私立東海大學資訊工程與科學研究所 - 東海大學‧資訊工程學系

私 立 東 海 大 學
資 訊 工 程 與 科 學 研 究 所
碩 士 論 文
指 導 教 授 : 陳 隆 彬 博 士
RFID 系 統 之 高 階 事 件 基 礎 架 構
High-Level Events Framework in RFID System
研 究 生 : 陳 詩 緯
中 華 民 國 九 十 八 年 一 月

摘 要
近 年 來 , 無 線 射 頻 識 別 (Radio Frequency Identification, 簡 稱 RFID) 技 術 已 經 廣 泛 的 應
用 在 製 造 業 、 零 售 業 及 物 流 業 等 領 域 , 而 且 RFID 中 介 軟 體 系 統 (RFID Middleware System)
持 續 的 發 展 , 提 升 產 業 界 從 事 RFID 系 統 開 發 的 意 願 , 同 時 也 展 現 RFID 中 介 軟 體 系 統 的 重 要
性 。 目 前 以 EPCglobal 標 準 為 發 展 基 礎 的 RFID 中 介 軟 體 系 統 , 經 由 應 用 層 事 件 標 準 界 面
(Application Level Events, 簡 稱 ALE) 將 內 含 產 品 電 子 碼 (Electronic Product Code, 簡 稱 EPC)
的 電 子 標 籤 (Tag) 感 應 資 料 轉 化 而 成 的 事 件 , 是 屬 於 不 具 實 質 意 義 的 低 階 事 件 (Low-Level
Event), 因 此 無 法 直 接 提 供 給 RFID 應 用 系 統 進 行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 (Event Processing)。
有 鑑 於 此 , 我 們 設 計 一 個 新 穎 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event Middleware) 系 統 架 構 ,
透 過 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS) 從 大 量 的 Tag 感 應 資 料
中 , 粹 取 出 經 常 性 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns), 再 轉 送 到 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level
Event Transform Service, 簡 稱 HETS) 註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event),
並 且 提 供 給 RFID 應 用 系 統 進 行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 , 而 且 這 樣 的 基 礎 架 構 是 依 循
EPCglobal 標 準 而 建 置 。 本 篇 論 文 中 , 我 們 發 展 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 , 並 且 展 現 從 感 應 樣 式
探 勘 階 段 到 高 階 事 件 轉 換 階 段 的 處 理 流 程 及 模 擬 結 果 。
關 鍵 詞 :ALE、RFID、RFID Middleware、Hidden Markov Model、Data Mining、Recall、Precision
i

Abstract
The RFID (Radio Frequency Identification) technology has been applied on various fields such
as manufacturing industry, retail trade and material flow in the decade. Meanwhile, the researches
for RFID middleware systems have been performed continuously and the related software packages
have been launched into the market. The rapidly increasing number of companies actively
participated in the development of RFID system and the increasing sales record of RFID systems
show the importance of RFID middleware systems. In the current RFID Middleware systems,
including those based on the EPCglobal standard, the Tag date that contains the EPC (Electronic
Product Code) transforms into a Event by ALE (Application Level Events), it does not meaning the
Low-Level Event. Therefore it is unable to provide for the RFID application directly for executing
meaning event. By so doing, we design a novel High-Level Event Middleware system architecture
supporting SPMS (Sensing Pattern Mining Service) and HETS (High-Level Event Transform
Service). The system extracts regular Sensing Patterns from a large number of Tags via SPMS. Then
these Sesing Patterns will be transferred and registed to HETS became meaning High-Level Event.
The RFID Application will proceed meaning event processing. In this paper we propose High-Level
Event Middleware. It presents the processing flow and simulation results via Sensing Patterns
Mining and High-Level Event Transform.
Keywords:ALE、RFID、RFID Middleware、Hidden Markov Model、Data Mining、Recall、
Precision
ii

致 謝
首 先 , 在 此 由 衷 的 感 謝 我 的 指 導 教 授 陳 隆 彬 博 士 的 指 導 , 使 我 能 順 利 完 成 本 篇 研 究 論 文 ,
無 論 是 在 實 驗 室 的 研 討 、 研 究 主 題 的 定 義 及 論 文 的 撰 寫 技 巧 上 , 均 給 予 悉 心 的 指 導 與 建 議 ,
解 決 許 多 在 研 究 過 程 中 所 遇 到 的 困 難 , 這 段 期 間 使 我 受 益 良 多 , 在 此 謹 致 上 最 深 的 感 謝 。 此
外 , 更 感 謝 口 試 委 員 們 對 本 篇 論 文 所 提 供 的 寶 貴 意 見 , 使 本 論 文 更 臻 完 美 , 僅 此 謝 意 。
在 這 段 研 究 的 過 程 中 , 感 謝 同 學 們 的 相 互 扶 持 及 「 網 際 網 路 系 統 與 服 務 實 驗 室 」 的 成 員
熱 心 的 提 供 意 見 與 協 助 , 不 僅 在 課 程 上 相 互 的 切 磋 , 而 且 在 工 作 上 也 獲 得 寶 貴 的 經 驗 交 流 ,
使 得 我 在 這 段 求 學 的 旅 程 中 , 充 滿 無 限 的 歡 笑 與 永 難 忘 懷 的 回 憶 。
最 後 , 特 別 感 謝 我 的 家 人 , 在 研 究 期 間 給 予 我 莫 大 的 支 持 與 鼓 勵 , 讓 我 在 繁 重 的 課 業 與
工 作 壓 力 下 , 能 夠 順 利 地 完 成 碩 士 的 課 程 與 研 究 , 謹 將 此 論 文 獻 給 所 有 給 予 我 協 助 的 人 , 謝
謝 。
陳 詩 緯 謹 誌 於 東 海 大 學 資 訊 工 程 與 科 學 系
中 華 民 國 九 十 八 年 一 月
iii

