發(fā)布時間：2014-07-22 22:36

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摘要: 本文主要針對我國醫(yī)藥應急物流的發(fā)展現(xiàn)狀，結合醫(yī)藥品應急物流的特點，提出了采用EPC技術構建SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺系統(tǒng)，將醫(yī)藥品使用EPC編碼，在醫(yī)藥企業(yè)、應急指揮中心、應急綠色通道、災區(qū)等環(huán)節(jié)建立SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺的協(xié)同信息共享機制，最大程度地保證應急醫(yī)藥物流的及時、高效、準確、靈活地運送到突發(fā)事件地點，發(fā)放給受災群眾，最大程度的保障人民生命安全。
關鍵詞: EPC技術,SOA-BPM集成平臺,醫(yī)藥應急物流
0 引言
盡管當今世界科技高度發(fā)達，但突發(fā)性自然災害、公共衛(wèi)生事件等“天災”，決策失誤、恐怖主義、地區(qū)性軍事沖突等“人禍”仍時有發(fā)生，近年來，從SARS到“禽流感”，從“5·12”汶川大地震到日本的9.0級強震，從美國的“9.11”到印度洋海嘯……人們在突發(fā)事件前表現(xiàn)出來的被動局面均暴露出現(xiàn)有應急物流體系方面的不足。這些事件有的難以預測和預報，有的即使可以預報，但由于預報時間與應急物流發(fā)生時間相隔太短，應對的物資、人員、資金難以實現(xiàn)其時間效應和空間效應。
藥品應急物流一直是我國近幾年連續(xù)關注的熱點問題之一。每當國家遇到重大災害、疫情時，為了挽救更多人的生命，需要在第一時間啟動應急預案，為災區(qū)快速地輸送藥品、醫(yī)療器械等物資。時間就是生命，應急物流就是與時間賽跑！藥品應急物流，關鍵強調(diào)準確、快速配送，不允許任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何差錯。這需要完善的藥品應急體系。在醫(yī)藥應急配送中，普遍認為RFID是非常有潛力的解決方案！
1  EPC技術
EPC技術是在全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)(EAN.UCC系統(tǒng))和計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用射頻識別技術(RFID)、無線數(shù)據(jù)通信等技術，給每一個實體對象一個唯一的代碼，EPC編碼是EPC技術的重要組成部分，它在原有全球統(tǒng)一編碼體系基礎上提出的，是對實體及實體的相關信息進行代碼化，通過統(tǒng)一并規(guī)范化的編碼建立全球通用的信息交換語言。EPC編碼是由標頭、管理者代碼、對象分類代碼、序列號等數(shù)據(jù)字段組成的一組數(shù)字構成，從而構造的一個覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯(lián)網(wǎng)，通常簡稱為“物聯(lián)網(wǎng)”，可以提高物流供應鏈管理水平、降低成本，被譽為具有革命性意義的新技術，未來E時代的轉折點，它將引發(fā)供應鏈管理的革命。也可以說，應用EPC技術是未來應急物流發(fā)展的必然趨勢，這將給我國的應急管理工作帶來巨大變革。
2  SOA-BPM集成平臺
SOA(service-oriented architecture),面向服務的體系結構,是一個“抽象、松散耦合和粗粒度”的軟件架構模型, 它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用,核心概念是重用和互操作,基于標準的服務和XML技術,使其能被重新組合和應用。SOA中所有流程都被定義為服務,服務通過基于類封裝的服務接口委托給服務提供者,服務接口根據(jù)可擴展標識符、格式和協(xié)議單獨描述。SOA提供了一種構建信息系統(tǒng)的標準和方法,并通過建立起合并、可重用的服務體系來減少IT業(yè)務冗余并加快項目開發(fā)的進程,使得開發(fā)部門效率更高、開發(fā)周期更短、項目分發(fā)更快。SOA的出現(xiàn)標志企業(yè)信息化進入到互聯(lián)網(wǎng)的信息整合階段,為企業(yè)提供一個隨需應變的運作環(huán)境,從而打破長期以來依賴專用系統(tǒng)平臺解決系統(tǒng)連接性和互操作性的問題。
 BPM(Business Process Management), 即業(yè)務流程管理,是指根據(jù)業(yè)務環(huán)境的變化,推進人與人之間、人與系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的整合及調(diào)整的經(jīng)營方法與解決方案的IT工具。業(yè)務流程管理應該包括“建模-實施-監(jiān)控-管理”等過程,要具備其所需的所有服務與工具才能叫作BPM。
BPM與SOA的結合點是就是“服務”,此外還需要考慮BPM與SOA之間的服務和業(yè)務流程的接口、相互調(diào)用、緊密耦合與松散耦合的應用過程中協(xié)調(diào)和組合應用。SOA-BPM組合架構為第三方物流企業(yè)信息系統(tǒng)的集成提供了新的技術組合。為解決技術異構的問題,不斷出現(xiàn)一些集成的方法和技術,比如采用面向消息的通訊中間件進行松散藕合,采用CORBA體系結構等。SOA-BPM組合架構開發(fā)一個這樣的集成平臺將有助于實現(xiàn)系統(tǒng)松散藕合,從而對現(xiàn)有系統(tǒng)盡可能少地改造。SOA側重于解決在分布式的環(huán)境下的系統(tǒng)的集成；而BPM側重于解決業(yè)務流程的調(diào)度處理,兩者的結合就形成了SOA-BPM組合架構。SOA-BPM組合架構在技術層面采用Web Service、EJB、Spring Bean等眾多的構件技術,通過SOA中間件軟件實現(xiàn)協(xié)議解藕,顯式地將業(yè)務流程邏輯從其他應用程序代碼中分離出來；在業(yè)務層面采用BPM系統(tǒng)或工作流系統(tǒng)進行業(yè)務流程建模,從而實現(xiàn)系統(tǒng)集成_[1]。
3 基于EPC技術的醫(yī)藥應急物流配送體系構建
醫(yī)藥應急物流體系的完善和發(fā)達程度，直接影響決定著醫(yī)藥應急物資的保障能力。積極推進醫(yī)藥物流信息標準化，在醫(yī)藥應急物流中采取強制推廣應用EPC技術，提高醫(yī)藥應急物資物流效率，強化質(zhì)量監(jiān)管，實現(xiàn)應急醫(yī)藥品物流可控可追溯性，基于EPC技術的醫(yī)藥應急物流配送體系構如圖1所示。
醫(yī)藥應急物流系統(tǒng)引進EPC技術的構想。其應急物流配送體由以下重點部分組成：醫(yī)藥應急指揮中心、SOA-BPM集成的云計算平臺、應急醫(yī)藥儲備點、應急救助點、基于GPS應急定位管理系統(tǒng)、應急醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)、國內(nèi)國外捐贈、EPC醫(yī)藥物資編目數(shù)據(jù)庫、讀寫器、EPC電子標簽、GMS通信站。

