范新剛

(廣州城建職業(yè)學(xué)院機(jī)電與信息工程學(xué)院，廣東從化510925)

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，電子商務(wù)已經(jīng)成為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，以及國(guó)內(nèi)外貿(mào)易最重要的手段之一?，F(xiàn)行的電子商務(wù)模式主要包括B2B，B2C及C2C 3種模式，但是由于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬性和開放性，導(dǎo)致了電子商務(wù)發(fā)展的一些瓶頸，主要包括以下幾個(gè)方面。

1)信息不對(duì)稱問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)電子商務(wù)交易存在的主要問題分別為商品質(zhì)量、售后服務(wù)和交易安全問題。這些問題都涉及到生產(chǎn)廠家、商家及消費(fèi)者之間的誠(chéng)信問題，并始終貫穿整個(gè)電子商務(wù)流程，對(duì)電子商務(wù)的發(fā)展起決定性影響。究其根源，信息不對(duì)稱是造成這些問題的主要原因，信息不對(duì)稱問題諸如檸檬問題、信號(hào)發(fā)送、逆向選擇和道德風(fēng)險(xiǎn)等，在電子商務(wù)環(huán)境中尤其突出，同時(shí)由于電子商務(wù)活動(dòng)中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)及信息都絕大部分掌握在商家手中，同樣會(huì)導(dǎo)致了商家與消費(fèi)者之間的信息不對(duì)稱，這種信息不對(duì)稱將直接導(dǎo)致消費(fèi)者的感知風(fēng)險(xiǎn)提高。

2)物流配送效率、質(zhì)量問題。電子商務(wù)是一種全新的商務(wù)模式，相對(duì)于傳統(tǒng)商務(wù)形式，其特點(diǎn)是一切以消費(fèi)者為中心，離散的消費(fèi)者個(gè)體以及離散的商品庫存，對(duì)電子商務(wù)的物流配送效率及質(zhì)量提出了非常高的要求［1］，主要包括:①配送效率，1～2天的商品配送時(shí)間已是基本要求;②消費(fèi)者、商品庫存比較離散，因此商品配送呈現(xiàn)小批量多批次的特點(diǎn)，如何進(jìn)行快速分揀和配送是關(guān)鍵;③配送過程難以預(yù)測(cè)，電子商務(wù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)是離散性高、隨機(jī)性很強(qiáng)，業(yè)務(wù)量難以預(yù)測(cè);④過程監(jiān)控難度大，消費(fèi)者難以實(shí)時(shí)掌握貨物的存儲(chǔ)和運(yùn)輸狀況，相關(guān)監(jiān)管部門難以跟蹤整個(gè)流程，造成配送出現(xiàn)質(zhì)量問題難以維權(quán)［2］。

3)商品質(zhì)量追溯體系不完善。售后服務(wù)是電子商務(wù)活動(dòng)的重要組成部分，而質(zhì)量追溯是現(xiàn)在電子商務(wù)的難點(diǎn)問題之一。產(chǎn)品質(zhì)量問題貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能造成質(zhì)量問題，但現(xiàn)在的電子商務(wù)過程中，由于產(chǎn)品在流通過程中，缺乏相應(yīng)信息收集，或者即便有相關(guān)信息，也是掌握在供貨方，消費(fèi)者難以獲取，因此，造成產(chǎn)品質(zhì)量難以追溯，消費(fèi)者維權(quán)困難重重。

基于以上問題，文本討論了射頻識(shí)別系統(tǒng)(radio frequency identification，RFID)和產(chǎn)品電子代碼(electronic product code，EPC)［3］等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子商務(wù)商品質(zhì)量追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出一個(gè)通用的、基于云存儲(chǔ)模式的在線溯源框架系統(tǒng)，以云存儲(chǔ)模式為系統(tǒng)整體架構(gòu)核心，體系層次間通過XML，Web service數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)功能和編碼方案可適應(yīng)不同溯源主體的需求。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)的追溯模式

1.1 物聯(lián)網(wǎng)和EPC系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)(internet of Things)就是指利用各種信息傳感設(shè)備，如RFID裝置、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)［4］。其核心由全球EPC體系、RFID、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部分組成。

EPC系統(tǒng)是通用的編碼體系標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分:EPC代碼、EPC標(biāo)簽、讀寫器、EPC中間件、對(duì)象名稱解析服務(wù)(object naming service，ONS)，EPC 信息服務(wù)(EPC information service，EPCIS)等，其工作流程如下:

1)讀寫器讀取EPC代碼，將讀取結(jié)果傳給EPC中間件;

