一种基于语义信息的RFID复杂事件处理方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104346412 A (43)申请公布日 2015.02.11 CN 104346412 A (21)申请号 201310347094.5 (22)申请日 2013.08.09 G06F 17/30(2006.01) G06F 17/27(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) (71)申请人 中国科学院沈阳自动化研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市东陵区南塔街 114 号 (72)发明人 朱云龙 孟宪明 张磊 库涛 马连博 苏卫星 陈瀚宁 张丁一 (74)专利代理机构 沈阳科苑专利商标代理有限 公司 21002 代理人 周秀梅 许宗富 (54。

2、) 发明名称 一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方 法 (57) 摘要 一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方 法， 包括 ： 将最初的 RFID 事件抽象为一个简单事 件 ； 将事件源所捕获的 RFID 流数据准确、 高效地 关联和汇集成业务所需的RFID聚合事件， 将RFID 简单事件抽象为复合事件 ； 定义带有上下文信息 和业务流程的业务事件 ； 将 RFID 事件流、 业务事 件进行服务层数据建模、 服务合成、 服务编制和服 务编排 ； 定义 RFID 复杂事件的检测状态和状态转 换条件， 将底层的系统事件转化为高层的 “业务 事件” ， 建立 RFID 事件驱动模型 ；。

3、 业务系统通过绑 定和捕获业务事件， 经过容错处理， 解析业务事件 来获取相对应的复杂事件， 进而解析 RFID 事件报 文， 获取满足要求的 RFID 数据， 简化了业务处理 流程， 提高了 RFID 与业务系统集成效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104346412 A CN 104346412 A 1/1 页 2 1. 一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 步骤一 ： 基于语。

4、义信息与RFID事件事实， 将RFID原子事件加上语义信息， 构成RFID简 单事件 ； 步骤二 ： 基于语义信息， 将 RFID 简单事件， 根据上下文条件， 经过事件流处理抽象为 RFID 复合事件 ； 步骤三 ： 将 RFID 复合事件根据信息系统具体业务上下文， 抽象为描述具体业务信息的 RFID 业务事件 ； 步骤四 ： 配置业务流程， 应用 XML 进行服务层数据建模， 利用 WS-BPEL 提供的标准进行 流程建模、 服务合成、 服务编制及服务编排 ； 步骤五 ： 外部信息系统通过查询、 捕获、 绑定和存储所述RFID业务事件， 获取该RFID业 务事件对应的 RFID 数据。 。

5、2. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 所述外部信息系统获取 RFID 数据， 包括如下步骤 ： 分解业务功能， 细化业务流程， 并定义该业务流程需要的操作和触发条件 ； 进而定义该 业务功能的业务事件及其触发条件、 转换规则 ； 根据各个业务流程的需求， 定义 RFID 复合事件及其触发条件、 转换规则 ； 根据 RFID 复合事件， 定义 RFID 简单事件组合及其触发条件、 转换规则 ； 对业务流程进行配置 ； 当有RFID数据到来的时候， 事件源触发RFID简单事件 ； 经过事件路由器传递和事件信 道后， 进入事件引擎处理， 触发 。

6、RFID 复合事件产生 ； 经过复合事件引擎处理复合事件， 触发 对应业务事件的产生， 从而实现主动触发业务流程， 实现该业务功能。 3. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 所述步骤二采用有限状态自动机来完成， 定义 RFID 复杂事件的检测状态和状态转换条件， 建立基于语义模型的 RFID 复杂事件自动机匹配检测算法， 形成基于语义模型的 RFID 复杂 事件自动机匹配检测构件。 4. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 所述 RFID 业务事件通过查询接口使得上游的应用对其进行访问和查。

7、询。 5. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 所述 RFID 业务事件进行服务层数据建模、 服务合成、 服务编制和服务编排， 实现 RFID 应用 业务功能的封装、 RFID 业务流程执行的全过程的自动化模型与定制、 业务流程的优化、 协调 与调度算法和业务流程的追踪分析与冲突处理。 6. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 其特征在于， 还包括 ： 建立 RFID 事件驱动模型， 将 RFID 业务事件、 RFID 复合事件聚合并处理流数据。 7. 根据权利要求 1 所述的一种基于语义信息的 RFID。