目 錄
摘 要 .......................................................................................................................................................i
Abstract ................................................................................................................................................ii
致 謝 .....................................................................................................................................................iii
目 錄 .....................................................................................................................................................iv
表 目 錄 .................................................................................................................................................vi
圖 目 錄 ................................................................................................................................................vii
第 一 章 緒 論 ........................................................................................................................................1
1.1 研 究 背 景 與 動 機 ..........................................................................................................1
1.2 研 究 目 的 ......................................................................................................................2
1.3 研 究 範 圍 與 步 驟 ..........................................................................................................4
1.4 預 期 貢 獻 ......................................................................................................................4
1.5 論 文 架 構 概 述 ..............................................................................................................5
第 二 章 文 獻 探 討 ................................................................................................................................7
2.1 RFID 系 統 基 礎 架 構 ...................................................................................................7
2.2 RFID 中 介 軟 體 系 統 ...................................................................................................8
2.3 隱 馬 爾 可 夫 模 型 概 述 ..................................................................................................9
2.4 資 料 探 勘 概 述 ............................................................................................................11
2.5 EPCglobal 標 準 概 述 .................................................................................................12
2.6 Application Level Events 概 述 ..................................................................................14
2.7 EPCglobal 中 介 軟 體 系 統 概 述 .................................................................................15
第 三 章 系 統 架 構 與 設 計 ..................................................................................................................17
3.1 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 ....................................................................................17
3.2 感 應 樣 式 探 勘 服 務 架 構 ............................................................................................19
3.3 高 階 事 件 轉 換 服 務 架 構 ............................................................................................23
iv

第 四 章 系 統 發 展 與 模 擬 ..................................................................................................................27
4.1 模 擬 實 驗 設 定 ............................................................................................................27
4.2 模 擬 系 統 介 面 概 述 ....................................................................................................29
4.3 模 擬 實 驗 結 果 ............................................................................................................30
第 五 章 結 論 與 未 來 研 究 方 向 ..........................................................................................................33
參 考 文 獻 ............................................................................................................................................34
v

表 目 錄
表 2-1 HMM 模 型 的 構 成 元 素 ......................................................................................................10
表 4-1 模 擬 實 驗 資 料 內 容 示 意 .....................................................................................................28
表 4-2 模 擬 實 驗 設 定 參 數 .............................................................................................................28
表 4-3 回 收 率 與 精 確 率 計 算 公 式 說 明 .........................................................................................28
vi

圖 目 錄
圖 1-1 RFID 系 統 基 礎 架 構 .............................................................................................................2
圖 2-1 RFID 系 統 基 礎 架 構 的 動 作 原 理 示 意 .................................................................................7
圖 2-2 RFID 中 介 軟 體 系 統 的 架 構 示 意 .........................................................................................8
圖 2-3 隱 馬 爾 可 夫 模 型 的 機 率 參 數 示 意 圖 .................................................................................10
圖 2-4 資 料 探 勘 處 理 流 程 示 意 圖 .................................................................................................12
圖 2-5 ALE 執 行 任 務 示 意 圖 .........................................................................................................15
圖 2-6 標 準 RFID 中 介 軟 體 系 統 架 構 ..........................................................................................16
圖 3-1 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 ( 圖 中 灰 色 區 塊 ) .............................................................18
圖 3-2 感 應 樣 式 探 勘 服 務 架 構 示 意 ( 圖 中 灰 色 區 塊 ) .............................................................19
圖 3-3 感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程 .........................................................................................22
圖 3-4 感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程 演 算 法 .............................................................................23
圖 3-5 高 階 事 件 轉 換 服 務 架 構 示 意 ( 圖 中 灰 色 區 塊 ) .............................................................24
圖 3-6 高 階 事 件 轉 換 服 務 的 運 作 流 程 .........................................................................................26
圖 3-7 高 階 事 件 轉 換 服 務 的 運 作 流 程 演 算 法 .............................................................................26
圖 4-1 SPMSS 模 擬 系 統 介 面 示 意 ................................................................................................29
圖 4-2 HETSS 模 擬 系 統 介 面 示 意 ................................................................................................30
圖 4-3 SPMSS 感 應 樣 式 探 勘 程 序 回 收 率 與 精 確 率 的 表 現 狀 況 ................................................31
圖 4-4 SPMSS 不 同 支 持 度 感 應 樣 式 探 勘 程 序 的 執 行 時 間 ........................................................31
圖 4-5 HETSS 各 個 階 層 高 階 事 件 轉 換 程 序 的 執 行 時 間 ............................................................32
vii

第 一 章 緒 論
1.1 研 究 背 景 與 動 機
近 年 來 , 無 線 射 頻 識 別 (Radio Frequency Identification, 簡 稱 RFID)[17] 技 術
發 展 漸 趨 穩 定 , 並 且 已 經 廣 泛 的 應 用 在 各 種 領 域 。 依 據 ABI Research 2007 年 第 四 季
的 研 究 報 告 指 出 ,2007-2012 年 應 用 成 長 率 最 高 的 產 業 為 零 售 業 、 健 康 照 護 與 生 產 製
造 , 年 複 合 成 長 率 分 別 約 38.7%、36.5% 與 35.8%, 在 應 用 的 產 業 別 方 面 , 未 來 五 年
關 鍵 應 用 產 業 為 汽 車 業 、 政 府 部 門 與 運 輸 物 流 , 預 估 佔 2008 年 產 值 分 別 為 約 28.9%、
21.0% 與 15.3%。 從 全 球 的 發 展 趨 勢 來 看 , 穩 健 的 RFID 技 術 是 促 進 產 業 升 級 的 原 動
力 。
ABI 估 計 ,2008 年 全 球 RFID 市 場 規 模 可 達 美 金 45.7 億 元 , 至 2012 年 可 達 美
金 84.9 億 元 , 年 複 合 成 長 率 (2007-2012) 約 為 17%, 未 來 5 年 產 值 將 主 要 來 自 於
RFID 硬 體 ( 讀 取 器 與 電 子 標 籤 ), 約 佔 總 產 值 的 7 成 , 而 成 長 率 則 以 軟 體 為 最 高 ,
年 複 合 成 長 率 為 27%,2009 年 將 會 有 顯 著 的 成 長 。 因 此 , 隨 著 RFID 硬 體 平 均 單 價
持 續 降 低 , 以 及 軟 體 組 件 持 續 發 展 , 逐 漸 的 提 升 產 業 界 導 入 RFID 系 統 的 意 願 , 並
且 也 顯 示 出 軟 體 組 件 對 RFID 系 統 的 重 要 性 。
RFID 系 統 基 礎 架 構 示 意 如 圖 1-1 所 示 , 是 由 電 子 標 籤 (Tag)、 讀 取 器 (Antenna
Reader)、 中 介 軟 體 (Middleware) 及 RFID 應 用 系 統 (RFID Application)[2][3] 等 要
件 所 構 成 。 因 此 , 要 成 功 推 廣 RFID 系 統 之 關 鍵 除 了 降 低 硬 體 ( 讀 取 器 與 電 子 標 籤 )
價 格 、 改 善 天 線 傳 輸 效 率 、 波 段 標 準 化 及 設 備 認 證 之 外 , 最 重 要 的 是 要 有 殺 手 級 的
應 用 軟 體 (Killer Application), 才 能 迅 速 推 廣 , 而 中 介 軟 體 (Middleware) 可 稱 為 是
RFID 系 統 運 作 的 中 樞 , 因 為 它 是 加 速 殺 手 級 應 用 軟 體 問 世 的 重 要 因 子 。
企 業 經 營 者 看 見 各 式 各 樣 RFID 技 術 的 應 用 , 最 想 問 的 第 一 個 問 題 是 :「 我 要 如
何 將 我 現 有 的 系 統 與 這 些 新 的 RFID Reader 連 接 ?」 這 個 問 題 的 本 質 是 企 業 應 用 系
統 與 硬 體 介 接 的 問 題 , 因 此 , 透 通 性 是 整 個 應 用 的 關 鍵 , 正 確 抓 取 資 料 、 確 保 資 料
1