2)EPC中間件將EPC代碼進(jìn)行整理并傳給名稱解釋服務(wù)器ONS;

3)ONS服務(wù)器將解釋名稱回傳EPC中間件，EPC中間件對(duì)某一個(gè)產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行查找，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器返回查找到的產(chǎn)品信息，從而完成EPC代碼的識(shí)別過程。

1.2 可追溯性

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對(duì)可追溯性的定義是通過登記的識(shí)別碼，對(duì)商品或行為的歷史和使用或位置予以追蹤的能力?？勺匪菪允抢靡延涗浀臉?biāo)記，對(duì)產(chǎn)品的歷史、應(yīng)用情況、所處場(chǎng)所或活動(dòng)進(jìn)行追溯的能力。

因此，電子商務(wù)環(huán)境下的商品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，其首要環(huán)節(jié)是基本商品信息收集，并要求信息采集及時(shí)、準(zhǔn)確，信息采集涵蓋了商品供應(yīng)鏈的整個(gè)過程。商品質(zhì)量追溯系統(tǒng)就是對(duì)商品的原材料、加工、配送、零售、直到終端用戶全流程進(jìn)行信息采集，并對(duì)消費(fèi)者、生產(chǎn)廠家、商家以及職能監(jiān)管部門提供實(shí)時(shí)可靠的質(zhì)量追溯結(jié)果。

1.3 電子商務(wù)商品追溯模式

電子商務(wù)所產(chǎn)生的商品質(zhì)量糾紛越來越多，如何對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行追溯，成為解決電子商務(wù)服務(wù)質(zhì)量的重點(diǎn)之一。因此，在分析現(xiàn)有追溯模式基礎(chǔ)上，提出一個(gè)新的通用追溯模式，對(duì)解決電子商務(wù)質(zhì)量追溯具有一定借鑒意義。

1)鏈?zhǔn)阶匪菽Ｊ健Ｔ谏唐饭?yīng)鏈的各節(jié)點(diǎn)傳遞過程中，信息流一般伴隨著物料流，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)原材料及成品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)中含有該企業(yè)自身的信息和產(chǎn)品及原材料信息。如果企業(yè)要追溯產(chǎn)品的質(zhì)量問題或消費(fèi)者要追溯所購商品的生產(chǎn)廠家信息時(shí)，只能沿著供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)逐步追溯，這種追溯方式稱為鏈?zhǔn)阶匪荨?/p>

鏈?zhǔn)阶匪菽Ｊ降膬?yōu)點(diǎn)在于實(shí)施成本低，操作簡(jiǎn)單，不需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口;缺點(diǎn)是追溯過程較長(zhǎng)，反饋較慢，一旦一個(gè)節(jié)點(diǎn)中斷，將導(dǎo)致整個(gè)追溯鏈中斷，其可靠性較低。

2)交叉式追溯模式。現(xiàn)在的商品供應(yīng)鏈基本呈交叉模式，即生產(chǎn)企業(yè)的原材料可能來自多個(gè)供應(yīng)商，而其產(chǎn)品提供給多個(gè)下游銷售商，與此相對(duì)應(yīng)，對(duì)這種供應(yīng)鏈的追溯模式稱為交叉式追溯模式。

該模式實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是信息保存在供應(yīng)鏈的幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)中，各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)間的追溯模式還是鏈?zhǔn)阶匪?，因此，交叉式追溯?shí)際上是鏈?zhǔn)阶匪莸囊粋€(gè)集合，其優(yōu)勢(shì)在于如果某個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)追溯鏈中斷;缺點(diǎn)是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)下游的追溯中斷。

3)集中存儲(chǔ)式追溯模式。上述2種追溯模式都有其局限，尤其是對(duì)于突發(fā)性、并發(fā)性以及溯源主體較復(fù)雜的電子商務(wù)模式，解決的辦法是提高追溯信息的共享性和開放性，而數(shù)據(jù)庫由于其天然的共享性和開放性要求，因此，集中存儲(chǔ)式追溯模式應(yīng)運(yùn)而生。

在此追溯模式下，供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)的信息都集中存儲(chǔ)在中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。中央數(shù)據(jù)庫提供開放查詢接口，提供各類不同追溯主體的查詢服務(wù)。

集中存儲(chǔ)式追溯模式中，中央數(shù)據(jù)庫可以由供應(yīng)鏈中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提供，或者通過第3方數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)提供。這種追溯模式的優(yōu)點(diǎn)是信息集中存儲(chǔ)，查詢開放，滿足不同查詢主體的要求;缺點(diǎn)是中央數(shù)據(jù)庫的負(fù)載能力、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載要求較高，同時(shí)由于數(shù)據(jù)的高度集中，其可靠性要求比較高。