8、 复杂事件处理方法， 其特征在于， 还包括 ： 定义容错控制规则， 建立基于服务请求的容错模型和基于容错控制规则的 RFID 数 据错误发现、 补充与校正算法， 实现容错模型中不同服务或业务流程的智能化监控和响应， 完成对整个系统中的错误数据进行监控、 预报和纠错。 权 利 要 求 书 CN 104346412 A 2 1/5 页 3 一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法 技术领域 0001 本发明涉及RFID中间件方面， 具体而言， 涉及一种基于语义信息的RFID复杂事件 处理方法。 背景技术 0002 在 RFID 大规模部署当中会产生海量的标签数据， 大部分这些数据都是没有意义。

9、 的噪声数据。针对 RFID 应用中的海量数据处理需求， 设计并实现高效的整合、 过滤并传输 海量数据的方法， 从而避免企业不会被大量的数据淹没而得不到 RFID 技术带来的好处是 RFID 的使用过程之中首先要解决的重要问题。另外， 在获得数据基础上， 实现面向服务体 系的 RFID 技术同企业信息系统的综合性集成， 包括 RFID 数据集成、 业务信息到 RFID 标签 数据的集成， 是 RFID 大规模应用的一个巨大挑战。因此， 过滤、 整合 RFID 海量数据， 同时将 RFID 系统与信息系统无缝集成， 是 RFID 大规模应用的关键。 0003 在 RFID 大规模应用过程中， 存。

10、在海量的 RFID 冗余数据， 且对 RFID 源数据的过滤、 整合过程， 缺乏有效的处理、 推理和验证方法支持 ； 经过预处理后的源数据难以有选择地、 实时地分发给需求企业， 造成以 RFID 数据与业务过程脱节， 很难与其他信息系统相集成。 这些问题导致 RFID 产品难以满足企业需求， 阻碍 RFID 技术的应用和推广。 发明内容 0004 为解决上述技术问题， 本发明提出一种基于语义信息的 RFID 复杂事件处理方法， 用于解决 RFID 数据处理以及 RFID 系统与信息系统集成问题。 0005 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是 ： 一种基于语义信息的 RFID 复杂事 件处理。

11、方法， 包括以下步骤 ： 0006 步骤一 ： 基于语义信息与 RFID 事件事实， 将 RFID 原子事件加上语义信息， 构成 RFID 简单事件 ； 0007 步骤二 ： 基于语义信息， 将 RFID 简单事件， 根据上下文条件， 经过事件流处理抽象 为 RFID 复合事件 ； 0008 步骤三 ： 将 RFID 复合事件根据信息系统具体业务上下文， 抽象为描述具体业务信 息的 RFID 业务事件 ； 0009 步骤四 ： 配置业务流程， 应用 XML 进行服务层数据建模， 利用 WS-BPEL 提供的标准 进行流程建模、 服务合成、 服务编制及服务编排 ； 0010 步骤五 ： 外部信息。

12、系统通过查询、 捕获、 绑定和存储所述 RFID 业务事件， 获取该 RFID 业务事件对应的 RFID 数据。 0011 所述外部信息系统获取 RFID 数据， 包括如下步骤 ： 0012 分解业务功能， 细化业务流程， 并定义该业务流程需要的操作和触发条件 ； 进而定 义该业务功能的业务事件及其触发条件、 转换规则 ； 0013 根据各个业务流程的需求， 定义 RFID 复合事件及其触发条件、 转换规则 ； 说 明 书 CN 104346412 A 3 2/5 页 4 0014 根据 RFID 复合事件， 定义 RFID 简单事件组合及其触发条件、 转换规则 ； 0015 对业务流程进行配。

