CN103279825A

CN103279825A - 一种基于事件的电子履历子系统与业务系统的异步集成系统

Info

Publication number: CN103279825A
Application number: CN2013101918603A
Authority: CN
Inventors: 韩伟力; 王蔚; 沈烁; 王艳峰; 王伟; 黄向阳; 郑立荣
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: CN103279825B

Abstract

本发明属于物联网技术领域，具体为一种基于事件的电子履历子系统与业务系统的集成系统。本发明通过业务系统事件触发集成过程，并将业务数据自动传输给电子履历子系统；业务系统包括与EPCIS兼容的企业信息系统和其他组织的信息化系统；电子履历子系统包括事件分析模块、数字签名验证模块、电子履历生成模块、数字签名模块、数据库等；事件分析模块包括事件盒、履历任务盒以及匹配系统，这三个部分分别完成三个完全异步的操作，从而实现电子履历子系统与业务系统的异步集成。本发明可用于物联网，包括农业物联网的基本产品信息和流通信息的管理，部署简单，安全可信，有助于推动基于物联网的生产流程的安全化和规范化，拥有广阔的应用前景。

Description

一种基于事件的电子履历子系统与业务系统的异步集成系统

技术领域

本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种基于事件的电子履历子系统与业务系统的异步集成系统。

背景技术

电子履历规范

EPCglobal是由美国统一代码协会（UCC）和国际物品编码协会（EAN）于2003年9月共同成立的非营利性组织，其主要职责是在全球范围内对各个行业建立和维护EPCglobal网络，保证供应链上各环节信息的自动、实时识别，采用全球统一标准。EPCglobal的标准体系框架包含硬件、软件、数据标准，以及由EPCglobal运营的网络共享服务标准等多个方面的内容，其中也包括了电子履历的标准规范。

在EPCglobal的电子履历规范中，电子履历被定义为一个经过核实的药品流通记录，该记录包含处方药品的每一次分发的信息。一个完整的电子履历是一种经过认证的数据记录，可以反映出最小的可销售单位药品在供应链中流动的信息，它记录了药品被制造商生产并卖出；被哪些分销商和包装商买入，又卖出；直到最后被卖到药店的整个过程。一个电子履历会包含产品信息，交易信息，发送信息，接收信息，以及签名和认证信息。电子履历的签名模块可以保证电子履历在传递的过程中不被篡改不被伪造，利用公钥签名技术来保证电子履历问价的完整性和可信性。

兼容的业务系统

由Auto-ID中心提出的EPCglobal体系是典型的针对电子标签的物联网应用框架，包括五大技术组成，分别是：电子产品码（EPC）标签，EPC标签阅读器，EPC中间件，EPC信息服务系统（EPCIS），以及对象命名服务（ONS）。

其中，EPCIS（电子产品代码信息服务）是一个EPCglobal网络服务标准，通过该服务，能够使业务合作伙伴通过网络交换EPC相关数据。它提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的接口，使得EPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。它处理与EPC相关的各种信息，例如：EPC的观测值，包装状态，信息源等。

EPCIS所扮演的角色是 EPCglobal网络中的资料存储中心，所有与EPC 码有关的信息都是放在 EPCIS 中。除了资料存储的功能外，也提供资料的分享功能，从信息系统观点来看，EPCIS本身不只是一个实体的资料库，主要还有各种界面，以便来连到各个不同的资料库实体，真正与EPC码有关的商品信息是放在这些实体资料库当中。在 EPCglobal 的规划中，供应链中的企业包含制造商、流通业者、或零售商，这些都需提供 EPCIS，只是分享的信息内容有所差异，而其沟通的界面是利用 Web服务技术，让其他的应用系统或交易伙伴得以透过此标准页面，进行资料的更新和查询。

电子履历子系统

以EPCGlogal提出的电子履历规范为基础，国内相关研究人员设计并开发了针对农产品的电子履历子系统。该系统针对农产品生产运输以及销售整个流程中信息管理电子化而开发研究。该系统拓展了EPCGlogal电子履历标准，为农产品设计了更加详细的电子履历规范，并将其实施，以促进农产品的生产运输销售流程的规范化。