讀 取 內 容 的 可 靠 性 、 以 及 有 效 地 將 資 料 傳 送 到 後 端 系 統 都 是 必 須 考 慮 的 議 題 。
傳 統 應 用 程 式 與 應 用 程 式 之 間 (Application to Application) 資 料 透 通 是 透 過
Middleware 架 構 解 決 , 並 發 展 出 各 種 Application Server 應 用 軟 體 ; 同 理 ,Middleware
的 架 構 設 計 解 決 方 案 便 成 為 RFID 應 用 一 項 極 為 重 要 的 核 心 技 術 。
Tag1
Tag2
Tag3
Energy/Clock
Data
Antenna
Host
Middleware
Reader
Printer
ethernet
Application
DataBase
圖 1-1 RFID 系 統 基 礎 架 構
1.2 研 究 目 的
有 鑑 於 EPCglobal Inc.[2] 致 力 於 EPC 編 碼 (Electronic Product Code, 簡 稱 EPC)、
條 碼 的 轉 換 及 EPCglobal 網 路 等 相 關 標 準 的 發 展 與 推 廣 , 目 前 大 部 份 的 RFID 中 介 軟
體 系 統 是 在 EPCglobal 標 準 [2] 的 基 礎 上 進 行 發 展 , 並 且 透 過 應 用 層 事 件 標 準 界 面
(Application Level Events, 簡 稱 ALE)[3] 從 一 個 多 樣 化 的 來 源 取 得 一 致 性 且 內 含
EPC 編 碼 的 電 子 標 籤 (Tag) 感 應 資 料 , 接 著 將 這 些 感 應 資 料 轉 化 為 事 件 (Event)
2

[3] 之 後 , 再 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 使 用 。
目 前 以 EPCglobal 標 準 [2] 為 發 展 基 礎 的 RFID 中 介 軟 體 系 統 , 經 由 ALE[3] 的 過
濾 (Filtering)、 計 數 (Counting) 及 群 組 (Grouping) 等 功 能 將 大 量 的 Tag 感 應 資 料
轉 化 而 成 的 事 件 , 是 屬 於 不 具 實 質 意 義 的 低 階 事 件 (Low-Level Event)[3], 因 此 無
法 直 接 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進 行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 (Event Processing)
[3][8][11][16][22][23]。 有 鑑 於 此 , 為 了 克 服 ALE[3] 無 法 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件
(High-Level Event)[3] 之 缺 點 , 我 們 設 計 一 個 新 穎 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level
Event Middleware) 系 統 架 構 , 透 過 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining
Service, 簡 稱 SPMS) 從 大 量 的 Tag 感 應 資 料 中 , 粹 取 出 經 常 性 的 感 應 樣 式 (Sensing
Patterns)[17], 再 轉 送 到 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service,
簡 稱 HETS) 註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 , 並 且 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進
行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 。
舉 例 來 說 , 量 販 店 的 櫃 台 處 裝 置 R1 及 R2 二 台 RFID Reader, 配 置 RFID Tag 的
物 品 經 常 的 被 R1 及 R2 所 感 應 , 我 們 以 "R1→R2" 或 "R2→R1" 表 示 Tag 被 Reader
感 應 的 順 序 , 由 於 ALE[3] 無 法 粹 取 出 "R1→R2" 或 "R2→R1" 經 常 性 的 感 應 樣
式 , 以 至 於 無 法 註 冊 成 有 意 義 的 事 件 , 並 且 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進 行 處 理 。
因 此 , 我 們 利 用 以 隱 馬 爾 可 夫 模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14]
理 論 為 基 礎 的 感 應 樣 式 探 勘 技 術 , 從 大 量 的 Tag 感 應 資 料 中 , 將 經 常 性 的 感 應 樣
式 ”R1→R2" 或 "R2→R1" 粹 取 出 來 , 並 且 在 高 階 事 件 轉 換 服 務 註 冊 成 為 具 實 質 意
義 的 高 階 事 件 , 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 執 行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 。
在 本 篇 論 文 中 , 我 們 設 計 一 個 新 穎 並 且 支 援 感 應 樣 式 探 勘 服 務 及 高 階 事 件 轉 換
服 務 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 , 而 且 這 樣 的 基 礎 架 構 是 依 循 EPCglobal 標 準 [2]
而 建 制 。 因 此 , 我 們 發 展 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 , 並 且 展 現 從 感 應 樣 式 探 勘 階 段 到
高 階 事 件 轉 換 階 段 的 處 理 流 程 及 模 擬 結 果 。
3