圖1基于EPC技術的藥品應急物流配送體系
EPC技術融入了醫(yī)藥應急物流的各個環(huán)節(jié)：從醫(yī)藥應急物資由供應商提供給應急管理部門，再到物資的庫存管理、在途運輸和應急物資發(fā)放，EPC電子標簽一直附著在醫(yī)藥應急物資上，且存儲信息不斷更新，可以為實現(xiàn)醫(yī)藥應急物流全程可視化提供了保障，同時，由于運輸環(huán)境和應急需求的不斷變化，基于EPC技術的應急物流系統(tǒng)可以適應這種變化。另外，實現(xiàn)物資保障可視化的另一的重要前提就是EPC電子標簽所記錄的信息要經(jīng)由基于GPS和Internet的醫(yī)藥應急管理系統(tǒng)的處理和傳輸，從而保證應急物流的順利采購、配送、發(fā)放。因此，應用EPC技術的關鍵點還在于有完善的GPS技術和網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)RFID技術和GPS技術、Internet技術的融合。
4基于EPC技術的SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺的研究
4.1 EPC技術在SOA-BPM集成平臺應用的定位
由于在醫(yī)藥應急物流過程中，涉及的部門有環(huán)節(jié)非常多，如應急醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)、應急醫(yī)藥捐贈點、應急醫(yī)藥儲備企業(yè)、應急醫(yī)藥綠色通道、應急醫(yī)療機構（包括紅十字會、應急醫(yī)院、民間組織等）、應急救助點、應急指揮中心等，為了能使應急醫(yī)藥品快速達到救助點，必須要使用各環(huán)節(jié)實行一致性的協(xié)同，否則難以達到“應急救人”的效果，因此就必須構建醫(yī)藥應急網(wǎng)絡信息管理平臺，實現(xiàn)其快速的數(shù)據(jù)交換與信息溝通。
EPC技術主要為醫(yī)藥應急物流信息系統(tǒng)快速自動采集物流數(shù)據(jù)信息(如貨物品名,貨物狀態(tài),位置等),SOA-BPM集成平臺類似數(shù)據(jù)交換橋梁, 為不同的醫(yī)藥應急物流過程環(huán)節(jié)等信息子系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)統(tǒng)一標準規(guī)范,也是數(shù)據(jù)交互的主要渠道,其邏輯結構如下圖:
   