该电子履历子系统是一个主从式系统架构，由一个中央电子履历服务器和多个分布在供应商处的电子履历服务器组成。其中，电子履历服务器负责收集生成环节的数据，生成电子履历，并将电子履历上传至中央服务器。一般情况下，电子履历会随着商品在供应商之间流通，当商品流通到终端用户群时，用户可以通过序列号从中央服务器查询该商品对应的电子履历即商品的整个生产流通过程。此外，电子履历子系统应用了数字签名技术对电子履历文件的完整性合法性进行保证，电子履历服务器和中央服务器都有对电子履历文件合法性的验证功能。

综上所述，电子履历子系统可以非常有效的实现生产数据的透明化。但是，如何将产品的生产信息转变成电子履历文件数据并不是一件容易的事情。产品的生产流程信息数据有以下的特点：数据量大，数据类型繁多，没有统一的数据结构标准，对数据读取的效率要求高等。这些特点直接影响了供应商生产线端与电子履历子系统是否可以高效集成。但是电子履历子系统将研究重点放在了系统本身，在此问题方面并没有提出完善的解决方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子履历子系统与业务系统的异步集成系统。通过业务系统事件触发集成过程，并将业务数据自动传输给电子履历子系统。

本发明中，所述电子履历子系统根据获得事件和与事件相关的业务数据生成产品的电子履历，为处理批量产品，在电子履历子系统中设计任务盒模块，用以实现业务系统事件的异步处理；所述业务系统包括与EPCIS兼容的企业信息系统和其他组织的信息化系统，如农产品生产和物流系统，食品生产和物流系统，药品生产和物流系统，航空航天部件的制造、加工、装配、物流系统，等等。

本发明为业务系统和电子履历子系统之间进行异步集成，旨在解决以下问题：

统一规范定义生产数据：通过定义不同生产事件的类型和属性，实现生产数据的可读性和交流的规范性。同时，事件的类型和电子履历文件的类型相对应，使生产数据和电子履历文档实现无缝连接。

集成模块通过Web服务发布：集成模块通过Web服务发布事件上传函数，生产线前端可以通过直接调用此函数实现事件的上传，从而避免了效率及准确率较低的人工输入。

解决电子履历子系统与业务系统的异步集成：电子履历子系统将根据输入的电子履历信封生成一个待签署产品的列表，并根据从业务数据导入的事件将待签署产品逐一签署，并最后完成所有产品的签署，从而实现电子履历子系统与业务系统的异步集成。

本发明设计的业务系统和电子履历子系统的异步集成系统，包括如下内容：

一、定义电子履历集成事件数据标准

业务系统通过事件数据描述了商品在生产链中的某一个过程。数据自动传输动作将由业务事件触发，并根据事件类型预先设定的格式传输数据内容。事件盒与事件相关的数据将通过基于服务的架构，通过XML、文本及其它二进制编码描述方法从业务系统传输到电子履历子系统中。

因此针对不同的生产过程，本发明定义了不同的事件类型及相应的事件属性。由于电子履历文档的功能也包含了记录产品的生产流程，所以事件类型和电子履历文件的类型是相对应的。因此，事件标准采用了和电子履历相似的设计层次。

如图1所示，首先，所有的事件event拥有一个共同的父类Event，记录了所有类型的事件共有的特性：eventTime, recordTime, eventTimeZoneOffset等信息。