1.3 研 究 範 圍 與 步 驟
本 研 究 僅 針 對 應 用 層 事 件 標 準 界 面 (Application Level Events, 簡 稱 ALE)[3]
從 多 樣 化 的 來 源 取 得 內 含 EPC 編 碼 的 電 子 標 籤 (Tag) 感 應 資 料 作 一 完 整 之 分 析 與
研 究 , 從 大 量 的 Tag 感 應 資 料 粹 取 出 經 常 性 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 到
感 應 樣 式 註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)[3], 為 本 論 文 的 研 究
範 圍 。 有 關 接 收 Tag 感 應 資 料 及 通 知 RFID 應 用 系 統 [2][3] 執 行 事 件 處 理 的 處 理 流 程 ,
則 不 包 括 在 本 研 究 的 探 討 範 圍 。
本 研 究 從 感 應 樣 式 探 勘 階 段 到 高 階 事 件 轉 換 階 段 的 研 究 方 法 , 主 要 分 為 四 個 步
驟 , 各 步 驟 的 內 容 概 述 如 下 :
(1) 藉 由 相 關 文 獻 的 回 顧 , 探 討 RFID 系 統 基 礎 架 構 、RFID 中 介 軟 體 系 統 、 隱 馬 爾
可 夫 模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14]、 資 料 探 勘 (Data
Mining)、EPCglobal 標 準 [2]、ALE[3] 及 EPCglobal 中 介 軟 體 等 等 相 關 的 原 理 與
運 作 流 程 。
(2) 研 究 如 何 利 用 隱 馬 爾 可 夫 模 型 從 大 量 的 Tag 感 應 資 料 中 , 粹 取 出 經 常 性 的 感 應
樣 式 。
(3) 研 究 如 何 轉 換 經 常 性 的 感 應 樣 式 , 並 且 註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 。
(4) 發 展 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event Middleware) 系 統 架 構 , 並 且 展 現 感
應 樣 式 探 勘 與 高 階 事 件 轉 換 的 處 理 流 程 及 模 擬 結 果 。
1.4 預 期 貢 獻
在 本 研 究 中 , 預 期 將 可 提 供 以 下 幾 點 貢 獻 :
(1) 應 用 隱 馬 爾 可 夫 模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14] 理 論 ,
建 構 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS), 提 供 分
析 感 應 資 料 與 粹 取 經 常 性 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 的 服 務 機 制 , 藉 此 改
善 現 行 的 RFID 應 用 系 統 [2][3] 需 由 人 工 建 立 感 應 樣 式 之 缺 點 。
4

(2) 經 由 建 構 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS),
提 供 定 義 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 與 即 時 分 析 Tag 感 應 行
為 的 實 質 意 義 , 藉 此 改 善 ALE[3] 無 法 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 之 缺 點 。
(3) 經 由 整 合 感 應 樣 式 探 勘 服 務 與 高 階 事 件 轉 換 服 務 之 特 性 , 發 展 高 階 事 件 中 介 軟
體 (High-Level Event Middleware) 系 統 架 構 , 藉 此 提 供 產 業 界 快 速 導 入 及 整 合
RFID 應 用 系 統 [2][3] 的 解 決 方 案 。
1.5 論 文 架 構 概 述
本 論 文 的 研 究 架 構 主 要 分 為 五 個 章 節 , 各 章 節 內 容 概 述 如 下 :
第 一 章 : 緒 論
此 章 節 說 明 本 論 文 的 研 究 背 景 、 動 機 及 目 的 , 並 且 定 義 研 究 的 範 圍 及
描 述 研 究 的 步 驟 , 最 後 提 出 本 研 究 預 期 的 貢 獻 。
第 二 章 : 文 獻 探 討
在 此 章 節 中 , 根 據 本 研 究 主 題 相 關 領 域 的 文 獻 加 以 研 究 、 整 理 及 說 明 。
主 要 探 討 的 部 份 是 RFID 系 統 基 礎 架 構 、RFID 中 介 軟 體 系 統 、 隱 馬 爾 可 夫
模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14]、 資 料 探 勘 (Data
Mining)、EPCglobal 標 準 [2]、ALE[3] 及 EPCglobal 中 介 軟 體 等 等 相 關 的 原
理 與 運 作 流 程 。
第 三 章 : 系 統 架 構 與 設 計
在 此 章 節 中 , 會 先 敘 述 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event
Middleware) 系 統 架 構 之 設 計 概 念 及 特 性 , 接 著 說 明 本 架 構 包 含 的 感 應 樣
式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS) 與 高 階 事 件 轉 換
服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS) 的 設 計 原 理 與 運 作
流 程 。
5

第 四 章 : 系 統 發 展 與 模 擬
在 此 章 節 中 , 為 了 驗 證 我 們 所 設 計 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 是 可 行 及
有 益 的 基 礎 架 構 , 首 先 會 介 紹 本 模 擬 系 統 的 開 發 環 境 , 並 且 發 展 感 應 樣 式
探 勘 模 擬 系 統 (Sensing Pattern Mining Simulation System, 簡 稱 SPMSS) 與
高 階 事 件 轉 換 模 擬 系 統 (High-Level Event Transform Simulation System, 簡
稱 HETSS), 以 展 現 本 系 統 從 感 應 樣 式 探 勘 階 段 到 高 階 事 件 轉 換 階 段 的 處
理 流 程 及 模 擬 結 果 。
第 五 章 : 結 論 與 未 來 研 究 方 向
此 章 節 說 明 建 構 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 對 現 行 RFID 應 用 系 統
[2][3] 之 貢 獻 , 並 且 針 對 本 研 究 主 題 進 行 總 結 及 提 出 未 來 的 研 究 方 向 。
6

第 二 章 文 獻 探 討
2.1 RFID 系 統 基 礎 架 構
一 套 完 整 的 RFID 系 統 基 礎 架 構 , 是 由 電 子 標 籤 (Tag)、 讀 取 器 (Antenna
Reader)、 中 介 軟 體 (Middleware)[10] 及 RFID 應 用 系 統 (RFID Application)[2][3]
五 個 部 份 所 組 成 , 本 系 統 基 礎 架 構 的 動 作 原 理 如 圖 2-1 所 示 , 是 由 Reader 透 過
Antenna 發 射 一 特 定 頻 率 之 無 線 電 波 能 量 給 Tag, 用 以 驅 動 Tag 電 路 將 內 部 記 憶 之 ID
Code 透 過 無 線 電 波 回 送 給 Reader, 此 時 ,Reader 透 過 Antenna 依 序 接 收 Tag 回 送 的
無 線 電 波 , 並 且 解 讀 無 線 電 波 內 含 的 ID Code 再 轉 送 Middleware[10], 經 由
Middleware[10] 過 濾 整 理 的 ID Code 資 訊 再 傳 送 至 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進 行 有 實 質 意
義 的 應 用 。
Tag1
Tag2
Tag3
(1)
(2)
Host
Middleware
(4)
Antenna
(3)
Reader
ethernet
Printer
Application
DataBase
圖 2-1 RFID 系 統 基 礎 架 構 的 動 作 原 理 示 意
7

