2005年,在突尼斯举行的信息社会峰会上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。2009年,无锡市率先建立了“感知中国”研究中心,至此物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一写入《政府工作报告》。物联网(Internet of things,IOT)就是一个“物物相连”的网络。在物联网上,每个人都可以将真实的物体用电子标签上网联结,并在物联网上查找详细的信息和确切的位置。物联网作为目前科技产业不容忽视的趋势之一,受到了全社会极大的关注。据估计,未来5年,接入互联网的设备、传感器和芯片的需求量将超过250亿个,能处理至多500万亿GB数据[1]。
利用物联网技术对流通领域中的物品的生产、移动、储存进行实时监控,有利于消除信息系统之间的断层,提高物流配送的效率。但是,物联网技术的应用涉及到物联网中实时大数据的处理。在应用过程中,数据库需要实时处理十万级至百万级数据的插入并发操作和分析[2]。由于实时数据量大、实时性高,普通的应用系统无法及时处理实时数据,或者处理起来很慢,导致服务的实时性很难得到保证,这也为数据的管理带来了一定的难度,需要亟待改善。
一、文献综述
物联网是各种传感技术的综合应用,通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信[3]。为了实现物联网的规范发展,国际标准化组织EPCGlobal提出了相应的物联网标准,包括对象命名服务(Object Naming Service,ONS),EPC信息服务(EPC Information Service,EPCIS),应用层事件(Application Level Event,ALE),识读器管理(Reader Management,RM)。其中,EPCIS是一个EPCglobal网络服务,是物联网的访问接口,扮演着数据储存中心的角色,承担着数据的存储和共享的任务[4]。在EPCIS规范中,定义了物联网的4种事件类型,即对象事件(Object Event)、聚合事件(Aggregation Event)、统计事件(Quantity Event)和交易事件(Transaction Event),用来满足企业的商业活动需求[5]。
李景峰等[6]根据供应链系统对EPCIS的访问控制需求,设计了一种基于可扩展访问控制标记语言(XACML)的EPCIS访问控制模型。该模型能够实现灵活的访问控制策略部署和管理,具有供应链物品信息访问控制的动态性、异构性等特点。徐迟等[7]对物联网环境下EPCIS的应用中引入了SOA,把传统JavaEE项目中的一些操作转换成Web服务,并由远端程序来调用这些Web服务,减少了企业系统的运行成本,为物联网信息服务系统的研究和建设提供了参考价值。张书锋[8]通过分析ONS和EPCIS的特性,对其层次构架和运行原理进行了解析,进而对物联网系统的中间件进行了整体设计、EPCIS服务设计、EPCIS子模块的设计,并探讨了ONS的核心算法。杜晓辉[9]结合ALE层提出的非集成控制方法,利用向ALE层发送订阅请求,由ALE层再根据请求的内容将所需商品的信息反馈给EPCIS层的方式开发了一个基于商业物流的物联网企业原型系统,验证了物联网中交易事件的订阅方法与技术的正确性和可行性。赵会群等[10]提出了一个基于Web Service标准的推送服务方案,以此改善EPCIS系统之间的数据通信。实验结果表明,该方案显著提高了处理大数据的效率,同时又统一了异构系统之间的通信标准,对研究EPCIS系统的建设和性能优化具有重大的借鉴意义。孔德瀚等[11]认为,增加缓存空间可以大大降低用户查询EPC信息时对数据库的访问频率,提出基于代价函数的缓存替换算法。研究结果表明,与现有的一些传统缓存替换算法相比,该算法能进一步提高EPCIS查询模块的效率。贾建华等[12]认为区块链技术在供应链追溯领域的应用仍停留于情景分析和理论构建阶段,技术实现的资料和成功案例少之又少,因此设计了一种基于GS1 EPCIS标准开发设计的区块链追溯系统,并进行了模型验证,为区块链应用于供应链管理提供技术层面的理论支持。段刘卿[13]把带有EPC标识的物品信息为研究对象,设计和实现了一个基于EPCIS的物品信息检索系统,按照EPCIS标准实现物品信息的发布、集成和查询,为商家和普通用户提供面向EPC标识物品的物联网信息检索服务。
通过文献综述发现,学术界对于EPCIS的研究颇多,对RFID的研究更是丰富,但大多数的研究都集中在应用层面,而对EPCIS数据处理的相关研究较少。因此,本研究通过研究设计和模型建立,并通过实证分析提出EPCIS数据优化方案,为该领域的研究提供参考价值。