物联网之Savant体系结构的分析研究

Ｓａｖａｎｔ系统的程序模块可以由Ａｕｔｏ—ＩＤ标准委员会定义，或者由用户和第三方生产商来定义。Ａｕｔｏ—ＩＤ标准委
员会定义的模块叫做标准模块。这些标准模块通常应用在Ｓａｖａｎｔ系统的所有应用实例中。其他程序模块可以根据
用户定义包含或者不包含在一些具体实例中，这些叫做可选程序模块。通常，标准程序模块含：事件管理系统
以供企业将后端系统与ＲＦＩＤ读写器串接。以整体发展架构来看，此时企业的导入须自行花费许多成本去处理前
后端 系统连接的问题。通常企业在本阶段会通过Ｐｉｌｏｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ方式来评估成本效益与导人的关键议题。
（２）架构Ｓａｖａｎｔ系统发展阶段
本阶段是Ｓａｖａｎｔ系统成长的关键阶段。由于ＲＦＩＤ的强大应用，Ｗａｌ—Ｍａｒｔ与美国国防部等关键使用者相继进
将沿叶子节点到根节点的顺序逐级自
动上传数据。每次识读．Ｓａｖａｎｔ系统
都要保存一些信息，例如：标签的
ＥＰＣ码、扫描标签的解读器的ＥＰＣ
图２物联网应用模型示意图
码、识读时间以及与ＥＰＣ不相关的一 些信息，如解读器观测到的温度和地 理位置等。
从Ｓａｖａｎｔ的应用逻辑模型可以看出，ＩＳ通常安装在氽业的区域或国家数据中心，其功能除了从它的下级采集
（ＥＭＳ）、实时内存数据结构（ＲＩＥＤ）和任务管理系统（ＴＭＳ）。
ＥＭＳ用于读取解读器或传感器中的数据，对数据进行平滑、协同和转发处理，将处理后的数据写入ＲＩＥＤ或
ｄａｔａｂａｓｅ。“解读适配器”获得的事件先经过“事件队列”、“事件过滤器”、“事件记录器”处理，然后保存在实
时内存事件数据库中，这些过程都由ＥＰＣ数据的ＥＭＳ监控管理。
息的汇集采取时间戳（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）方 式。在图２中，Ｅｄｇｅ Ｓａｖａｎｔ的ＰＭＩ 服务器只保存０～８小时的数据。其父
节点Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｓａｖａｎｔ的ＰＭＬ服务器保 存８～４８小时的数据．其祖父节点Ｉｎ～
ｔｅｍａｌ Ｓａｖａｎｔ的ＰＭＬ服务器保存４８ 小时以上的数据等。每一－级Ｓａｖａｎｔ的 ＰＭＬ服务器在没置好的时间到达后．
图３ Ｓａｖａｎｔ系统功能结构
个接口与外界交瓦：解读器接口和应用程序接口。
解读器接口提供与标签解读器。尤其是ＲＦＩＤ解读器的连接方法；应用程序接口提供Ｓａｖａｎｔ系统与外部应用 程序的连接接口。这些应用程序通常是指企业正在使用的应用程序或新的特定ＥＰＣ应用程序或者其他Ｓａｖａｎｔ系
统。除了Ｓａｖａｎｔ系统定义的两个外部接口（解读器接口和应用程序接口）外，程序模块之间用它们自己定义的 ＡＰＩ函数交互。
Ｓａｖａｎｔ系统
３描述了Ｓａｖａｎｔ系统的基
本功能组件及其与其他应
读
用程序的通讯状况Ｉ”。
写
器
２．１ Ｓａｖａｎｔ系统的外部
读
程序模块集成器，
任务管理系统
事件管理系统
应
写 器
用
事件队列ｌ过滤器Ｉ存储日志ｌ Ｉ任务
程
接
口
序 接
企 业 应
用 程
接口
实时内存事件数据库
口
序
Ｓａｖａｎｔ系统是一些程 序模块的集成，它通过两
物联网系统的核心组件包括：标签、解读器、Ｓａｖａｎｔ系统、ＰＭＬ服务器、ＯＮＳ服务器。其中Ｓａｖａｎｔ系统是物 联网的神经系统，负责传送和管理解读器识读的信息流。本文主要以Ｓａｖａｎｔ系统为研究对象，分析系统的组成模
物联网神经系统－－Ｓａｖａｎｔ系统及其网络 块，并从其网络应用模式、系统结构、功能框架出发，研究Ｓａｖａｎｔ系统的分布式体系结构【ｌｌ。
ＲＩＥＤ是Ｓａｖａｎｔ系统特有的一种存储容器，是一个优化的数据库，为了满足Ｓａｖａｎｔ系统在逻辑网络中的数据传
输速度而设立，它提供与ｄａｔａｂａｓｅ相同的数据接口，但访问速度比ｄａｔａｂａｓｅ快得多。ＴＭＳ的功能类似于操作系统
的任务管理器，它把由外部应用程序定制的任务转为Ｓａｖａｎｔ系统可执行的程序，写入任务进度表，使Ｓａｖａｎｔ系统
１９９９年美国麻省理工大学首次提出了ＥＰＣ系统（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ）即物联网的概念，有关专家预测它 将是改变全球信息交流方式的下一场信息革命。基于互联网和射频技术的ＥＰＣ系统，是在计算机互联网的基础 上，利用ＲＦＩＤ、无线数据通讯等技术，构造的一个实现全球物品信息实时共享的“Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ”。电子标签 （ＲＦＩＤ）、产品电子码（ＥＰＣ）、互联网（ＩＮＴＥＲＮＥＴ）三个元素的有效组合构成物联网。一个带有电子标签的产品 （电子标签中有这个产品的唯一编码），当它通过一个读写器时，这个产品的信息就会通过互联网传输到指定的计 算机内。这是一个全自动的产品流动监测网络，展示了一个在全球范围内对每个产品跟踪的全新理念。物联网将 在全球范围内从根本上改变对产品生产、运输、仓储、销售各环节的监控和管理水平，将成为继条码技术之后， 再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术应用，是条码技术应用的延伸和拓展。
术体系结构。
关键词：ＥＰＣ；物联网；Ｓａｖａｎｔ系统；体系结构
