GB/T 35123-2017 自动识别技术和ERP、MES、CRM等系统的接口

　　ICS 35 . 240 . 50 J 07

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 35123—2017

　　自动识别技术和 ERP、MES、CRM等

　　系统的接口

　　Interfacespecificationbetweenautomaticfrequencyidentification

　　technologyandERP，MES，CRM system

　　2017-12-29 发布 2018-07-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 35123—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国 自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC 159)归口 。

　　本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所、清华大学、山东省标准化研究院、中国机电一体化技术应用协会。

　　本标准主要起草人：杜峻、黄双喜、黎晓东、尹作重、王海丹、孙洁香、杨秋影、郭栋、高永超、王继宏。

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　　引 言

　　自动识别技术是指对字符、影像、条码、声音等记录数据的载体进行机器自动辨识并转化为数据的技术，广泛应用在库存控制、物料搬运、配送系统、支付系统等领域。

　　本标准为实现 RFID技术实时采集和制造资源状态信息与 ERP、MES、CRM 等系统中的相关信息实时同步提供了解决方案，为生产、计划和管理部门提供及时准确的数据，大大提高计划部门安排生产计划的工作效率和可行性。

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　　自动识别技术和 ERP、MES、CRM等

　　系统的接口

　　1 范围

　　本标准规定了 自动识别技术和 ERP、MES、CRM 等系统之间的集成模型、系统集成架构以及信息接口的规范。

　　本标准适用于基于自动识别技术的制造业信息化系统集成方案设计与实施。

　　2 术语、定义和缩略语

　　2 . 1 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　2 . 1 . 1

　　射频识别 radiofrequencyidentification

　　在频谱的射频部分，利用电磁耦合或感应耦合，通过各种调制和编码方案，与射频标签交互通信唯一读取标签身份的技术。

　　[GB/T 29261 . 3—2012,定义 05 . 01 . 01]

　　2 . 1 . 2

　　企业资源规划 enterpriseresourceplanning

　　管理、定义和标准化必要经营流程以有效计划和控制企业的一种框架，在建立信息技术的基础上，融合现代企业的先进思想，全面集成企业物流、信息流和资金流，为企业提供经营、计划、控制与业绩评估等的管理模式。

　　[GB/T 25109 . 1—2010,定义 3 . 1 . 4]

　　2 . 1 . 3

　　客户关系管理 customerrelationshipmanagement

　　遵循客户导向战略，利用现代信息技术，实现客户信息的搜索、跟踪和分析、客户联系渠道的拓展的管理模式。

　　[GB/T 25109 . 1—2010,定义 3 . 1 . 7]

　　2 . 1 . 4

　　制造执行系统 manufacturingexecutionsystem

　　针对企业整个生产制造过程进行管理和优化的集成运行系统。

　　注：系统在接受订单开始到制成最终产品的全部时间范围内，采集各种数据信息和状态信息，与上层业务计划层和底层过程控制层进行信息交互，通过整个企业的信息流来支撑企业的信息集成，实现对工厂的全部生产过程进行优化管理。 MEs 提供实时收集生产过程数据的功能，当工厂发生实时事件时，MEs 能够对此及时做出反应、报告，并使用当前的准确数据对其进行指导和处理。 这种对事件的迅速响应使得 MEs 能够减少企业内部无附加值的活动，有效指导工厂的生产运作过程，使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。

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　　2 . 1 . 5

　　空中接口 airinterface

　　一种用户终端设备与无线网络之间的接口 。

　　2 . 1 . 6

　　RFID中间件 RFID middleware

　　实现 RFID硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换的一种中间程序。

　　2 . 1 . 7

　　面向服务架构 service-orientedarchitecture

　　一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型，可以看作是 B/S模型、XML/Web Service技术之后的自然延伸。