其次，根据不同的产品过程，参考电子履历类型的分类，本发明使用不同种类的事件类型来描述不同生产流程事件的特点。

以下列出的是针对不同的生产过程所对应的事件属性描述。

（事件）：

所有生产过程中的事件描述继承于一个父类Event，包含了事件信息的共同的基本属性：

。

（初始产品事件）：描述一个产品在初始阶段的对应信息。

对应电子履历文件：初始产品电子履历InitialPedigree。

。

（产品发货事件）：描述一个产品在封装发送时的对应信息。

对应电子履历文件：发货电子履历ShippedPedigree。

。

（产品收货事件）：描述一个产品在接收过程时的对应信息。

对应电子履历文件：收货电子履历ReceivedPedigree

。

（出生事件）：描述一个产品在出生过程中的对应信息。

对应电子履历文件：产品出生电子履历BirthPedigree。

。

（初始环境信息）：描述一个生产环境在初始时的信息。

对应电子履历文件：初始环境电子履历InitialPedigree。

。

（检测环境信息）：描述对某个生产环境进行检测的信息。

对应电子履历文件：检测环境电子履历EnvPedigree。

。

（运输信息）：描述产品进行运输过程中的信息。

对应电子履历文件：运输电子履历TransportPedigree。

。

CiqEvent（检验检疫信息）：描述产品检验检疫过程中的信息。

对应电子履历文件：检验检疫电子履历CiqPedigree。

。

（重新包装信息）：描述对产品进行重新包装的信息。

对应电子履历文件：重新包装产品电子履历RepackagedPedigree。

。

（重新加工信息）：描述对产品进行重新加工的信息。

对应电子履历文件：重新加工产品电子履历ProcessPedigree。

。

二、设计集成模块

本发明设计了集成系统的电子履历子系统，如图2所示。该电子履历子系统包括：事件分析模块，数字签名验证模块，电子履历生成模块，数字签名模块，本地履历数据库，公司信息数据库。其中：

所述事件分析模块，为本发明的核心内容。事件分析模块通过WEB服务进行发布，监听由业务系统发送来的满足电子履历集成事件数据标准的事件数据，并对其进行解析：提取产品序列号，分析事件类型，检测属性参数等。同时，该模块监听到达电子履历系统的电子履历文件，并将其和事件数据进行匹配，将匹配的结果发送至电子履历生成模块；

所述数字签名验证模块，为电子履历文件的合法性提供保障。任何从外部系统或者数据库中提取出的电子履历，都经过此模块，进行数字签名合法性验证，方可使用；

所述电子履历生成模块，为电子履历系统的重要组成部分之一。该模块接收由事件分析模块发送的事件数据和履历文件的配对，并根据电子履历标准生成相应的电子履历文件；

所述数字签名模块，为电子履历文件的合法性提供保障。一般情况下，任何系统自身生成的电子履历文件，在从本系统流出之前，都必须经过此模块，进行数字签名的签署。该模块可以保证：具有数字签名的电子履历文件，离开本系统可信域后，任何篡改行为都可以被检测出。

所述本地履历数据库，为电子履历系统的本地电子履历储存工具。该数据库储存了由系统自身生成电子履历文件，方便用户和管理员随时查询；非系统自身生成的电子履历文件不会储存在此数据库中；

所述公司信息数据库，为产品供应公司的基本信息储存工具。该数据库储存了部署电子履历系统的产品公司的基本信息。该数据库的主要功能有：电子履历生成的过程中，可从数据库中直接读取公司信息，以对电子履历部分属性进行填充；数据库记录了公司的密钥对信息，为签名模块提供保障；该数据库记录了员工信息和权限，提供人工操作时的权限验证。

本发明中，集成系统的电子履历生成过程如下：

（1）部署在供应商生产线端的事件捕捉系统将捕捉到的事件以电子履历集成事件数据标准的事件数据格式发送给电子履历子系统的事件分析模块；

（2）由事件分析模块提取出产品事件中的产品序列号，从本地履历数据库中搜索是否已经有和该产品相关的先期电子履历存在，并由数字签名验证模块对该先期电子履历进行数字签名验证；事件分析模块由若干异步系统组成；

（3）电子履历生成，由电子履历生成模块根据事件分析模块提供的产品事件数据与历史履历生成新的电子履历，其过程为：如果本地数据库中存在先期电子履历，则在其基础之上嵌套生成新的电子履历将；如果本地数据库中没有先期电子履历，电子履历生成模块重新生成该产品的电子履历；电子履历的生成过程即是将事件数据以符合电子履历规范的形式写入XML文件中；在生成新的电子履历时，如果产品已有多个先期电子履历，将嵌入产品最新的已有电子履历；

（4）对生成的电子履历由数字签名模块进行数字签名，以保证电子履历文件在之后传递过程中的完整性和合法性。

三、设计异步集成

本发明中，异步集成操作由事件分析模块实现，如图3所示，事件分析模块包括：事件盒，履历任务盒，以及匹配系统三个异步系统，该三个异步系统分别完成三个完全异步的操作。

所述的三个异步系统均通过web服务进行发布，并通过数据库共享相关数据。它们的主要说明如下：

事件盒（异步的监听系统），随时保持监听状态，接收由不同产品生产流程发送来的事件数据，并对其进行解析，储存，同时将产品标识符发送给匹配系统；然后由事件履历匹配系统读取，并和对应履历文件进行匹配；

履历任务盒（异步的监听系统），随时保持监听状态，接收由中央服务器或生产流程上游的商业伙伴的电子履历服务器发送来的电子履历文件，并对其进行解析，储存，同时将履历ID和产品标识符发送至匹配系统；然后由事件履历匹配系统读取，并和对应的事件信息进行匹配；