中图分类号：ＴＰ３９９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２—３１００ ｆ２００６）０７—００１８—０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ）ｓｙｓｔｅｍ ｍａｋｅｓ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｐｒｏｄｕｃｔ， ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ ｃｏｓｔ．Ｓａｖａｎｔ ｉｓ“ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ” ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｓｔｒｅａｍｓ ｏｆ ｔａｇ ｏｒ ｓｅｎｓｏｒ ｄａｔａ（ｅｖｅｎｔ ｄａｔａｌ ｃｏｍｉｎｇ ｆｒｏｍ ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｒｅａｄｅｒ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｆ Ｓａｖａｎｔ，ｇｉｖｅｓ ａ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ａｎｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｗｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｏ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓａｖａｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃｏｄｅ；ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ；ｓａｖａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ；ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
·１８·
万方数据
·电子物流·
ＥＳ由它们在网络中的逻辑位置而得名，它们始终处在Ｓａｖａｎｔ分布式网络结构的最底层，与ＲＦＩＤ的解读器相
连，采集实时ＥＰＣ数据。ＥＰＣ
鍪薰呈妻通篓兰Ｓｌ琶蒜人物
联网系统，并向上层的Ｓａｖａｎｔ
ｔｓ／咂至立二㈡“ｅ盼ｒ＼…ｎａｌ盹＼Ｓａ“ｖ幽ａｎｔ…。
系统（即：ｉｓ）传输数据。ＥＳ 实时地捕获、监视、存储数
１
Ｓａｖａｎｔ系统是Ａｕｔｏ—ＩＤ中心设计的用来加工和处理来自解读器的所有信息和事件流的软件．是连接标签解读 器和企业应用程序的重要纽带。它要对标签数据进行过滤、分组和计数．以提高发往信息网络系统的数据质量， 防止错误识读、漏读或多读信息。Ｓａｖａｎｔ系统是物联网的神经系统，是一种企业通用的管理ＥＰＣ采集数据的系统 工具。它可以安装在商店、本地配送中心、区域甚至全国数据中心等数据采集点和数据管理点，以实现对数据的 捕获、监控和传输管理。基于互联网的Ｓａｖａｎｔ系统构成了分布式结构的Ｓａｖａｎｔ系统网络，这种结构实现了全球物 品的互联和各种物品在全球的物流联系，提高了物联网的运行效率。图１描述了一个典型的Ｓａｖａｎｔ系统网络应用 结构示意图，这种树型结构的叶结点叫做“Ｅｄｇｅ Ｓａｖａｎｔ” （ＥＳ），树的分支结点叫做“Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｓａｖａｎｔ”（ＩＳ）［２１。
行ＲＦＩＤ技术的规划并进行导入的Ｐｉｌｏｔ Ｐｒｏｊｅｃｔ，促使各国际大厂持续关注ＲＦＩＤ相关市场的发展。本阶段Ｓａｖａｎｔ
系统的发展不但已经具备基本数据搜集、过滤等功能，同时也满足企业多对多（Ｄｅｖｉｃｅｓ—ｔｏ—Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）的连接
摘要：ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ）系统是一种运用高效标识识别技术对产品进行识别，实现实时信息交流和传递， 有效降低物流成本的系统。ＥＰＣ系统网络的神经中枢是Ｓａｖａｎｔ系统，它主要负责传送和管理解读器识读的信息流。本文分析了
Ｓａｖａｎｔ系统的分布式网络结构，讨论了系统的功能框架及其体系框架。在此基础上，本文主要研究了物联网之Ｓａｖａｎｔ系统的技
·电子物流·
第２９卷总第１３１期
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Ｔｈｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓａｖａｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ
陈 峥，刘 慧，宫 雪 （北京理工大学，北京１０００８１）
ＣＨＥＮ Ｚｈｅｎｇ，ＬＩＵ Ｈｕｉ，ＧＯＮＧ Ｘｕｅ（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）
Ｓａｖａｎｔ系统允许采用其他的协议与识读器通讯，在（Ａｕｔｏ—ＩＤ识读器通讯协议１．０》中，对接口的细节做了详
．１９·
万方数据
·电子物流·
细说明。应用程序接口能够采用Ｓａｖａｎｔ服务器本地协议，与以前的扩展服务通讯。应用程序接口也可以采用与识
读器协议类似的分层方法来实现，如高层定义命令和抽象的语法，底层实现与具体语法和协议的绑定。至今还没
有统一的关于Ｓａｖａｎｔ之间通讯方式的定义，ＳＯＡＰ接口是比较常见的一种。利用这种接口用户可以设置接收器，