2 基于云存儲(chǔ)模式的追溯系統(tǒng)

電子商務(wù)的供應(yīng)鏈極為復(fù)雜，其中涉及的主體繁多，因此，電子商務(wù)中的質(zhì)量追溯也較為復(fù)雜，鏈?zhǔn)阶匪莺徒徊孀匪荻疾贿m合，而集中存儲(chǔ)式追溯模式，則存在中央數(shù)據(jù)庫的瓶頸問題，且現(xiàn)實(shí)中各環(huán)節(jié)大多已經(jīng)建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，因此如果采用中央數(shù)據(jù)庫模式，則對(duì)現(xiàn)有資料造成浪費(fèi)。

隨著云計(jì)算技術(shù)的成熟及普及，相應(yīng)的云存儲(chǔ)技術(shù)也日益成熟［5］。因此，對(duì)中央數(shù)據(jù)庫追溯模式進(jìn)行改進(jìn)，其存儲(chǔ)模式采用基于云技術(shù)的云存儲(chǔ)技術(shù)，將現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫加入到存儲(chǔ)云系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有資源，能克服中央集中數(shù)據(jù)庫的弊端［6］。

2.1 在線溯源系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于云存儲(chǔ)的在線溯源系統(tǒng)核心模塊包括信息采集系統(tǒng)、云存儲(chǔ)系統(tǒng)和在線溯源系統(tǒng)平臺(tái)，其架構(gòu)示意圖如圖1所示。

該追溯系統(tǒng)編碼體系遵循EPC規(guī)范，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)建立EPCIS服務(wù)器和ONS服務(wù)器，EPCIS服務(wù)器用以存儲(chǔ)各節(jié)點(diǎn)的事件和數(shù)據(jù)，將商品的EPC編碼以及與EPCIS服務(wù)器地址的映射信息存儲(chǔ)在本地ONS服務(wù)器中，除了節(jié)點(diǎn)服務(wù)器之外，還建立了系統(tǒng)根ONS服務(wù)器和查詢服務(wù)器，根ONS服務(wù)器用以存儲(chǔ)EPC編碼與本地ONS服務(wù)器地址的映射信息，通過查詢服務(wù)器，可以訪問到根ONS服務(wù)器，通過根ONS服務(wù)器和本地ONS服務(wù)器之間的層層名稱解釋，可以從EPCIS服務(wù)器中獲取產(chǎn)品的相關(guān)信息。

圖1 基于云存儲(chǔ)的在線溯源系統(tǒng)Fig.1 Online traceable system based on cloud storage

在該追溯系統(tǒng)中，商品在進(jìn)入銷售環(huán)節(jié)之前，流通中各環(huán)節(jié)都采用RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)，在商品配送到消費(fèi)者之前，通過讀寫器讀取RFID標(biāo)簽，并將標(biāo)簽內(nèi)的 EPC編碼上傳 EPCIS服務(wù)器，同時(shí)將RFID標(biāo)簽內(nèi)的編碼轉(zhuǎn)換為追溯條碼，用戶可以通過商品上的追溯條碼，查詢EPCIS服務(wù)器，進(jìn)行相應(yīng)追溯。

2.2 在線溯源系統(tǒng)體系層次

在線溯源系統(tǒng)的體系層次包括物理層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層如圖2所示。

圖2 在線溯源系統(tǒng)的體系層次Fig.2 Architecture of an online traceable system

圖2中，物理層位于電子商務(wù)在線溯源系統(tǒng)的底層，主要功能為數(shù)據(jù)采集，將傳感器采集的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)層進(jìn)行處理。其組成主要是各類數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括RFID標(biāo)簽、讀寫器、天線、傳感器及打印機(jī)等。

服務(wù)層位于物理層的上層，其對(duì)于物理層數(shù)據(jù)的處理包括RFID數(shù)據(jù)處理、EPCIS事件管理和EPC注冊(cè)與注銷。其中RFID數(shù)據(jù)處理是將物理層數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，去除冗余及錯(cuò)誤提供的數(shù)據(jù)，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)層進(jìn)行存儲(chǔ)。EPCIS事件管理實(shí)現(xiàn)對(duì)EPCIS服務(wù)器的訪問，將過程中產(chǎn)生的EPCIS事件傳遞給EPCIS服務(wù)器，同時(shí)也可以從EPCIS服務(wù)器中查詢EPCIS事件。EPC注冊(cè)與注銷實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的EPC編碼系統(tǒng)的管理，包括2類操作:①將企業(yè)自身的廠商識(shí)別代碼和本地ONS服務(wù)器的映射關(guān)系上傳給根ONS服務(wù)器;②將廠商識(shí)別代碼和對(duì)象分類代碼與EPCIS服務(wù)器地址的映射關(guān)系上傳給本地ONS服務(wù)器。