                   圖2 SOA-BPM集成平臺在醫(yī)藥應急指揮系統(tǒng)的邏輯結構
 (1) EPC技術在SOA-BPM集成平臺中倉儲管理應用
通過對RFID技術與SOA-BPM集成平臺的無逢對接,能夠把各個應用RFID技術的功能抽象成服務,應用系統(tǒng)通過請求/服務的方式來獲取RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)。使RFID技術在倉儲管理中與SOA-BPM集成平臺進行數(shù)據(jù)集成,從而達到倉儲管理的透明化。
(2)RFID技術與SOA-BPM集成平臺中運輸管理應用
為了能使在物流企業(yè)中對運輸過程中對貨物的精確管理、跟蹤管理,使得物流企業(yè)最難管理的運輸過程可以可視化,將EPC技術集成到SOA-BPM集成平臺,結合GPS、GIS等系統(tǒng),對貨物的具體位及狀態(tài)進行實時的管理,實現(xiàn)其目的。
4.2 EPC技術為基礎SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺總體架框
   在SOA-BPM的集成平臺上深度使用EPC技術,以EPC技術為醫(yī)藥應急物流數(shù)據(jù)采集的基礎架構, 其數(shù)據(jù)通過EPC中間件事件過濾,以專用協(xié)議進行解藕,應用SOA集成子系中Web Service構件庫中相應構件處理,經(jīng)過SOA-BPM映射層管理,在BPM層中對醫(yī)藥應急物流業(yè)務流程進行透明監(jiān)控_[2],在應用層中,各環(huán)節(jié)能不同用戶根據(jù)自己的需要對其關心的醫(yī)藥品數(shù)據(jù)進行管理或分析, EPC技術為基礎SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺總體架框如下圖。