2.2 RFID 中 介 軟 體 系 統
RFID 中 介 軟 體 (RFID Middleware)[10] 扮 演 電 子 標 籤 (Tag) 和 RFID 應 用 系
統 (RFID Application)[2][3] 之 間 中 介 的 角 色 , 其 系 統 架 構 示 意 如 圖 2-2 所 示 , 從 應
用 程 式 端 使 用 中 介 軟 體 所 提 供 一 組 共 通 的 API(Application Interface), 即 能 連 到 讀
取 器 (Antenna Reader), 讀 取 電 子 標 籤 資 料 。 因 此 , 即 使 儲 存 電 子 標 籤 情 報 的 資 料
庫 軟 體 系 統 或 後 端 系 統 增 加 或 改 由 其 他 軟 體 系 統 取 代 , 或 者 讀 取 器 種 類 增 加 等 等 情
況 發 生 時 ,RFID 應 用 端 不 需 經 過 修 改 也 能 處 理 , 省 去 了 多 對 多 複 雜 連 結 的 維 護 問 題 。
圖 2-2 RFID 中 介 軟 體 系 統 的 架 構 示 意
RFID 中 介 軟 體 是 一 種 訊 息 導 向 中 介 軟 體 (Message-Oriented Middleware, 簡 稱
MOM), 資 訊 (Information) 是 以 訊 息 (Message) 的 形 式 , 從 一 個 程 式 遞 送 到 另 一
個 或 多 個 程 式 。 資 訊 是 以 非 同 步 (Asynchronous) 的 方 式 進 行 傳 送 , 所 以 傳 送 者 不
必 等 待 回 應 。 訊 息 導 向 中 介 軟 體 含 括 的 功 能 不 僅 止 於 傳 遞 (Passing) 資 訊 , 往 往 還
必 需 包 括 解 譯 資 料 、 安 全 性 、 資 料 廣 播 、 錯 誤 恢 復 、 定 位 網 路 資 源 、 找 出 符 合 成 本
8

的 路 徑 、 訊 息 與 要 求 的 優 先 次 序 、 以 及 延 伸 的 除 錯 工 具 等 等 之 服 務 。
一 般 來 說 ,RFID 中 介 軟 體 系 統 具 有 下 列 的 特 性 :
(1) Insulation Infrastructure:
RFID 中 介 軟 體 是 一 個 獨 立 系 統 並 且 介 於 讀 取 器 與 後 端 RFID 應 用 系 統 [2][3] 之
間 , 並 且 能 夠 與 多 個 讀 取 器 以 及 多 個 後 端 應 用 系 統 連 接 , 以 減 輕 架 構 與 維 護 的
複 雜 性 。
(2) Data Flow:
RFID 系 統 主 要 目 的 在 於 將 實 體 物 件 轉 換 為 資 訊 環 境 下 的 虛 擬 物 件 , 因 此 資 料 處
理 是 RFID 系 統 最 重 要 的 特 徵 ,RFID 中 介 軟 體 系 統 具 有 資 料 的 蒐 集 、 過 濾 、 整
合 與 傳 遞 等 等 之 特 性 , 以 便 將 正 確 的 物 件 資 訊 傳 遞 到 後 端 的 RFID 應 用 系 統
[2][3]。
(3) Process Flow:
RFID 中 介 軟 體 系 統 採 用 程 序 邏 輯 及 儲 存 再 轉 送 (store-and-forward) 的 功 能 來
提 供 循 序 的 訊 息 流 , 具 有 資 料 流 程 設 計 與 管 理 之 能 力 。
2.3 隱 馬 爾 可 夫 模 型 概 述
隱 馬 爾 可 夫 模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14] 是 一 個 統
計 模 型 , 如 圖 2-3 所 示 , 這 個 HMM 模 型 是 由 一 個 不 可 視 ( 因 為 它 是 隱 藏 的 ) 的 狀
態 轉 移 隨 機 過 程 與 另 一 個 可 視 的 產 生 可 能 符 號 機 率 分 佈 隨 機 過 程 , 所 構 成 的 雙 重 隨
機 過 程 統 計 模 型 。
9

圖 2-3 隱 馬 爾 可 夫 模 型 的 機 率 參 數 示 意 圖
由 於 HMM 模 型 的 狀 態 是 不 可 見 的 , 只 能 透 過 觀 測 序 列 的 隨 機 過 程 才 能 表 現 出
來 , 而 觀 察 到 的 序 列 事 件 與 狀 態 並 不 是 一 一 對 應 , 需 透 過 一 組 機 率 分 佈 來 決 定 。 因
此 , 利 用 轉 移 機 率 描 述 狀 態 轉 移 , 並 且 利 用 輸 出 機 率 描 述 狀 態 與 觀 測 序 列 間 之 關 係 ,
各 別 定 義 HMM 模 型 的 雙 重 隨 機 過 程 。
HMM 是 一 個 經 由 數 個 元 素 所 構 成 的 統 計 模 型 , 因 此 ,HMM 統 計 模 型 的 描 述 為
λ=(N,M,π,A,B), 我 們 使 用 缸 與 彩 球 的 實 例 來 描 述 各 個 元 素 的 意 義 , 詳 細 的 說 明 如
表 2-1 所 示 :
表 2-1 HMM 模 型 的 構 成 元 素
參 數 含 義 實 例
N 狀 態 數 目 缸 的 數 目
M 每 個 狀 態 可 能 的 觀 察 值 數 目 彩 球 顏 色 數 目
A
與 時 間 無 關 的 狀 態 轉 移 機 率 矩 在 選 定 某 個 缸 的 情 況 下 , 選 擇 另
陣
一 個 缸 的 機 率
B 給 定 狀 態 下 , 輸 出 機 率 分 佈 每 個 缸 中 的 顏 色 分 佈
π 初 始 狀 態 空 間 的 機 率 分 佈 初 始 時 選 擇 某 個 缸 的 機 率
10