　　2 . 1 . 8

　　表示层 presentationlayer

　　面向服务架构的多层体系结构中负责直接与用户进行数据交互、给用户展示信息的界面。

　　2 . 1 . 9

　　数据持久层 datapersistencelayer

　　面向服务架构的多层体系结构中负责从一个或者多个数据存储器中存储(或者获取)数据的一组类或组件。

　　2 . 1 . 10

　　业务逻辑层 businesslogiclayer

　　面向服务架构的多层体系结构中负责处理系统的业务逻辑、并对用户定义的流程进行建模、负责数据持久层和表示层之间的通讯、最终将错误信息返回给表示层。

　　2 . 2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　API：应用程序编程接口(Application Programming Interface)

　　BOM：物料清单(Bill Of Material)

　　CRM：客户关系管理(Customer Relationship Management )

　　DAO：数据访问对象(Data Access Objects)

　　ERP：企业资源规划(Enterprise Resource Planning)

　　MES：制造执行系统(Manufacturing Execution System)

　　MVC：模型视图控制器(Model View Controller)

　　RFID：射频识别 (Radio Frequency Identification)

　　SOA：面向服务架构(Service-Oriented Architecture)

　　XML：可扩展标记语言(Extensible Markup Language)

　　WMS：仓库管理系统(Warehouse Management System)

　　3 自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的集成模型

　　3 . 1 总体集成模型

　　基于 RFID 的自动识别技术和 ERP、MES、CRM 等系统的总体集成模型可分为三个部分，包括物理层、中间件层、应用层。 物理层是整个 RFID 系统物理环境构造，由标签、天线、读写器、传感器等硬件设备组成。 中间件层是位于硬件平台与应用系统之间的通用服务组件，这些服务组件具有标准的程序接口和协议。 主要包括边缘服务器、高级事件处理器、应用接口和安全管理模块。 应用层包括各类制造

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　　企业的应用系统(如 ERP、MES、CRM、WMS等)，通过数据接口实现集成。 具体实例可参见附录 A。

　　图 1 描述了 RFID硬件、中间件和应用系统之间的集成关系。 依据给定的编码和管理规则，通过对从阅读器传来的与标签相关的数据进行过滤、汇总、计算、分组，实现自动识别标签信息到各种应用系统的传递和集成。

　　图 1 RFID系统总体集成模型

　　3 . 2 硬件部分的集成模型

　　RFID 系统硬件部分由标签、天线、读写器等设备组成。 标签通常被附着在某些明确的实物物体上，放置在给定的物理环境中。 标签可以被单独放置并运作，报告实物的存在和位置，连同报告传感器在指定位置下的各种不同物理环境。 图 2 提供了 RFID硬件部分的集成模型。

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　　图 2 RFID系统集成硬件模型

　　空中接口通信协议满足了标签在一个或一系列频率下的应用需求。 标签和读写器使用规则编码信号映射到一个未处理的数据流并传递到中间件，从而做进一步数据处理。 标签可以同时满足各种形式和大容量的数据存储需求。

　　RFID 系统的硬件层对应的是 ISO 18000-6 系列标准定义的 RFID标签和空中接口通信协议等内容和 ISO 15962 定义的读写器和数据协议等内容。

　　3 . 3 中间件部分的集成模型

　　RFID 中间件是位于硬件平台与应用系统之间的通用服务组件，这些服务组件具有标准的程序接口和协议。 图 3 提供了 RFID 中间件集成模型，描述了设备接口、设备管理、事件管理、数据接口与应用程序层之间的关系。

　　RFID 中间件是对 RFID硬件层传来的与标签相关的数据进行收集、存储、格式化处理，然后经过事件管理器过滤、聚合，从而减少阅读器传往应用系统的大量冗杂的原始数据，最后解析的数据可以传递到不同的应用系统。

　　RFID 中间件层对应的是 ISO 15962 定义的读写器和数据协议以及 ISO 15961 定义的数据接口与用户应用程序。

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　　图 3 RFID系统集成中间件模型

　　3 . 4 应用部分的集成模型

　　应用层由各种企业应用系统及数据库和网络应用服务组成。 图 4 提供了 RFID 应用层集成模型，并详细的说明了数据库不仅用来存储一系列 RFID 实体数据库的数据和信息，而且存储各种标记资产对象映射注册、配置管理事件操作、业务规则逻辑等信息。