圖3 EPC技術為基礎SOA-BPM醫(yī)藥應急物流集成平臺的總體架框
（1）數(shù)據(jù)采集層
數(shù)據(jù)采集層主要以EPC（RFID）中間件為核心,支持各種RFID讀寫器設備或網(wǎng)絡傳感器（Sensor）,接入系統(tǒng)接入時采用各自原有的或新商訂的接口技術,通過系統(tǒng)接口層的接入后對外部其它系統(tǒng)和物流信息系統(tǒng)集成平臺內(nèi)部統(tǒng)一采用Web Service方式,接出時均采用XML報文,用XML Schema來進行報文格式規(guī)范化,傳輸時對報文進行加密。
（2）SOA集成層
SOA集成層建立在醫(yī)藥應急物流數(shù)據(jù)采集層的基礎之上,集成各種Web Service構件庫,主要對對RFID事件過濾來的數(shù)據(jù)進行協(xié)議解藕,構件組裝,路由分發(fā),以及接口匯聚。
（3）SOA-BPM映射層及BPM層
映射層主要將SOA集成子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)射到BPM層,以便能在BPM層對業(yè)務進行透化的管理。
BPM層的主要功能有兩大塊,即流程和流程監(jiān)控。利用流程建模工具可進行可視化的拖拽式方法,靈活有效的建模出業(yè)務流程圖形。
（4）應用服務層
應用層服務要主要醫(yī)藥應急指揮平臺管理、醫(yī)藥監(jiān)控系統(tǒng)、EPC醫(yī)藥物資編目數(shù)據(jù)庫查詢等，QoS,這一層提供了監(jiān)視,管理和維持諸如安全,性能和可用性等QoS的能力。
4.3 基于EPC技術的SOA-BPM集成的云計算數(shù)據(jù)交換平臺
SOA-BPM集成的云計算平臺主要由邊界節(jié)點（ES）和內(nèi)部節(jié)點（IS）構成，其中節(jié)點間多為異地分布。這一特點由醫(yī)藥應急物流各環(huán)節(jié)的分布式系統(tǒng)架構所決定的，基于SOA-BPM集成的云計算平臺的系統(tǒng)結構則能夠最大限度地發(fā)揮分布式計算的優(yōu)勢。如圖4所示。

圖4 基于EPC技術的SOA-BPM集成的云計算數(shù)據(jù)交換平臺
(1)EPC醫(yī)藥品數(shù)據(jù)編碼
要在醫(yī)藥應急物資中發(fā)揮EPC技術的作用，首先要對醫(yī)藥應急物資進行EPC編碼，EPC編碼有四種表示方式:二進制(見表1)、URI、不帶物品序列號的純識別URI和EAN/UCC編碼。EPC編碼標準是與EAN.UCC 編碼兼容的新一代編碼標準,與現(xiàn)行GTIN相結合,它由96位二進制碼組成,分為四個部分: 分為四個字段,分別為:①頭部,標識編碼的版本號,這樣就可使電子產(chǎn)品編碼采用不同的長度和類型；②產(chǎn)品管理者,如產(chǎn)品的生產(chǎn)商；③產(chǎn)品所屬的商品類別；④單品的唯一編號。如下所示。EPC是存儲在電子標簽中的唯一信息,其目標是提供物理對象的唯一標志。
表1 醫(yī)藥應急物資信息編目示例（EPC編碼已轉換成十六進制）

庫存號	EPC編碼	物品 名稱	基本 型號	規(guī)格	價格	供應地	供應商	庫存 總量
0120085121	EPC01.000501001384000001450	抗生素	250×20	250ml	12元/盒	……	某醫(yī)藥公司	5000
0120085122	EPC01.000501001384000001451	輸液器	136×12	25g	4元/只	……	某醫(yī)藥公司	10000
0120085123	EPC01.000501001384000001452	酒精	250×14	250ml	8元/瓶	……	某醫(yī)藥公司	6000
0120085124	EPC01.000501001384000001453	帳篷	159×12	40㎡	68/頂	……	某實業(yè)公司	8000

應急醫(yī)藥品從醫(yī)藥品單品EPC編碼、包裝EPC編碼到其儲運單元碼EPC編碼（托盤編碼、應急醫(yī)藥品組托后的編碼）以及車輛運輸?shù)腅PC編碼（SSCC），整個醫(yī)藥應急供應鏈中的應用的EPC編碼如表2所示。
表2  經(jīng)RFID閱讀器讀取的信息