在 真 實 世 界 中 要 使 用 HMM 模 型 , 則 必 須 解 決 三 個 關 鍵 問 題 , 而 三 個 問 題 的 描
述 與 解 決 方 法 之 說 明 如 下 :
(1) 給 定 一 個 觀 測 序 列 O=O1,O2,…OT 及 模 型 λ, 計 算 輸 出 這 個 觀 測 序 列 的 機 率 。 這
個 問 題 可 透 過 Forward-Backward algorithm 解 決 。
(2) 給 定 一 個 觀 測 序 列 O=O1,O2,…OT 及 模 型 λ, 尋 找 最 符 合 觀 測 序 列 的 狀 態 序 列 。
這 個 問 題 可 透 過 Viterbi algorithm 解 決 。
(3) 給 定 一 個 觀 測 序 列 O=O1,O2,…OT 及 模 型 λ, 尋 找 狀 態 轉 移 及 輸 出 機 率 最 符 合 觀
測 序 列 的 模 型 。 這 個 問 題 可 透 過 Baum-Welch algorithm 解 決 。
有 關 隱 馬 爾 可 夫 模 型 及 解 決 三 個 關 鍵 問 題 之 演 算 法 的 詳 細 內 容 , 可 參 閱 [13]。
2.4 資 料 探 勘 概 述
資 料 探 勘 (Data Mining) 是 一 種 專 門 的 資 料 處 理 程 序 , 可 在 大 量 的 資 料 中 提 取
隱 含 資 訊 , 並 且 利 用 這 些 隱 含 的 資 訊 建 立 一 個 預 測 或 分 類 的 模 型 , 藉 由 模 型 的 解 析
產 生 有 潛 在 價 值 的 資 訊 , 以 協 助 決 策 者 進 行 更 周 詳 思 考 與 判 斷 。 因 此 , 我 們 對 於 資
料 探 勘 的 定 義 說 明 敘 述 如 下 :
(1) 從 大 量 的 資 料 中 粹 取 出 隱 含 的 、 特 別 的 、 過 去 未 知 的 及 有 潛 在 價 值 的 訊 息 。
(2) 是 一 門 從 大 量 資 料 中 粹 取 有 用 訊 息 的 應 用 科 學 。
資 料 探 勘 從 提 取 隱 含 資 訊 階 段 到 解 釋 有 潛 在 價 值 資 訊 階 段 的 處 理 流 程 如 圖 2-4
所 示 , 而 各 個 處 理 流 程 的 說 明 敘 述 如 下 :
(1) 選 取 資 料 (Data Selection):
從 資 料 庫 、 文 字 記 錄 檔 或 其 他 來 源 取 得 要 進 行 分 析 及 探 勘 的 原 始 資 料 。
(2) 處 理 資 料 (Data Processing):
將 收 集 的 原 始 資 料 作 整 理 、 清 除 重 複 或 錯 誤 的 資 料 , 藉 此 確 保 資 料 的 完 整 及 減
11

少 資 料 記 錄 的 數 量 。
(3) 轉 換 資 料 (Data Transformation):
將 各 個 不 同 來 源 的 原 始 資 料 轉 換 成 共 通 的 資 料 集 合 , 藉 此 確 保 資 料 格 式 的 一 致
性 。
(4) 資 料 探 勘 (Data Mining):
使 用 如 分 類 (Classification)、 趨 勢 分 析 (Trend Analysis)、 分 群 (Clustering)、
關 聯 (Association) 及 循 序 特 徵 (Sequence Pattern) 等 等 資 料 探 勘 的 方 法 , 進
行 隱 含 資 訊 的 粹 取 及 分 類 模 型 的 建 立 。
(5) 解 釋 資 訊 (Information Interpretation):
藉 由 模 型 的 解 析 與 詮 釋 , 並 且 使 用 文 字 及 圖 形 解 釋 有 潛 在 價 值 的 資 訊 與 資 料 探
勘 的 結 果 。
圖 2-4 資 料 探 勘 處 理 流 程 示 意 圖
2.5 EPCglobal 標 準 概 述
EPCglobal Inc. 是 一 個 於 2003 年 11 月 成 立 的 非 營 利 組 織 , 這 個 組 織 負 責 EPC 相
關 的 科 技 研 發 與 通 用 標 準 的 制 訂 , 藉 由 EPCglobal 標 準 [2] 的 推 廣 , 提 昇 產 業 界 使 用
RFID 技 術 的 能 力 與 意 願 。
12

EPCglobal 標 準 [2] 發 展 起 於 終 端 用 戶 提 出 的 使 用 需 求 , 透 過 EPCglobal Inc. 組 織
進 行 需 求 收 集 及 分 工 處 理 , 依 據 需 求 的 特 性 尋 找 對 應 的 解 決 方 案 , 進 行 相 關 概 念 、
理 論 及 規 格 書 等 等 標 準 的 制 定 與 維 護 。
EPCglobal Inc. 組 織 將 會 以 文 字 化 表 現 , 透 過 公 佈 說 明 書 方 式 解 釋 所 謂 的
EPCglobal 標 準 [2], 並 且 根 據 研 究 討 論 的 日 漸 深 化 , 不 定 期 更 新 版 本 , 以 提 供 最 新
資 訊 給 EPCglobal 科 技 的 追 隨 者 。 說 明 書 提 供 所 有 系 統 的 定 義 以 及 不 同 系 統 的 功 能
需 求 , 現 階 段 已 經 公 佈 八 個 說 明 文 件 , 各 文 件 的 內 容 概 述 說 明 如 下 :
(1) EPC 標 籤 資 料 規 格 1.1 版 :
本 文 件 主 要 在 定 義 EPC 射 頻 標 籤 資 料 編 碼 (EPC Tag Bit-level Encoding), 涉 及
的 識 別 號 碼 有 商 品 全 球 連 續 號 (SGTIN)、 位 址 碼 全 球 連 續 號 (SGLN)、 運 送 容
器 序 號 (SSCC)、 可 回 收 資 產 識 別 號 (GRAI)、 個 別 資 產 識 別 號 (GIAI), 全 文
提 供 64bit 及 96bit 的 編 碼 詳 細 規 則 。
(2) 900MHz Class 0 射 頻 識 別 標 籤 規 格 :
本 文 件 在 闡 明 900MHz Class 0 作 業 的 通 訊 介 面 與 協 定 , 包 含 有 RF 與 標 籤 必 要
條 件 以 及 提 供 在 這 個 波 段 中 通 訊 作 業 的 演 算 法 。
(3) 13.56MHz ISM 頻 譜 Class 1 射 頻 識 別 標 籤 介 面 規 格 :
本 文 件 在 闡 明 13.56MHz ISM 頻 譜 Class 1 作 業 的 通 訊 介 面 與 協 定 , 包 含 有 RF
與 標 籤 必 要 條 件 以 及 提 供 在 這 個 波 段 中 通 訊 作 業 的 演 算 法 。
(4) 860MHz-930MHz Class1 射 頻 識 別 標 籤 之 射 頻 與 邏 輯 的 通 訊 介 面 規 格 :
本 文 件 在 闡 明 860MHz-930MHz Class1 作 業 的 通 訊 介 面 與 協 定 , 包 含 有 RF 與 標
籤 必 要 條 件 以 及 提 供 在 這 個 波 段 中 通 訊 作 業 的 演 算 法 。
(5) 讀 碼 器 協 定 :
本 文 件 在 界 定 標 籤 讀 碼 器 與 符 合 EPCglobal 標 準 [2] 相 關 軟 體 之 間 訊 息 的 溝 通 與
通 訊 的 協 定 。
(6) Savant 規 格 :
Savant 伺 服 器 扮 演 連 接 各 地 區 EPC 編 碼 資 料 庫 與 支 援 中 介 軟 體 服 務 的 角 色 ; 因
此 , 本 文 件 是 定 義 Savant 對 各 種 程 式 要 求 的 運 算 服 務 。
13