匹配系统（异步的匹配系统），随时保持监听状态，由事件盒或履历任务盒调用触发，当有新的事件和任务进入系统之后，该系统利用相关数据库储存的产品信息以及事件相对应的产品信息，对数据库中的事件和任务进行匹配。匹配方式：通常使用产品序列号进行匹配；当遇到特殊情况，如系统无法正确识别事件和履历文件的匹配关系时，需要管理员介入，进行相关的人为操作。数据库储存环节可保证异常数据不会丢失。

异步集成方法如下：

（1）事件盒接收产品生产流程传过来的事件，并进行存储；

（1'）在处理批量产品时，一次性将导入多个产品的电子履历，放入履历任务盒；

（2）匹配系统对事件盒和履历任务盒中的数据进行匹配，匹配成功后，加入待处理的履历生成队列中，并将其发送给履历生成模块。

注意，步骤（1）和（1'）在系统中同时运行。

本发明在电子履历子系统的基础上，设计与业务系统的集成方法，用于接收业务系统上发送的生产事件信息，并通过定义事件属性实现事件数据的规范化，同时通过Web服务实现事件接收的高效和准确性，从而进一步实现电子履历子系统和供应商生产前端的无缝连接。本发明所设计的方法为电子履历子系统的大规模应用提供保证，有助于进一步推动业务系统生产流程的安全化、规范化和高效化，因此具有非常良好的应用前景。

本发明可用于物联网中基本产品信息和流通信息的管理，部署简单，安全可信，有助于推动物联网应用中的生产流程的安全化规范化，同时利用可信性保障手段对活动在物联网中的产品的轨迹进行记录和签名，以提高物联网应用系统的数据安全性。

附图说明

图1 event数据UML关系图。

图2为集成业务系统的电子履历子系统结构与数据流程图示。

图3为事件分析模块结构与数据流程图示。

具体实施方式

产品生产线上的任何生产商均可部署此发明。当生产商需要封装并发送一批新货物时，业务系统的发货部门会调用事件分析模块的WEB服务触发整个流程：首先，业务系统将满足图1中所示的“发货事件”标准的事件信息发送至图2中的事件分析模块；然后，事件分析模块将事件数据储存至图3该模块的事件盒数据库中，与此同时，履历任务盒会从电子履历数据库中调取这批货物的先期电子履历，进行签名验证，并储存至履历任务盒数据库中；事件分析模块的匹配系统会根据产品序列号将发货事件和货物的电子履历文件进行匹配，发送至履历生成模块；之后如图2所示，履历生成模块根据发货电子履历的标准，将相关属性嵌入电子履历文件中，生成新的发货电子履历文件；最后，签名模块对新生成的电子履历文件进行数据签名，并将其储存至电子履历数据库中并发送给生产线下游。

电子履历集成事件的上传接口采用Web服务方式发布。统一定义Web服务的接口可以使得事件的上传方式更加规范，从而利于更广泛的应用。同时Web服务支持高并发性，使得大规模产业链中的事件上传效率得到保证。

Claims

1.一种基于事件的电子履历子系统与业务系统的异步集成系统，其特征在于包括业务系统和电子履历子系统，通过业务系统事件触发集成过程，并将业务数据自动传输给电子履历子系统；

所述业务系统包括与EPCIS兼容的企业信息系统和其他组织的信息化系统；

所述电子履历子系统包括：事件分析模块，数字签名验证模块，电子履历生成模块，数字签名模块，本地履历数据库，公司信息数据库；其中：

所述事件分析模块，通过WEB服务进行发布，监听由业务系统发送来的满足电子履历集成事件数据标准的事件数据，并对其进行解析：提取产品序列号，分析事件类型，检测属性参数；同时，该模块监听到达电子履历系统的电子履历文件，并将其和事件数据进行匹配，将匹配的结果发送至电子履历生成模块；

所述数字签名验证模块，为电子履历文件的合法性提供保障；任何从外部系统或者数据库中提取出的电子履历，都经过此模块，进行数字签名合法性验证；

所述电子履历生成模块，接收由事件分析模块发送的事件数据和履历文件的配对，并根据电子履历标准生成相应的电子履历文件；

所述数字签名模块，为电子履历文件的合法性提供保障；任何系统自身生成的电子履历文件，在从本系统流出之前，都经过此模块，进行数字签名的签署；具有数字签名的电子履历文件，离开本系统可信域后，任何篡改行为都可以被检测出；