各級EPC編碼	各級EPC編碼數(shù)據(jù)	備注
應急醫(yī)藥品EPC編碼	EPC01.00050100013840000001450 ………………………………….	指的是應急醫(yī)藥品編碼
應急醫(yī)藥品包裝EPC編碼	EPC01.00050100017C0000000113B EPC01.00050100017C0000000113B EPC01.00050100017C0000000113B ………………………………………	指的是包裝編碼
應急醫(yī)藥品托盤EPC編碼 （物流單元碼）	EPC01.00037F2001508000319F827 ……………………………………	指的是托盤編碼 （儲運單元碼）
醫(yī)藥品應急托盤+醫(yī)藥EPC編碼 （物流單元碼）	EPC01.0005010008BF0000005025 EPC01.0005010008BF0000005026 EPC01.0005010008BF0000005026 ………………………………	指的是應急醫(yī)藥品組托后的編碼 （儲運單元碼）
應急醫(yī)藥品運輛EPC編碼 （物流單元碼）	EPC01.0003F200105D000003984	指的是車輛編碼 （SSCC）

為了在應用軟件中更好地表示EPC 碼以及方便用戶閱讀和查詢,還有另一種表示方式URI,其格式如: urn:epc:tag:sgtin-96:FFF.PPP.III.SSS。“urn:epc:tag:”部分為URI命令格式的固定內(nèi)容,“sgtin-96”即由EAN/UCC 編碼轉化而來的96位二進制SGTIN 編碼頭部分,其后四部分為具體編碼內(nèi)容,其中： MMM表示公司的代碼,CCC表示對象分類號,SSS表示序列號,FFF表示過濾值,PPP表示EAN.UCC 中的公司代碼；III表示SSCC中海運集裝箱序列號及GRAI中資產(chǎn)類型等。我們可以設計epcURI數(shù)據(jù)表來保存URI形式標簽數(shù)據(jù)的信息,EPC數(shù)據(jù)轉化成標準URI后提取各個數(shù)據(jù)段。
      表3  EPC數(shù)據(jù)不同程序階段編碼的儲存格式

各級EPC編碼	EPC數(shù)據(jù)不同程序階段編碼的 儲存格式	備注
EPC電子標簽	52 C6 30 00 07800190000060000000010	在電子標簽中存儲的是二進制數(shù)據(jù)（此處已轉換成十六進制）
Reader（閱讀器）	307800190000060000000010	通過閱讀器，EPC編碼數(shù)據(jù)讀入計算機系統(tǒng)，并通過去掉濾值（Filter Value）等處理，采用原始位串的URI格式（Raw Data）表示
ALEMiddleware（中間件）	urn:epc:tag:sgtin-96:3.000100.0000024.16	在Middleware 中間件系統(tǒng)中，EPC編碼數(shù)據(jù)采用適用于EPC模式的URI表示（EPC Tag URI）
EPCIS（EPC應用查詢程序）	urn:epc:id:sgtin:000100.0000024.16	通過EPC的捕獲程序（Capture Program），EPC編碼數(shù)據(jù)采用純ID URI表示（Pure Identity）