13、置 ； 0016 当有RFID数据到来的时候， 事件源触发RFID简单事件 ； 经过事件路由器传递和事 件信道后， 进入事件引擎处理， 触发 RFID 复合事件产生 ； 经过复合事件引擎处理复合事件， 触发对应业务事件的产生， 从而实现主动触发业务流程， 实现该业务功能。 0017 所述步骤二采用有限状态自动机来完成， 定义 RFID 复杂事件的检测状态和状态 转换条件， 建立基于语义模型的 RFID 复杂事件自动机匹配检测算法， 形成基于语义模型的 RFID 复杂事件自动机匹配检测构件。 0018 所述 RFID 业务事件通过查询接口使得上游的应用对其进行访问和查询。 0019 所述 RFI。

14、D 业务事件进行服务层数据建模、 服务合成、 服务编制和服务编排， 实现 RFID 应用业务功能的封装、 RFID 业务流程执行的全过程的自动化模型与定制、 业务流程的 优化、 协调与调度算法和业务流程的追踪分析与冲突处理。 0020 还包括 ： 建立 RFID 事件驱动模型， 将 RFID 业务事件、 RFID 复合事件聚合并处理流 数据。 0021 还包括 ： 定义容错控制规则， 建立基于服务请求的容错模型和基于容错控制规则 的 RFID 数据错误发现、 补充与校正算法， 实现容错模型中不同服务或业务流程的智能化监 控和响应， 完成对整个系统中的错误数据进行监控、 预报和纠错。 0022 。

15、本发明可以将底层 RFID 数据与具体的业务事件结合起来， 使 RFID 系统与信息集 成简单、 便捷， 简化编程难度、 提高生产效率。 附图说明 0023 图 1 示出了 RFID 事件语义表达层次结构 ； 0024 图 2 示出了 RFID 复合事件构造过程 ； 0025 图 3 示出了 RFID 简单事件处理体系 ； 0026 图 4 示出了 RFID 事件流处理体系 ； 0027 图 5 示出了 RFID 复合事件处理体系 ； 0028 图 6 示出了 RFID 业务事件构造过程 ； 0029 图 7 示出了业务流程管理与建模工具架构 ； 0030 图 8 示出了信息系统如何使用 RF。

16、ID 业务事件 ； 0031 图 9 示出了一个业务功能实现的流程。 具体实施方式 0032 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。 0033 首先， 提供了一种基于语义信息、 事件驱动的 RFID 数据收集、 过滤和整合方法。1） RFID事件的语义表达， 在RFID事件分类和聚合的基础上建立RFID事件语义模型， 如图1所 示， 其模型包括 ： 时间模型、 层次模型和因果关联模型 ； 建立基于模型的 RFID 事件语义表达 层次结构， 实现RFID事件处理过程中的基于语义信息的互操作和集成 ； 基于RFID事件语义 规范， 将 RFID 事件分为原子事件， 简单事件和复合事件， 。

17、RFID 原子事件是不可再分的事件， 可以直接触发相关业务流程， 每一个 RFID 原子事件提供一个访问信息， 用于描述如何去访 说 明 书 CN 104346412 A 4 3/5 页 5 问这个过程。 RFID简单事件在原子事件的基础之上， 加上特定的语义信息， 描述特定的业务 流程。如图 2 所示， RFID 复合事件是由若干个原子和复合事件构成， 其中包括的每个 RFID 事件由时间构造控制来定义， 它定义了复合事件中事件的执行顺序。复合事件的实现依赖 于对复合事件表达式的处理。采取扩展语义树的方法， 把复合事件用 “树” 型结构来表示， 复合事件和 “树” 一一对应， 通过对树的操作。

18、实现对复合事件的处理。2） 制定 RFID 事件生 成规则， 捕获初始状态与结束状态， 形成完整 RFID 事件。3） 建立基于扩展状态转换自动机 的RFID复合事件的检测方法， 建模事件构造器的语义和建模事件监测器， 定义RFID复合事 件的检测状态和状态转换条件， 建立基于语义模型的 RFID 复合事件自动机匹配检测算法。 4） 针对 RFID 硬件的读写成功率无法达到 100%， 由此所造成的对 RFID 复合事件检测的遗漏 和错误无法避免， 建立 RFID 复合事件异常处理机制， 将检测的遗漏和错误降到最低。 0034 其次， 提供一种将 RFID 数据、 业务过程集成的复合方法。在基。

