擎」控制台 过滤器。数据记录器主要作用是把各种接收进来的数据存入数 J2EE网络服务器 数据库 据库;数据队列负责同步及暂存这些数据,并等待其他组件 从中取数据,事件队列的容量可配置。数据过滤器的主要功能 操作系统,NⅨ,Linx, Windows 基本层 是定期从事件队列中取出事件,并做过滤操作,剔除冗余的 图4CIS系统结构框图 事件 RIED是一个在存储器中的数据库,用来存储中间件的事 信息服务功能是通过上述模块或者模块组合来完成的。例 件信息,为任务管理器提供一个持久化的存储场所。RIED数据如协同预测模块、协同补货模块和库有模拟弓擎模块相结合就 库保存提交的任务和它们相应进度表的详细信息,所有提交给可以实现对用户库存的模拟和预测,并进行补货处理。而库存 系统的任务将会保存下来,在每一个循环,任务管理器査询数监控模块和报警引擎模块相结合就可以实现库存的自动预警 据库中的任务并更新相关的记录。 功能。 TMS的功能是根据用户定义的任务(如数据收集,信息查42系统功能描述 询,远程更新和调度等)进行数据管理和数据监控。原型系统设 设计的原型系统在RFID数据采集系统基础上,建立了 计的TMS包括SOAP服务器、任务管理器和数据库。SOAP服个共享的供应链库存管理平台,以创造一个透明的供应链,使 三俊宇,闵昊:面向物流的RFID应用系统研究 2007,43(13)25 得供应链中上下游的各个用户都能及时地了解和更新库存的收货单与计划的一致性,如果不符合,将发出警告信息,并通知 情况,依靠这些信息,供应商可以预测在未来的某个时间下游重新发货。 客户的库存信息和库存需求,主动供货或者补货,从而有利于 (2)库存信息预警。通过RFID系统可以自动检测供应链 提高供应链的效率。设计的原型系统的用户假定为“制造商”和及库存状况,当供应链中发生异常,比如某个仓库的库存过高、 业务伙伴”。“制造商¨模拟商品的制造者,“制造商¨可以通过过低或者发货延期等等,系统将会发岀预警信息,为厂商建立 登陆原型系统的用户界面,设置产品的主数据,如生产厂商,产实时反应机制提供方便。 品类型,商品名,单价,物理尺寸,产品性能等等。“业务伙伴”主 (3)库存协同预测。“合作伙伴”通过RFID系统的数据采 要模拟参与物流过程的实体,可以包括“供应商”和“客户”,完集系统,自动生成库存变化历史数据,提供“供应商”在进行出 成的功能包括:对位于供应链下游的“业务伙伴”的库存情况进货需求预测时,可以参考其下游合作伙伴的需求预测,修正自 行监控和管理,处理从下游发来的“要货请求”和预警,制定发身的预测需求值,为厂商提供决策依据 货计划和管理在途库存;以及监控和处理自己的库存,处理自 身产生的预警,向供应链上游节点发出“要货请求”,同时还可5小结 以处理上游节点发来的“发货通知”。原型系统支持两种供应模 信息采集手段的落后和信息共享方面的问题是制约目前 式:“供应商主动供货”和“客户主动要货”。在“供应商主动供供应链管理水平的主要问题,这个问题正在对社会造成很大的 货”模式中,供应商负责管理位于某个客户处的库存,主导发货影响。采用RFID自动识别方式构造的可视化信息管理系统有 过程。在“客户主动要货”模式中,客户主导整个物流的过程,首望为解决上述问题提供帮助。本文对基于RFID自动识别技术 先向供应商发出请求,确认后由供应商供货。 的可视化管理系统进行了分析,系统模型分为模型Ⅰ和模型Ⅱ 基于RFD自动识别技术的供应链模拟应用系统,可以完两类。其中模型I定位于集中式的供应链管理,可以基于互联 成的业务流程如图5所示。 网或者局域网进行构造,模型Ⅱ定位于分布式的供应链管理 开始 一般基于互联网进行构造。两个模型之间的本质差别在于模型 ⅡI包含分布式的地址名解析服务系统和分布式的信息服务 CIS→供应商:计划物品/ 系统 货盘标签信息发货时间 本文设计了一个基于模型I的RFID可视化供应链管理系 CIS→用户:预发货确认 统的实例,包括RFID数据采集系统,公共信息服务系统和应 用软件。本文通过原型系统详细地介绍了RFID中间件、信息 供应商:建立标签/物品关系 服务系统及应用软件的设计,该实例可以实现对供应商和用户 之间的发货和收货的自动跟踪和报警,同时可以实现库存的自 CIS:记录相关物品/货盘/标签信息 动监控,缺货预警,和库存协同预测等功能。通过采用RFID技 供应商:装载,发货 术可以实现物流过程中的实时数据采集;通过RFID技术与基 于物联网的信息服务技术的结合,可以实现可视化供应链管 供应商→CIS:发货确认 理,使得供应链的各个环节实现信息的互连互通,有利于提高 物流管理的效率和水平。(收稿日期:2007年1月) CIS:发出警告信息 发货单与计划相符 参考文献: 货物运输 [1] Viswanadham NThe past, present, and future of supply chain au- tomation[J.IEEE robotics Automation Magazine, 2002 用户→CIS:到货确认 [2] Rao K V S.An overview of back scattered radio frequency identi N fication system(RFID).IEEE, 1999 收货单与计划相符 CEs:发出警告信息 3 Flor T, Niess W, Vogler G RFID: the integration of contactless iden tification technology and mobile computing[ C)//7th International 用户→CIS:人库确认 Confrerence on Telecommunications ConTEL 2003 [4] Tuttle J R Traditional and emerging technologies and applications 结束 in the radio frequency identification(RFID) industry[C]/1997 IEEE 图5原型系统收发货物流程 Frequency Integrated Circuits Symposium, 1999 [5 Farlane D M, Lane M Auto ID based control systems-an overview] (1)发货和收货管理和货物的跟踪与报警。合作伙伴之间 //2002 IEEE SMC TAIR4 2002 收货和发货流程如图5所示。其中,“发货确认”和“到货确认” 16 Brock D L.The electronic product code(EPC )-a naming scheme 两个环节是通过RFID的读操作自动完成的。发货前,CIS系统 forphysicalobjects[eb/ol].http://www.autoidlabs.org/whitepapers/ 向供应商发出计划发货的内容和时间等信息,并向用户发出预 MIT-AUTOID-WH-002. pdf 发货确认;在供应商处,标签和物品之间建立关联,关联的信息[7] Clark s, Traub K, Anarkat d,etal.Auto- ID savant specification 存人CIS系统;发货时,系统将比较发货单与计划的一致性,如 1.0[S].Auto-ID Center Software Action Group Working Draft WD 果不符合,将发出警告信息,并重新装载;到货时,系统将比较 savant-10-20031014.2003-10