無線射頻識別（mdio frequency identmcation,RFID）技術是一種使用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術。RFID被認為是21世紀最重要的技術之一，將對供應鏈管理（supply chain management,SCM）產生革命性影響。目前，美國、日本、英國和德國等國都在研究RFID,MIT自動識別技術中心正積極構建以RFID為基礎的實物互聯網，這為RFID在SCM中的應用描繪了宏偉藍圖。我國政府也高度重視RFID的發展，公布了《中國RFID政策白皮書》，并將射頻識別技術與應用作為國家863計劃重大項目。RFID在SCM中的核心價值突出表現于信源技術和采集技術的完美結合，但目前的研究重點主要集中在RFID引起的流程變革上。對信息集成問題，僅有少量學者進行了研究，如POON等研究了基于RFID的倉儲物流資源管理系統，LEE等設計了基于RFID的逆向物流系統，余松森等構想了新型物元網模型，林梓鵬等建立了基于RFID的分布式自治物流信息系統框架。這些研究對基于RFID的SCM信息系統集成做了有益探索，但大都只涉及供應鏈某個側面，未能進行系統研究。基于此，筆者基于物聯網，對基于RFID的SCM系統集成問題展開初步研究，以推動RFID在SCM中的應用。
1物聯網系統的組成與工作原理
根據RFID標準化組織EPCglobal的遠景描述，物聯網由3部分組成，如表1所示。
表1物聯網系統的構成要素
表1中，產品電子代碼（electronic product code,EPC）體系是與全球貿易項目代碼（global trade item number,GTIN）兼容的，以提供物理世界對象唯一標識為目標的新一代編碼標準，也是全球統一標識系統（EAN·UCC系統）的重部分；RFID系統由RFID標簽、讀寫器和應用軟件組成；Savant中間件負責過濾、整合讀寫器傳來的數據流；對象名解析服務（object naming system,ONS）是一個自動的網絡服務系統，類似于域名解析服務，在EPC編碼之間做地址映射；實體標記語言（physical markup language,PML）是基于XML語言發展而來的一種標準的計算機語言，用于描述物品的信息、過程和環境。
物聯網系統的工作原理如下：①讀寫器從RFID標簽中讀取物品的EPC編碼；②讀寫器將EPC編碼送到駐留有中間件的本地服務器；③本地服務器對EPC編碼進行相應的URI格式轉換，發送到本地ONS解析器；④本地ONS解析器把URI轉換成DNS（domain name system）域名格式，基于DNS域名訪問本地ONS服務器，如發現相關ONS記錄，直接返回DNS名稱權威指針（naming authority pointer,NAPTR）記錄，否則轉發給上級ONS服務器，上級ONS服務器基于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，解析可獲得相關信息的EPC信息服務器（EPC information service,EPCIS）的IP地址，并返回給本地服務器；⑤本地服務器依據解析出的EPCIS服務器的IP地址，找到對應的EPCIS服務器，并提交訪問請求；⑥EPCIS服務器接受訪問請求，返回產品相關信息。
2系統的體系結構設計
基于RFID的SCM系統是跨組織、跨行業的全球化協作，對安全性要求很高；同時，由于需支撐全球供應鏈網絡，因此要有在多層面、多節點上靈活實施的伸縮能力；此外，要使EPC數據價值最大，還要與企業內部業務系統整合。基于這些考慮，對由供應商、制造商、銷售商、售后服務商、外包服務提供商、物流服務提供商和最終用戶組成的典型供應鏈，在物聯網的基礎上，結合敏捷供應鏈管理的相關研究成果，筆者提出基于RFID的SCM系統的體系結構，如圖1所示。為表述清晰，圖1中各節點成員只有一家，現實世界可擴充至多家。由于最終用戶一般不會有RFID設備，因此圖1中未反映最終用戶節點。