所述本地履历数据库，为电子履历系统的本地电子履历储存工具；该数据库储存由系统自身生成电子履历文件，方便用户和管理员随时查询；

所述公司信息数据库，为产品供应公司的基本信息储存工具；该数据库储存部署电子履历系统的产品公司的基本信息；该数据库的功能有：在电子履历生成的过程中，从数据库中直接读取公司信息，以对电子履历部分属性进行填充；数据库记录了公司的密钥对信息，为签名模块提供保障；数据库记录了员工信息和权限，提供人工操作时的权限验证；

所述事件分析模块包括：事件盒，履历任务盒，以及匹配系统三个异步系统，该三个异步系统分别完成三个完全异步的操作；所述的三个异步系统均通过web服务进行发布，并通过数据库共享相关数据，其中：

所述的事件盒为异步的监听系统，随时保持监听状态，接收由不同产品生产流程发送来的事件数据，并对其进行解析，储存，同时将产品标识符发送给匹配系统；然后由事件履历匹配系统读取，并和对应履历文件进行匹配；

所述的履历任务盒为异步的监听系统，随时保持监听状态，接收由中央服务器或生产流程上游的商业伙伴的电子履历服务器发送来的电子履历文件，并对其进行解析，储存，同时将履历ID和产品标识符发送至匹配系统；然后由事件履历匹配系统读取，并和对应的事件信息进行匹配；

所述的匹配系统为异步的匹配系统，随时保持监听状态，由事件盒或履历任务盒调用触发，当有新的事件和任务进入系统之后，该系统利用相关数据库储存的产品信息以及事件相对应的产品信息，对数据库中的事件和任务进行匹配；匹配方式：通常使用产品序列号进行匹配；当系统无法正确识别事件和履历文件的匹配关系时，需要管理员介入，进行相关的人为操作。

2.根据权利要求1所述的异步集成系统，其特征在于所述电子履历子系统生成电子履历流程如下：

（1）部署在供应商生产线端的事件捕捉系统将捕捉到的事件以符合电子履历集成事件数据标准的事件数据格式发送给电子履历子系统的事件分析模块；

3.根据权利要求2所述的异步集成系统，其特征在于所述事件分析模块进行异步集成的流程如下：

（1）事件盒接收产品生产流程传过来的事件，并进行存储；

（2）匹配系统对事件盒和履历任务盒中的数据进行匹配，匹配成功后，加入待处理的履历生成队列中，并将其发送给履历生成模块；

步骤（1）和（1'）在系统中同时运行。

4.根据权利要求1-3之一所述的异步集成系统，其特征在于所述电子履历集成事件数据标准定义如下：

针对不同的生产过程，定义不同的事件类型及相应的事件属性，事件标准采用和电子履历相似的设计层次；

首先，所有的事件event拥有一个共同的父类Event，记录所有类型的事件共有的特性：eventTime, recordTime, eventTimeZoneOffset信息；

其次，根据不同的产品过程，参考电子履历类型的分类，使用不同种类的事件类型来描述不同生产流程事件的特点；以下是针对不同的生产过程所对应的事件属性描述：

Event即事件，所有生产过程中的事件描述继承于一个父类Event，包含事件信息的共同的基本属性：

InitialEvent即初始产品事件，描述一个产品在初始阶段的对应信息：

ShippedEvent即产品发货事件，描述一个产品在封装发送时的对应信息：

属性中文描述类型 serialNumber 产品序列号 String sender 发送人 String receiver 接收人 String transactionIdentifier 交易识别 TransactionIdentifier transactionType 交易凭据 String transactionDate 交易日期 Date itemsInfo 单品信息 List<ItemInfo>

ReceivedEvent即产品收货事件，描述一个产品在接收过程时的对应信息：

BirthEvent即出生事件，描述一个产品在出生过程中的对应信息：

InitialEnvEvent即初始环境信息，描述一个生产环境在初始时的信息：

EnvEvent即检测环境信息，描述对某个生产环境进行检测的信息：

TransportEvent即运输信息，描述产品进行运输过程中的信息：

CiqEvent即检验检疫信息，描述产品检验检疫过程中的信息：

RepackagedEvent即重新包装信息，描述对产品进行重新包装的信息：

ProcessEvent即重新加工信息，描述对产品进行重新加工的信息：

。