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　　图 4 RFID系统集成应用系统模型

　　4 基于中间件的应用集成平台架构

　　4. 1 RFID中间件应用集成平台架构设计

　　自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统之间的集成可以基于 RFID 中间件技术实现。 面向服务架构(SOA)是一种典型的 RFID 中间件技术。 基于 SOA 的 RFID 中间件应用集成平台架构如图 5所示。

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　　图 5 RFID中间件应用集成平台整体架构图

　　4 . 2 RFID中间件应用集成平台内容

　　4 . 2 . 1 服务总线

　　服务总线是整个平台的基础，它所包含的构件模型与服务模型是平台中所有构件都需要遵守的标准，也是构件复用的保证。

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　　4 . 2 . 2 工作流引擎

　　工作流引擎采用业务流程构件化方法，对面向不同业务流程进行分析与分类，提取共同的可复用的业务流程，基于业务构件，提高业务的复用度，减少重复开发的工作量。

　　4.2.3 RFID应用集成构件库

　　RFID应用集成构件库包括：

　　a) 基础设施构件组：该构件组负责对构件模型和服务模型、第三方构件的管理提供支持;

　　b) RFID 中间件构件组：遵循 EPC Global标准的 RFID构件组;

　　c) RFID应用集成构件组：支撑 RFID 中间件应用集成的构件组。

　　4.2.4 RFID应用集成工具箱

　　RFID应用集成工具箱包含有基础管理工具和支持应用集成的运行时工具。 基础管理工具实现构件开发、构件库管理、构件检索与选取、构件产品与部署功能。 支撑应用集成的运行时功能包含了构件产品流程编辑功能、构件运行时监控功能、构件动态测试功能。

　　5 自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的应用集成方案

　　5 . 1 概述

　　RFID应用集成方案从架构的角度说明了 自动识别技术和 ERP、MES、CRM 等系统之间集成的组织形式，从可复用的角度定义了射频识别技术与 ERP、MES、CRM 等技术集成的可复用构件。 这种集成的可复用构件，应该遵循以下各层集成方案来进行设计，才能加入到 RFID应用集成方案中;从 RFID应用集成构件库组装任何 RFID 中间件应用构件产品，也应该遵行 RFID应用集成方案。

　　基于中间件的集成系统需要采取分层架构，自动识别技术与 ERP、MES、CRM 等系统之间集成方案可以划分为表示层、数据持久层、业务逻辑层。

　　5 . 2 表示层集成方案

　　RFID应用系统在表示层遵循 MVC 的设计模式，将表示层划分三个不同但又相互协作的组件：

　　a) 模型：通过应用业务规则来管理应用程序的数据;

　　b ) 视图：负责显示应用程序的数据，并允许用户和系统进一步交互;

　　c) 控制器：负责协调模型和视图。

　　图 6 描述了这三个组件之间的关系，用户动作所触发的事件会被控制器截获，根据用户动作，控制器会调用模型，以应用能够修改应用程序数据的相应业务规则，控制器选择视图组件，向最终用户显示修改后的应用程序数据。

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　　图 6 模型-视图-控制器

　　5 . 3 数据持久层集成方案

　　在自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的集成方案中，使用数据访问对象(DAO) 封装持久化数据的访问逻辑，并为业务逻辑层提供一致的 API 接 口 。 而在不同的 RFID 应用系统中，采取的数据访问策略往往各异。 DAO 是通用的对象，可以支持所有类型的持久化存储。 基于 SOA 架构，对自动识别技术与 ERP、MES、CRM等系统的集成方案中的数据持久层进行改造，可以支持在运行时灵活地切换数据访问策略，使用 IBaseDao 服务来封装数据访问策略。