(2)RFID標簽數(shù)據(jù)處理流程
①客戶端申請EPC數(shù)據(jù)
在相應的RFID應用系統(tǒng)中,客戶端將用戶填寫的XML 表單通過HTTP 協(xié)議發(fā)送到SOA-BPM服務器端。SOA-BPM集成的構件接收XML文件,將文件內(nèi)容通過命令消息通道傳給RFID中間件中ALE子進程,ALE子進程通過XML模塊把XML文件解析出來,提取出數(shù)據(jù)存入ECSpec結構體中。
②RFID讀寫器讀寫標簽,中間件對數(shù)據(jù)進行轉換
閱讀器讀取RFID標簽,以二進制格式獲取EPC編碼,以一個96位的EPC代碼為例。將閱讀器發(fā)送過來的二進制EPC 編碼轉換成標準URI 形式,才能方便數(shù)據(jù)庫的分組過濾操作。根據(jù)頭部查詢EPC 格式表找到這種類型標簽的分段結構,然后依據(jù)該分段結構分別提取出各個部分。例如96位標簽數(shù)據(jù)52 C6 30 00 07800190000060000000010轉換成URI格式為urn:epc:tag:sgtin-96:3.000100.0000024.16。
③SOA-BPM集成平臺對數(shù)據(jù)進行重新編號確認信息
RFID中間件將此URL送至本地服務器（或通過遠程ONS系統(tǒng)生成并提取正確的URL）,本地服務器通過已獲取的URL和所需的EPCIS連接,并將相應數(shù)據(jù)傳送給SOA-BPM集成平臺。在SOA-BPM集成平臺中,為了能使不同系統(tǒng)來的數(shù)據(jù)規(guī)范化,需要對數(shù)據(jù)進行重新編碼,使數(shù)據(jù)在平臺中有一個唯一的編碼urn:epc:id:sgtin:000100.0000024.16。
④SOA平臺路由分發(fā)
SOA平臺根據(jù)客戶的需要對數(shù)據(jù)進行路由分發(fā),RFID應用系統(tǒng)獲取所請求RFID標簽數(shù)據(jù),并形成報表,以便分析處理。
因為用戶端的命令是以URI命令格式發(fā)送,查詢結果也是以URI格式返回,所以在二進制EPC碼到達數(shù)據(jù)庫時,立即轉化為URI格式存儲到相應的數(shù)據(jù)庫服務器中,方便查詢操作。
5、EPC技術在SOA-BPM集成平臺倉儲管理系統(tǒng)應用示例
當某一救助點發(fā)出應急醫(yī)藥需求的，可以通SOA-BPM集成平臺發(fā)布災害事故情況，醫(yī)藥的需求信息，如醫(yī)藥的類型、數(shù)量等，SOA-BPM集成平臺同時觸發(fā)應急指揮中心對應急醫(yī)藥儲備點進行備貨或應急醫(yī)藥品生產(chǎn)企業(yè)進行生產(chǎn)，并指示應急醫(yī)藥品綠色通道、應急醫(yī)療機構做好相應準備，EPC技術提供的信息通過醫(yī)藥應急物流平臺，將有效地實行應急物資產(chǎn)品全程跟蹤，應急物資產(chǎn)品生產(chǎn)出產(chǎn)就貼上（或鑲嵌）指定的電子標簽，進入應急物流網(wǎng)絡，應用EPC技術，辨識重要物資、探測所在方位、預測到達時間，符合應急物資保障的適時、適地、適量原則，并可最大限度的節(jié)約資源，如果出現(xiàn)了特別緊急需求或出現(xiàn)運輸環(huán)境改變，還可以改變運輸方式和路線。
下面以倉庫管理系統(tǒng)中貨物的入庫流程中產(chǎn)品出庫信息核對服務為例編排流程,見圖。

圖7-3應急醫(yī)藥品儲備倉庫管理應用示例
倉庫管理系統(tǒng)作為服務請求者,根據(jù)服務接口層公布的入庫信息核對服務WSDL,得到該服務的接口定義和服務端偵聽地址,由入庫管理模塊通過服務代理接口向Web服務發(fā)送SOAP請求消息,請求入庫信息核對服務,Web服務平臺收到該服務請求后,向RFID中間件發(fā)送消息,創(chuàng)建一個出庫信息核對服務的實例,根據(jù)服務請求參數(shù),啟動相應的RFID閱讀器讀取標簽信息。RFID閱讀器將讀取的標簽信息傳給SOA-BPM集成平臺, SOA-BPM集成平臺根據(jù)服務請求的參數(shù)與捕獲的標簽信息進行核對處理,處理后向服務接口層返回核對數(shù)據(jù)正確或者錯誤的信息,最后,服務接口層向倉庫管理系統(tǒng)發(fā)送SOAP響應,返回處理結果。 
6、總結 
在應急醫(yī)藥物資保障中應用EPC技術，實現(xiàn)應急醫(yī)藥物資保障從供應地到需求地的全程可視，對在途物資的實時跟蹤和指揮控制，最大程度地保證應急醫(yī)藥物流的及時、高效、準確、靈活地運送到突發(fā)事件地點，發(fā)放給受災群眾，這將大大改善我國應急物資保障現(xiàn)狀，使我國應急物資保障站在科學技術前沿，最大程度的保障人民生命安全。
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