圖1 基于RFID的SCM系統的體系結構圖
圖1中，供應鏈組建系統對應的是宏觀戰略，主要由零時間戰略、組織結構選擇、合作協調機制、利益分配機制、信息戰略規劃、市場戰略規劃和產品戰略規劃保證；運行系統對應的是運行戰略，主要由精細生產、敏捷供應、需求驅動、柔性反應、動態聯盟和即時響應機制保證；除最終用戶外，各節點成員都配有RFID識別系統并通過EPCIS服務器與企業資源計劃系統（ERP）、倉儲管理系統（WMS）等應用系統相連。可以看出，該SCM系統是多用戶基于Internet/Intranet集成信息平臺同時運作的整體系統。在這個跨企業的功能網狀結構中，物聯網各要素相互關聯、協同工作，形成了功能強大的分布式網絡平臺。
圖1所示系統是面向服務（service-oriented architecture,SOA）的。由于將日常業務應用劃分為單獨的業務功能和流程，即服務，通XML語言的web服務描述語言來描述接采用中立方式定義服務接口，因此可獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言，從而獲得很多便利。例如，若零售商和供應商系統不兼容，則更換供應商就可能是一個非常復雜的軟件流程，而利用服務接口的靈活性，零售商就可保持系統現狀，僅匹配服務接口并制訂新的服務級協定，而不必完全重構軟件系統，這就支持了合作伙伴的改變。供應鏈成員可創建具有兩個網關SOA的RFID web服務，一個網關將web接到EPCIS服務器，另一個網關則位于EPCIS服務器和后端應用程序之間。供應鏈成員間可通過調用RFID web服務溝通信息，這時需鏈接外部web服務，將內部和外部RFID web服務組合為內部SOA中的組合應用程序。為減少RFID數據由一點發至另一點的丟失風險，可考慮開企業安全的RFID web服務應用程序。
3 系統的信息共享模式和數據處理
3.1 系統的信息共享模式
SCM系統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），即將供應鏈中需共享的信息在一個數據庫中維護，并為全體成員共享。TPL模式出現較晚，但能同時傳遞信息，可消除信息傳遞時間過長及帶來的相關問題，有利于集中決策和整體優化。圖1中的數據中心就是一個集中信息平臺，即為TPL模式。雖然數據中心能有效提高信息傳遞的整體協調性和客戶參與程度，但并不宜承擔過多功能，其原因為：①功能越多意味著數據存儲量越大，這對數據中心管理方的授信程度是一極大挑戰，有些成員可能不愿將某些關鍵數據（如技術數據等）傳輸到數據中心；②并非所有信息都要共享，若數據中心信息處理壓力過大，則易出現網路擁塞、傳輸滯后。因此，在基于RFID的SCM系統中，考慮集中信息平臺與供應鏈成員信息系統相結合的方式：成員共同關心的數據，如市場、生產、庫存等信息存放于數據中心共享，各成員的EPCIS服務器和應用系統則由成員自己建立和維護，并由EPCIS服務器交互信息。由于數據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可由供應鏈核心企業或外部專業的信息服務商管理，還可由供應鏈各方根據投資和受益大小分攤構建成本和維護運營成本，這可在RFID系統構建中統一考慮。
3.2系統的數據處理方法
在新一代EPC標準下，RFID標簽讀寫速度已達到1 800次/s.如何從讀寫器采集的海量數據中剔除錯誤或冗余的數據并盡可能地提取有意義的數據成為研究的焦點。目前，有3種RFID數據處理方法：①將讀寫器直接連接到應用程序，由應用程序設計RFID數據冗余的過濾及所需數據的提取程序，該方法效率低、可維護性差；②基于消息驅動，由中間件濾除冗余數據并將RFID數據傳輸到應用程序，該方法目前采用較多，但由于未充分提取事件間的內在關系，仍然較為費時；③基于復雜事件處理（complex event processing,CEP）的新興技術，將系統數據看作是不同類型的事件，通過分析事件間的不同關系，建立多個事件關系庫，并利用事件關聯、事件分層及事件提取等多項技術，從多個事件中分析、提取對實際應用有意義的復雜事件，以滿足系統不同層次的使用者的應用需要。