　　表 1~表 5 给出了对 IBaseDao 接口的定义。

　　表 1 getobjectList方法

　　表 2 getobject方法

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　　表 3 deleteobject方法

　　表 4 saveobject方法

　　表 5 updateobject方法

　　5 . 4 业务逻辑层集成方案

　　业务逻辑层是一系列对 RFID应用逻辑的集合，使用开放服务规范来封装业务逻辑是一种复用业务逻辑的方法。

　　在 RFID技术和 ERP、MES、CRM等系统的集成方案中，RFID 中间件构件组对上层 RFID应用系统的接口采用业务逻辑服务的形式提供，如图 7 所示。

　　图 7 RFID中间件构件组对上层的接口

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的接口信息参考模板

　　A.1 自动识别设备规范

　　自动识别设备规范包括以下几类：

　　从硬件上分：包括条码识别设备和 RFID识别设备两大类。

　　从通讯接口上分：包括 COM接口、USB接口、以太网接口和蓝牙接口等类型。

　　对于 RFID 识 别 设 备，按 频 率 分 为：低 频 ( 30 kHz~ 300 kHz 阅 读 距 离 一 般 小 于 1 m ) ;高 频(3 MHz~30 MHz);超高频[433.92 MHz,862(902) MHz~928 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz, 典型情况为4 m~7 m,最大可达 10 m 以上]三类。

　　A.2 自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的接口

　　A.2 . 1 自动识别技术和 ERP、MES、CRM等系统的接口规范

　　建立自动识别技术和 ERP、MES、CRM 等系统的接口是为解决企业 ERP 系统、MES 系统、CRM系统的数据交流与共享问题，通过系统定时、用户根据需要选择等方式完成自动识别技术实时采集的制造资源状态信息与 ERP 系统、MES 系统、CRM 系统中的相关信息能实时同步，为生产和计划部门提供及时准确的生产过程数据，提高计划部门安排生产计划的工作效率、计划的可行性。

　　按照此接口规范，每个系统用存方法将预交换的数据转换成标准格式并存入到共享数据库，在数据更新后，通过各个系统的取方法从共享数据库得到标准信息，并转换成自身的格式更新相应的信息。

　　A.2 . 2 生产过程信息共享规范

　　图 A. 1 给出了生产任务的生产过程共享信息模板的结构。 其中对各元素的描述见表 A. 1 。

　　图 A.1 生产任务的生产过程共享信息参考模板

　　表 A.1 过程信息模板描述

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　　表 A.1(续)

　　A.2 . 3 人员信息共享规范

　　图 A. 2 给出了人员共享信息模板的结构，其中对各元素的描述见表 A. 2 。

　　图 A.2 人员共享信息参考模板

　　表 A.2 人员信息模板描述

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　　A.2 . 4 设备信息共享规范

　　图 A. 3 给出了设备共享信息模板的结构，其中对各元素的描述见表 A. 3 。

　　图 A.3 设备共享信息参考模板

　　表 A.3 设备信息模板描述

　　A.2 . 5 物料信息共享规范

　　图 A. 4 给出了物料共享信息模板的结构，其中对各元素的描述见表 A. 4 。

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　　图 A.4 物料共享信息参考模板

　　表 A.4 物料信息模板描述

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 25109 . 1—2010 企业资源计划 第 1 部分：ERP术语

　　[2] GB/T 29261 . 3—2012 信息技术 自动识别和数据采集技术 词汇 第 3 部分：射频识别

　　[3] ISO/IEC 15961 : 2004 Information technology—Radio frequency identification (RFID) for item management—Data protocol: application interface

　　[4] ISO/IEC 15962—2004 Information technology —Radio frequency identification (RFID) for item management—Data protocol: data encoding rules and logical memory functions

　　[5] ISO/IEC 18000-6 Information technology—Radio frequency identification for item man- agement—Part 6 : Parameters for air interface communications at 860 MHz to 960 MHz