19、于 RFID 事件的业务 流程构建过程中， 建立 RFID 事件所触发的复合事件及业务过程模型， 即 RFID 业务事件 ： 定 义 RFID 业务事件触发的状态， 并完整记录其生成、 转移等过程， 定义状态机结构， 并联合带 有上下文的复杂 RFID 事件， 根据规则将基本事件聚合在一起， 形成更复杂的 RFID 聚合事 件， 实现将底层的系统事件转化为高层的 “业务事件” 。业务事件通过事件捕获接口和相关 的绑定， 获取并消耗产生的复杂 RFID 事件。 0035 最后 ： 配置业务流程， 应用 XML 进行服务层数据建模， 利用 WS-BPEL 提供的标准进 行流程建模、 服务合成、 服。

20、务编制及服务编排， 实现 RFID 应用业务功能的封装、 RFID 业务流 程执行的全过程的自动化模型与定制、 业务流程的优化、 业务流程的追踪分析与冲突处理， 实现基于语义信息、 事件驱动的业务流程执行， 实现 RFID 复合事件处理与信息系统集成。 0036 该种基于语义信息的 RFID 复合事件处理方法具体包括如下主要步骤 ： 0037 步骤一 ： 基于语义信息与 RFID 事件事实， 将 RFID 原子事件加上语义信息， 构成 RFID 简单事件 ； 0038 步骤二 ： 基于语义信息， 将 RFID 简单事件， 根据一定的上下文条件， 经过事件流处 理， 定义为 RFID 复合事件 。

21、； 0039 步骤三 ： 根据信息系统具体业务上下文， 抽象为描述具体业务信息的元数据， 结合 RFID 复合事件， 定义为 RFID 业务事件 ； 0040 步骤四 ： 配置业务流程， 对服务层进行数据建模、 流程建模、 服务合成、 服务编制及 服务编排 ； 0041 步骤五 ： 信息系统通过查询、 捕获、 绑定和存储业务事件， 获取该业务事件对应的 RFID 数据。 0042 在步骤一中， 基于语义信息的 RFID 简单事件的处理过程如图 3 所示。例如在一个 出库操作中， 当贴有 RFID 标签的货物被销售后， 系统将调用库存检查服务， 检查所售商品 库存量是否低于安全库存量。如果存货低。

22、于安全库存量， 库存检查服务将产生一个低于安 全库存事件表示事件 B。低于安全库存事件将发送到事件信道， 被简单事件处理引擎所接 收， 对于此类型事件的处理规则可以触发两个动作 ： 调用库存订购服务和将事件发送到相 关订阅者， 订阅者可以是库房采购员或是库存管理者， 进行库存订购处理或是需要经过管 理部门的审批。 0043 图 4 给出了临售商在销售过程中的三个事件流处理， 第一个事件流 （图 4 左上方） 说 明 书 CN 104346412 A 5 4/5 页 6 表示每次贴有 RFID 标签的产品离开仓库时， RFID 读写器通过读取操作产生产品出库事件， 然而管理者最感兴趣的是大额贵重。

23、产品出库事件， 而不是普通商品， 为了满足这种情况， 适 用本地的事件过滤器用于去过滤出产品价格低于 4000 元的产品出库事件， 在图 4 中事件 A 表示为大于 5000 元的电视出库。这个事件被重新格式化为一个标准的事件格式， 并且发送 到事件信道中， 简单事件处理引擎收到事件， 并且根据大额贵重产品规则将事件进行发布。 0044 第二、 三事件流表示商品销售过程中对于客户的评价 （图4左下方） ， 每次销售都会 产生普通的销售事件， 所有的普通销售事件通过事件信道和简单事件引擎发布到相应的订 阅者或存储于数据仓库， 在图中表示为事件B。 但是， 对于单笔购买数额比较大的大客户， 如 购。

