一种基于语义的物联网物品信息跟踪和追溯方法技术

本发明专利技术公开了一种基于语义的物联网物品信息跟踪与追溯方法，通过在物品流经的各个节点上，将物品的基本属性、状态属性，以及物品流通的上下游关系、上下游节点物品信息的访问地址和上下游节点之间物品唯一编码的映射关系分别记录在对应的语义标签中，进而通过对各节点上标签内容的有序访问，实现在物品流通的任一环节对某个特定物品单元从上游至下游的物品信息跟踪以及从下游至上游的物品信息追溯。本方法克服了物流过程中组装、打包、分拆等操作带来物品标签数据隐藏而造成的跟踪断链问题。使用本方法，上游节点可随时了解产品去向，在出现质量事故时实施准确的产品召回；下游节点可迅速判断物品来历，出现质量事故时快速追查责任原因。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息
，尤其涉及一种基于语义的物联网物品信息的跟踪与追 溯方法。
技术介绍
随着信息技术的迅速发展，RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术为网络服务 提供了基础的“信息传感器”，将通过物质世界极大程度地数字化，将物质世界中的物质流 动过程和虚拟世界中的信息处理的过程有效地结合起来。物联网通过装置在物体上的各种 信息传感设备，如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等，赋予物体智能， 并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大网络。通过为每一个物品赋予 一个唯一的电子标识，就可以基于RFID等自动识别和数据采集技术将物品流动的过程与 信息流动的过程结合起来，并通过与互联网相连的信息服务器提供对应该唯一电子标识的 物品的全部信息。融合了 RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术，物联网将任何时间、任 何地点人与人之间交互的互联网拓展延伸到人与物、物与物之间交互新维度。其最终目标 不仅是为每一件物品建立唯一的、开放的标识，更重要的是依靠高效的信息获取和信息交 换，实现信息在物品价值链相关者(供应链上下游、行业监管部门等)之间及时、准确、方便 的共享和交互，在对物品进行单品实时跟踪的同时，还能够促进整个供应链的优化，提高生 产效率。随着生产力水平和社会物质水平的提高，企业、消费者以及社会相关管理部门都 迫切希望能够掌握每件产品的来龙去脉，从而实现对产品质量/安全的严格把关。通过对 物品信息的跟踪和追溯，提供物品从源头到消耗使用的全生命周期信息，是物联网公共服 务体系价值的重要体现。通常来说，物品跟踪是指从物品流经的上游至下游，跟随一个特 定的物品单元或一批产品所运行的路径，获得路径上各个环节的重要信息的能力，例如对 于蔬菜和肉类产品的跟踪，指获得其从种植、饲养到加工、包装销售各个环节相关信息的能 力，这一能力对于召回对人类健康有威胁的产品，具有重要的意义。物品追溯则是指从供应 链的下游至上游，识别一个特定的单元或一批产品的来源的能力，即通过记录标识的方法 回溯某个实体来历的能力。物品追溯对于发现质量问题，落实问题责任具有重要的意义。通 过实施有效、准确的物品跟踪与追溯，不仅可以确定原料或部件的来源、产品的加工历史、 产品配送过程中的流通和位置，还可以为用户提供某个时间和空间范围内定性和定量的对 海量物品信息的快速查找方式。更加便捷和透明化的信息获取模式使企业信息系统不再局限于企业内部的局部 应用，而不断向企业价值链的上下游延伸拓展，从集中式的闭环本地后台信息系统逐渐发 展成为广域、分布、开环、综合的复杂系统——物联网应用。开环物联网应用往往涉及跨越 企业边界、区域甚至国界的多个参与者，各类数据分布异构。随着应用需求的不断增加，需 要能够透明地获取和处理来自海量数据源中的有用数据，实现多个软硬件系统以及不同信 息源之间的互操作。这就需要建立异构系统之间信息共享和交换的物品信息模型，用以描述物联网应用中所有物品相关的需要共享和交换的数据。现有的物品信息模型虽然可以应 用在存货跟踪、事务自动处理、供应链管理、机器操纵和物对物通讯等方面，但是由于是以 物品唯一电子标识作为索引，因此很难满足每个企业、每个行业的需要。如EPC global的 EPC信息网络体系中以EPC编码作为索引，使用物理标识语言(PML)作为数据交换的基础。 物理标识语言分为核心层(PML Core)与扩展层(PML Extension)两部分，其核心层用于描 述由RFID前端采集的数据，包括位置信息、传感信息等，扩展层则用于提供与RFID系统相 关的业务事件的描述。PML只能记录标记有唯一电子标识的物品和其所处环境最基本的物 理属性，但对于物品流通过程中的复杂编码信息交换，或者从上游至下游的跟踪以及从下 游至上游的追溯则无能为力。例如在很多典型开环供应链应用中，原材料供应商、生产商、第三方物流商、分销 商和零售商等按照物品流动的前后顺序关系相互联，系构成了供应链的多个参与节点。携 带电子标识的物品从起点开始，在各个参与节点之间顺序流动。但是物流期间由于在制造、 配送、分销、零售等不同物流节点上的加工、组装、装箱、分拆等操作，带来物品标识基本承 载体的变化，使标识物品的电子标签的形态和标签中的数据都可能发生改变。