(7) 實 體 標 記 語 言 (Physical Markup Language, 簡 稱 PML) 核 心 規 格 :
本 文 件 是 定 義 一 套 共 通 語 彙 讓 EPCglobal 網 路 使 用 , 它 為 讀 碼 器 提 供 支 援 XML
Schema 與 資 料 引 用 檔 案 (Instance File) 資 料 擷 取 的 標 準 化 格 式 。
(8) 物 件 名 稱 服 務 (Object Name Service, 簡 稱 ONS) 系 統 規 格 :
本 文 件 說 明 ONS 如 何 安 置 來 自 程 式 系 統 的 EPC 資 訊 異 動 、EPC 相 關 服 務 與 特
有 的 EPC 資 訊 連 結 等 等 之 處 理 流 程 。
有 關 EPCglobal 標 準 [2] 規 格 的 詳 細 說 明 及 內 容 介 紹 , 可 參 閱 [2][3]。
2.6 Application Level Events 概 述
應 用 層 級 事 件 (Application Level Events, 簡 稱 ALE)[3] 是 屬 於 一 種 介 面 , 這 個
介 面 的 設 計 目 的 是 要 能 夠 針 對 來 自 不 同 來 源 的 EPC 資 料 在 這 個 地 方 被 過 濾 及 整 合 。
在 大 多 數 的 EPC 流 程 與 架 構 中 , 有 一 層 是 負 責 來 減 少 資 料 的 數 量 (Volume),
尤 其 是 針 對 經 由 讀 取 器 讀 取 到 的 所 有 資 料 , 因 為 這 些 資 料 來 源 有 許 多 種 , 而 資 料 代
表 的 可 能 是 一 般 的 訂 單 出 貨 , 或 是 特 殊 活 動 例 如 促 銷 商 品 , 因 此 在 標 籤 上 涵 蓋 的 資
料 以 及 企 業 後 台 要 處 理 的 資 料 對 象 都 會 因 為 商 品 設 定 的 目 的 而 不 同 , 必 須 有 一 個 介
面 在 這 個 位 置 負 責 「 看 守 」 資 料 的 進 出 , 以 免 多 餘 的 資 料 或 是 未 經 整 理 的 資 料 加 重
了 系 統 的 負 擔 , 因 此 , 這 個 層 級 的 處 理 任 務 則 經 由 ALE[3] 來 執 行 。
透 過 圖 2-5 所 示 ,ALE[3] 這 一 層 級 所 負 責 任 務 的 概 述 說 明 如 下 :
(1) 接 受 由 一 個 到 多 個 資 料 來 源 所 提 供 擷 取 的 資 料 , 例 如 : 讀 取 器 所 擷 取 的 EPC 資
料 。
(2) 聚 集 某 特 定 時 段 所 收 集 的 EPC 資 料 , 經 由 過 濾 及 消 除 重 複 或 是 系 統 不 需 要 的
EPC 資 料 , 將 收 集 到 的 EPC 資 料 進 行 計 算 及 重 組 等 程 序 , 以 降 低 資 料 量 的 負 擔 。
(3) 依 據 Client 端 需 求 資 料 的 規 格 , 提 供 不 同 的 資 料 格 式 , 並 且 向 Client 端 提 供
Report 發 佈 程 序 。
14

Tags
EPCs
ALE API
Readers
Readers
Middleware
or
Other ALE Implementation
ALE Engine
Application 1
Application 2
Application 3
Readers
圖 2-5 ALE 執 行 任 務 示 意 圖
因 此 ,ALE[3] 的 最 大 目 的 , 就 是 將 整 理 過 的 EPC 資 料 提 供 給 企 業 應 用 系 統 進 行
使 用 。 有 關 ALE[3] 標 準 規 格 的 詳 細 說 明 及 內 容 介 紹 , 可 參 閱 [2][3]。
2.7 EPCglobal 中 介 軟 體 系 統 概 述
EPCglobal 標 準 [2] 的 RFID 中 介 軟 體 系 統 架 構 [10] 從 各 個 不 同 的 RFID Reader 讀
取 Tag, 並 且 進 行 Tag 感 應 資 料 的 接 收 、 收 集 、 過 濾 與 群 組 等 程 序 , 接 著 傳 送 處 理
完 成 的 資 訊 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 使 用 。RFID 中 介 軟 體 系 統 不 但 管 理 很 多 RFID
Reader 與 RFID 應 用 系 統 端 資 訊 讀 取 的 要 求 , 而 且 也 要 接 收 及 處 理 其 他 伺 服 器 應 用
系 統 端 的 要 求 。 顯 然 地 ,RFID 中 介 軟 體 系 統 是 一 個 協 助 像 RFID Reader 這 樣 的 自 動
辨 識 設 備 與 企 業 應 用 系 統 間 資 訊 傳 輸 的 軟 體 系 統 。
EPCglobal 標 準 [2] 對 於 組 成 RFID 軟 體 系 統 的 各 個 元 件 來 說 是 一 個 標 準 的 發 展 流
程 , 那 裏 將 會 有 Tag、Reader、Reader Management、Middleware、EPC Information
Services、Object Name Server 及 RFID Application 等 相 關 的 標 準 ,RFID 中 介 軟 體 系
統 在 EPCglobal 標 準 [2] 的 基 礎 上 提 供 在 RFID Reader 與 RFID 應 用 系 統 [2][3] 之 間 進
行 資 訊 交 換 的 服 務 。
RFID 中 介 軟 體 系 統 的 任 務 , 是 負 責 收 集 和 過 濾 內 含 EPC 的 Tag 感 應 資 料 , 並
15

且 傳 送 處 理 完 成 的 資 訊 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 使 用 。 如 圖 2-6 所 示 ,EPCglobal 標 準
[2] 的 中 介 軟 體 系 統 主 要 由 三 個 元 件 所 構 成 , 元 件 的 說 明 如 下 :
(1) Reader Interface Component(RIC):
這 個 元 件 提 供 整 合 各 種 類 型 RFID Reader 的 功 能 。
(2) Application Layer Event(ALE)[3]:
這 個 元 件 提 供 客 戶 端 對 於 他 們 有 興 趣 的 Tag 感 應 資 料 一 個 明 確 、 高 層 次 及 敘 述
簡 單 的 RFID 應 用 資 訊 。
(3) RFID Application:
這 個 元 件 負 責 接 收 RFID 應 用 資 訊 與 執 行 RFID 應 用 資 訊 對 應 的 處 理 程 序 。
圖 2-6 標 準 RFID 中 介 軟 體 系 統 架 構
有 關 這 三 個 元 件 詳 細 的 功 能 說 明 可 參 閱 [2][3]。
16