筆者認為，采用CEP技術是一種較好的RFID數據處理方法。在事件驅動的架構中采用CEP技術，可分析過去事件的需求或即將出現的事件需求，這種預測功能對于供應鏈管理是非常必要的。例如，制造商可借助CEP技術判斷出消費者需求的未來趨勢，并在新產品設計等出呼應；零售商也可辨識出在自己的店鋪網絡上打算購買東西的最佳顧客，并根據他購買模式給予個人化的特殊優惠。CEP技術對基于RFID的SCM系統體系結構中的SOA架構也能起到推動作用。在一個事件驅動的SOA架構中，CEP有許多功能，如搜集有關單個服務的信息過濾及匯聚信息、監視服務以發現機會或威脅、自動啟動回應或發送一個需要得到回復的警告（如倉庫中正在過期的飲料）等，這使得SOA架構的基于RFID的SCM系統具有了實時自動化和的特性，有利于供應鏈成員快速匯聚、分析海量數據并即時采用最佳商業決策。
3.3系統的組織結構
基于RFID的SCM系統的構建者不僅有RFID標準制定機構及其委托單位，更多的則是以供應鏈各方成員及EPC服務托管提供商為主體。這些主體的組織結構是基于RFID的SCM系統構建的基礎和成功運作的保證。供應鏈組織分類方法有多種，根據萬杰等的分類，可分為獨立決策結構、完全一體化結構和部分合作結構。
（1）獨立決策結構。它是指供應鏈成員各自預測，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，是完全競爭的市場交易關系。很顯然，基于RFID的SCM信息系統不適用于這種結構。
（2）完全一體化結構。它是指某一企業完全控制整個供應鏈的決策，通過合并、兼并和控股等方式實現組織結構縱向一體化。從理論上講，這種結構消除了組織壁壘，信息完全共享，似乎應是最有效的組織結構。但實際案例表明并非如此。完全一體化結構中，成員間的文化和管理差異、利益協調及均衡分配等都會降低內部效率，使競爭機制無法被有效利用。穩定的組織結構也影響市場應變的敏捷性，當出現效率低下時，需大量成本才能將其剝離。更重要的是，易造成獨裁并招致不滿。完全一體化大多發生成員實力較強，其他成員實力較弱的情況下，基于RFID的SCM信息系統中，各成員大都具備一定的財力和信息化水平，對信息共享和合作有很高要求，因此不宜采用這種由一個企業完全主宰的結構。
（3）部分合作結構。它是指供應鏈成員間在某些層次上合作，例如，在關系管理、需求管理、訂單管理、采購管理、服務管理及產品開發管理等關鍵流程上的合作。部分合作結構對成員間實力均衡與否的限定并不嚴格，這一點與基于RFID的SCM信息系統類似。在部分合作結構中，組織靈活性、關系控制及相互依賴性等特點介于完全一體化和獨立決策結構之間，企業間既有合作又有競爭，由于共同利益和共同組織目標的存在，合作性會多于競爭性，這使得企業間需要達成一定層次和某些種類的信息共享。在基于RFID的供應鏈中，各成員的信息和業務對于供應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，又有一定的討價還價的競爭性，因此較適合采用這種結構。需指出的是，在該結構中，雖然沒有能完全控制整個供應鏈的企業，卻仍可能有地位較主導的企業。一般來說，核心資源擁有方地位較強，若沒有核心資源擁有方，則臨近終端市場的成員地位較強。
4結論
相對RFID具體應用的研究，基于RFID的SCM系統集成問題的研究較少。筆者以物聯網為基礎，研究了基于RFID的SCM信息系統的體系結構、信息共享模式、數據處理方法及組織結構，對基于RFID的SCM信息系統的集成進行了初步探討。系統采用集中信息平臺與供應鏈成員信息系統相結合的信息共享模式及基于CEP技術的數據處理方法，成員間既具獨立性，又有合作性，能滿足多用戶基于Internet/Intranet集成信息平臺同時運作的要求，可為RFID在供應鏈管理信息系統中的集成應用提供參考。