例如在生产 商节点某单件商品由6个零件组装构成，在经过生产商节点后，原有的6个零件的物品标识 被一个新商品的标识所替代；在分销商节点将30件商品装入一个包装箱，500个包装箱装 又装入一个集装箱内运输，使原有的商品标识被隐含在包装箱或集装箱的标识中。如此等 等，在绝大多数典型的物联网应用中，很难保证物品流通过程中“可见”的(系统中记录的) 电子标识从始至终的唯一性。因此，如果仅根据单一电子标识(如某个零件或某个包装箱 的唯一电子标识)进行信息交换、跟踪与追溯，那么由于组装、装箱、分拆等物流操作造成 物流过程中该标识被隐藏，使信息跟踪与追溯只能获得由该标识标记的片段，而无法得到 完整的物品信息。针对开环物联网应用中物流操作造成物品唯一编码在物流过程中被隐藏的常见 模式，需要一种能够利用分布在物品各个流通过程中的信息片段，最终拼接出包含物品从 原材料、加工、运输、销售直到使用全生命周期过程关键信息的完整记录的物品信息跟踪与 追溯方法。这种方法既是将物品流动与信息流动的过程结合起来实现信息增值的重要手 段，也是产品防伪、食品安全监管等重要社会性应用的技术支撑。
技术实现思路
为了解决现有技术在开环物联网应用中随着物流操作使物品的形态发生变化，监 管的对象信息也随之发生改变，如组装操作使原来的多个物品标识被隐含到组装形成的新 物品标识中，从而带来的信息跟踪断链问题，本专利技术的目的是提供一种基于语义的物联网 物品信息跟踪与追溯方法。为达成所述目的，本专利技术的一方面是提供一种利用物联网物品信息跟踪系统，实 现基于语义的物联网物品信息跟踪方法的步骤包括如下步骤1 查询物品信息的用户在物品流通过程的起始节点或某一个中间节点通过 物品信息跟踪与追溯客户端输入需要跟踪的物品唯一编码，发起针对该唯一编码物品的跟 踪查询请求；步骤2 在物品信息跟踪与追溯服务器上，将发起物品信息跟踪请 求的节点作为被查询的当前节点，将物品唯一编码作为被查询物品编码，使用由被查询物品编码和当前 节点上的信息服务器地址组成的二元值对作为对当前查询节点的标识；步骤3 物品信息跟踪与追溯服务器使用当前节点的二元值对标识中所提供的被 查询物品编码作为参数，按照当前节点标识中所提供的信息服务器地址调用当前节点提供 的信息服务，查询在当前节点上标签属性值为被查询物品编码的物品信息记录；步骤4 物品信息跟踪与追溯服务器从调用当前节点信息服务获取的物品信息记 录中提取当前节点的节点类型，并从操作属性中标识物品去向的去往语义标签中提取其中 记录的下游信息服务器地址以及去往下游的物品编码的数据，将这些数据加入到一个待查 询列表的头部；所述待查询列表由多个二元值对组成，其中的每个二元值对由下游物品编 码和下游信息服务器地址构成，并以栈的形式存储该待查询列表；步骤5 当从去往语义标签中提取的数据已全部被加入到待查询列表中，物品信 息跟踪与追溯服务器将当前节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于语义的物联网物品信息跟踪方法，其特征在于，利用物联网物品信息跟踪系统，实现物联网物品信息跟踪方法包括以下步骤：步骤１：查询物品信息的用户在物品流通过程的起始节点或某一个中间节点通过物品信息跟踪与追溯客户端输入需要跟踪的物品唯一编码，发起针对该唯一编码物品的跟踪查询请求；步骤２：在物品信息跟踪与追溯服务器上，将发起物品信息跟踪请求的节点作为被查询的当前节点，将物品唯一编码作为被查询物品编码，使用由被查询物品编码和当前节点上的信息服务器地址组成的二元值对作为对当前查询节点的标识；步骤３：物品信息跟踪与追溯服务器使用当前节点的二元值对标识中所提供的被查询物品编码作为参数，按照当前节点标识中所提供的信息服务器地址调用当前节点提供的信息服务，查询在当前节点上标签属性值为被查询物品编码的物品信息记录；步骤４：物品信息跟踪与追溯服务器从调用当前节点信息服务获取的物品信息记录中提取当前节点的节点类型，并从操作属性中标识物品去向的去往语义标签中提取其中记录的下游信息服务器地址以及去往下游的物品编码的数据，将这些数据加入到一个待查询列表的头部；所述待查询列表由多个二元值对组成，其中的每个二元值对由下游物品编码和下游信息服务器地址构成，并以栈的形式存储该待查询列表；步骤５：当从去往语义标签中提取的数据已全部被加入到待查询列表中，物品信息跟踪与追溯服务器将当前节点的状态设置为已访问，并将当前节点的标识加入到一个已访问列表中；步骤６：物品信息跟踪与追溯服务器从待查询列表中弹出位于栈首的元素，所述栈首元素是一个由下游物品编码和下游信息服务器地址构成的二元值对，判断该元素是否已存在于已访问列表中，如果在已访问列表中已经存在，表示该元素标识的节点已经被访问过，抛弃该元素，重复步骤６，否则进行步骤７；步骤７：物品信息跟踪与追溯服务器检查从待查询列表中弹出的元素，如果弹出的元素为空值，说明待查询列表中已经没有等待查询的内容，物品信息跟踪过程已经完成，转步骤８，否则，将从待查询列表栈首弹出的元素作为新的当前节点的标识，转步骤３；步骤８：物品信息跟踪与追溯服务器对按上述步骤从物品流经的各个节点所获取的物品流通过程相关信息进行整合，获得整合信息，将整合后的信息发送给发起跟踪查询请求的物品信息跟踪与追溯客户端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晚成，刘禹，曾隽芳，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]