數(shù)據(jù)層主要提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、EPCIS數(shù)據(jù)以及映射信息。商品的基本信息、企業(yè)的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行本地存儲(chǔ)，EPCIS服務(wù)器只存儲(chǔ)過程中產(chǎn)生的EPCIS事件數(shù)據(jù)，基本信息、業(yè)務(wù)信息和EPCIS事件的映射信息存儲(chǔ)在本地ONS服務(wù)器中，同時(shí)在根ONS服務(wù)器存儲(chǔ)一個(gè)副本。

應(yīng)用層［7］包括供應(yīng)鏈各主體以及政府監(jiān)管部門的追溯服務(wù)管理，以滿足不同追溯主體的不同追溯目的，同時(shí)包括企業(yè)現(xiàn)有的各類應(yīng)用系統(tǒng)。

為了充分利用企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)，在企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)和在線溯源系統(tǒng)之間，還需要提供跨平臺(tái)數(shù)據(jù)接口，如 XML數(shù)據(jù)交換接口、Web Service接口［8］等，更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的共享性和開放性。

2.3 在線溯源系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)上文描述，建立基于瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)模式的分布式追溯系統(tǒng)。在供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的內(nèi)部系統(tǒng)和根ONS服務(wù)器中，統(tǒng)一采用3層體系結(jié)構(gòu)的B/S模式，即表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。

2.3.1 在線溯源系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

電子商務(wù)涉及產(chǎn)品門類繁多，不可避免與多個(gè)經(jīng)濟(jì)主體產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，所有的經(jīng)濟(jì)主體又與產(chǎn)、供、銷、管及服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)緊密相關(guān)，因此質(zhì)量溯源體系應(yīng)用主體包括生產(chǎn)企業(yè)、供貨商、物流配送企業(yè)、電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)商、政府部門和消費(fèi)者，而各個(gè)應(yīng)用主體的溯源目的并不相同［9］，比如，生產(chǎn)企業(yè)溯源目的是為了查找質(zhì)量問題所在，進(jìn)而改進(jìn)自己的管理;供貨商溯源可能更偏重于定位質(zhì)量問題產(chǎn)品來源和去處，從而改進(jìn)售后服務(wù);監(jiān)管部門溯源目的是防止假冒偽劣產(chǎn)品，維持市場(chǎng)秩序;而消費(fèi)者溯源目的在于自己的維權(quán)等等。

根據(jù)應(yīng)用主體不同的溯源需求，在線溯源系統(tǒng)功能分為生產(chǎn)加工管理、商品配送管理、商品銷售管理、查詢監(jiān)管4個(gè)功能模塊，如圖3所示。

圖3 在線溯源系統(tǒng)的功能模塊Fig.3 Function modules of an online traceable system

2.3.2 EPC編碼管理方案

本在線溯源系統(tǒng)采用EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)中的96位通用標(biāo)識(shí)(general identifier，GID－96)［10］編碼，GID－96的編碼結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 GID－96編碼結(jié)構(gòu)Tab.1 Coding structure of GID－96

表1中廠商識(shí)別代碼由在線溯源系統(tǒng)統(tǒng)一分配，對(duì)象分類代碼及其唯一標(biāo)識(shí)序列號(hào)由供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行分配。由于GID－96充足的編碼空間，足以為供應(yīng)鏈中所有對(duì)象分配一個(gè)唯一序列號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)對(duì)象的追溯。

3 結(jié)束語

電子商務(wù)商品質(zhì)量追溯是電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)商提高服務(wù)質(zhì)量和消費(fèi)者有效維權(quán)的關(guān)鍵手段，而一般追溯系統(tǒng)存在成本較高、部署困難等問題，尤其因?yàn)楣?yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)信息收集、存儲(chǔ)、查詢是離散的，甚至造成局部信息孤島，使得追溯效率較低。

本框架系統(tǒng)針對(duì)以上問題，將各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫加入到云存儲(chǔ)系統(tǒng)，部署容易，且充分利用現(xiàn)有的溯源信息，利用云計(jì)算、云存儲(chǔ)的高效性，可有效提高商品溯源的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

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