24、买总额超过 1000 元的客户， 销售系统希望很快对该客户在级别上给与一种提升奖励。为 了满足这种要求， 本地的事件路由器评价每个普通销售事件的额度， 并且当销售额度超过 1000 元将产生一个显著的高增加值销售事件， 图 4 中表示为事件 C。本地事件路由器负责 事件的负载和分发， 一旦高增加值事件产生， 它就被发送到事件信道， 并且被简单事件处理 引擎所处理， 所触发的动作可以是调用客户评价服务。 0045 在步骤二中， 基于语义信息的 RFID 复合事件的处理过程如图 5 所示， 该图表示了 销售中有欺诈行为的复合事件探测。所有的事件流 （图 5 中的左下角） 发生在销售过程当 中， 每。

25、次销售事件都会产生一个普通销售事件 （事件 A、 B） ， 这些事件通过本地事件路由器进 行评价， 并且根据销售额度超过1000元产生高增加销售事件 （事件C） 。 所有的销售事件 （普 通事件和高增加值事件） 都将发送到事件信道。 0046 在第一个欺诈探测中， 复合事件引擎检查相同客户 （信用卡） 的多个事务 （普通销 售事件） ， 如果这个账户在距离大于 20 公里的不同地点， 并且在 10 分钟内多次消费， 这些条 件如果满足的话， 那么将所对应的账户调用欺诈状态服务。 在第二个欺诈流探测中， 如果接 收到一个高增加值商店销售事件， 复合事件引擎将查询本账户过去的购买记录， 并且决定 。

26、是否将本次购买标注为可疑。如果目前的购买账户从最大的历史购买商偏离 50% 的话， 那 么事件 （事件 D） 将被标注为可疑事件。 0047 在步骤三中， 在 RFID 系统与信息系统集成过程中， 通过描述公司的业务流程和潜 在的组成一个公司的业务功能所需要的业务基础设施， 根据业务上下文数据融合 RFID 报 文， 而业务上下文数据往往使用来自公司业务元数据， 结合 RFID 复合事件， 通过基于 RFID 应用的语义进行配置映射， 定义出业务事件， 如图6所示。 RFID业务事件通过捕获和绑定接 口存储在信息数据库中。 0048 在步骤四中， 业务流程管理如图 7、 8 所示， 存储层提供。

27、对模型的配置文件、 源文件 的读取、 存储功能 ； 部署层提供合成服务的构建和部署等功能， 提供了合成服务的发布、 启 动、 停止及卸载功能 ； 用户配置层提供对用户的工程的构建、 保存功能 ； 数据转换层提供将 数据模型、 服务模型、 业务模型转换为基于 Json 数据交换格式的持久化模型的功能。这样， 业务流程及其参与者的交互用 Web 服务接口标准加以描述， 对外提供流程服务。 0049 在步骤五中， 外部信息系统获取需要的RFID数据， 其典型流程如图9所示， 需要如 下步骤 ： 0050 1） 分解业务功能， 细化业务流程， 并定义该业务流程需要的操作和触发条件 ； 进而 定义该业务。

28、功能的业务事件及其触发条件、 转换规则 ； 0051 2） 根据各个业务流程具体需求， 定义 RFID 复合事件及其触发条件、 转换规则 ； 说 明 书 CN 104346412 A 6 5/5 页 7 0052 3） 根据 RFID 复合事件， 定义 RFID 简单事件、 RFID 复合事件的组合及其触发条件、 转换规则 ； 0053 4） 对业务流程进行建模和配置 ； 0054 5） 当有 RFID 数据到来的时候， 事件源触发 RFID 简单事件 ； 经过事件路由器传递 和事件信道后， 进入事件引擎处理， 触发 RFID 复合事件产生 ； 经过复合事件引擎处理复合 事件， 触发了对应业务事件的产生， 从而实现主动触发业务流程， 实现该业务功能。 说 明 书 CN 104346412 A 7 1/5 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104346412 A 8 2/5 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104346412 A 9 3/5 页 10 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104346412 A 10 4/5 页 11 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104346412 A 11 5/5 页 12 图 9 说 明 书 附 图 CN 104346412 A 12 。