第 三 章 系 統 架 構 與 設 計
本 研 究 為 了 實 現 粹 取 經 常 性 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 及 產 生 具 實 質 意 義 的 高 階
事 件 (High-Level Event)[3] 之 任 務 , 我 們 設 計 一 個 新 穎 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event
Middleware) 系 統 架 構 , 經 由 整 合 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱
SPMS) 與 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS) 之 特 性 , 改
善 ALE[3] 無 法 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 之 缺 點 , 藉 此 提 供 產 業 界 快 速 導 入 及 整 合 RFID 應
用 系 統 [2][3] 的 解 決 方 案 。
3.1 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構
支 援 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS) 及 高 階 事
件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS) 的 高 階 事 件 中 介 軟 體
(High-Level Event Middleware) 系 統 架 構 主 要 由 四 個 元 件 所 構 成 , 元 件 的 敘 述 如 下 :
(1) Reader Interface Component(RIC):
這 個 元 件 提 供 整 合 各 種 類 型 RFID Reader 的 功 能 。
(2) Application Layer Event(ALE)[3]:
這 個 元 件 提 供 客 戶 端 對 於 他 們 有 興 趣 的 Tag 感 應 資 料 一 個 明 確 、 高 層 次 及 敘 述
簡 單 的 RFID 應 用 資 訊 。
(3) High-Level Event Middleware:
這 個 元 件 負 責 接 收 ALE[3] 處 理 過 的 Tag 感 應 資 料 , 藉 由 感 應 樣 式 探 勘 服 務 從 大
量 的 Tag 感 應 資 料 中 , 粹 取 出 經 常 性 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 再 轉
送 到 高 階 事 件 轉 換 服 務 註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)
[3], 再 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進 行 有 實 質 意 義 的 事 件 處 理 程 序 。
(4) RFID Application:
這 個 元 件 負 責 接 收 RFID 應 用 資 訊 與 執 行 RFID 應 用 資 訊 對 應 的 處 理 程 序 。
17

如 圖 3-1 所 示 , 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 是 由 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern
Mining Service)、 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service) 及 資 料 庫
系 統 (Database System) 三 個 子 元 件 所 構 成 , 而 這 個 新 穎 的 基 礎 架 構 是 依 循 EPCglobal
標 準 [2] 而 建 置 。
RFID Application
High-Level Event Middleware
High-Level Event Transform Service
Database System
Sensing Pattern Mining Service
Application Layer Event
Reader Interface Component
Reader 1 Reader 2 Reader n
圖 3-1 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 ( 圖 中 灰 色 區 塊 )
我 們 所 設 計 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 , 是 透 過 感 應 樣 式 探 勘 服 務 從 ALE[3] 取 得
大 量 的 Tag 感 應 資 料 , 並 且 使 用 隱 馬 爾 可 夫 模 型 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)
[6][12][13][14] 理 論 為 基 礎 的 感 應 樣 式 探 勘 技 術 , 從 大 量 的 感 應 資 料 中 粹 取 出 關 連 性
的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 再 轉 送 到 高 階 事 件 轉 換 服 務 註 冊 成 為 具 實 質 意
義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)[3], 並 且 提 供 給 RFID 應 用 系 統 [2][3] 進 行 有 實 質
意 義 的 事 件 處 理 。
因 此 , 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 主 要 是 提 供 感 應 樣 式 探 勘 與 高 階 事 件 轉 換 的 功
能 , 接 下 來 我 們 將 在 下 一 章 節 說 明 感 應 樣 式 探 勘 服 務 及 高 階 事 件 轉 換 服 務 的 處 理 及
運 作 流 程 。
18

3.2 感 應 樣 式 探 勘 服 務 架 構
感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS), 是 利 用 隱 馬
爾 可 夫 理 論 (Hidden Markov Model, 簡 稱 HMM)[6][12][13][14] 建 構 樣 式 探 勘 模 型 ,
並 且 提 供 分 析 感 應 資 料 與 粹 取 經 常 性 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 的 服 務 機 制 ,
藉 此 改 善 現 行 的 RFID 應 用 系 統 [2][3] 需 由 人 工 建 立 感 應 樣 式 之 缺 點 。
圖 3-2 感 應 樣 式 探 勘 服 務 架 構 示 意 ( 圖 中 灰 色 區 塊 )
感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 組 成 如 圖 3-2 所 示 , 是 由 Sensing Pattern Report、Sensing
19

Pattern Generator 、 Training HMM Repository 、 Training Engine 、 Original HMM
Repository 及 Sensing Data Collection 等 元 件 所 構 成 , 元 件 功 能 的 說 明 敘 述 如 下 :
(1) Sensing Data Collection:
這 個 元 件 負 責 從 ALE[3] 搜 集 Tag 感 應 資 料 , 並 且 經 過 整 理 再 儲 存 在 Sensing Data
Collection。
(2) Original HMM Repository:
所 有 Original HMM 都 儲 存 在 Original HMM Repository。
(3) Training Engine:
這 個 元 件 主 要 有 二 個 任 務 , 第 一 個 任 務 負 責 從 Sensing Data Collection 與 Original
HMM Repository 分 別 取 得 感 應 資 料 與 Original HMM, 接 著 進 行 訓 練 (Training)
程 序 , 並 且 將 產 生 的 Trained HMM 儲 存 在 Training HMM Repository。
第 二 個 任 務 負 責 將 Training HMM Repository 內 的 i Order Trained HMM 透 過 訓
練 程 序 , 並 且 將 產 生 的 i+1 Order Original HMM 儲 存 在 Original HMM
Repository, 以 方 便 進 行 i+1 Order 的 感 應 樣 式 探 勘 程 序 。
(4) Training HMM Repository:
所 有 經 由 Training Engine 產 生 的 Trained HMM 都 儲 存 在 Training HMM
Repository。 這 個 元 件 儲 存 Trained HMM 有 二 種 方 式 , 第 一 種 方 式 , 當 被 處 理
的 Trained HMM 已 經 存 在 Training HMM Repository 時 , 只 累 計 Trained HMM
所 對 應 的 支 持 度 。
第 二 種 方 式 , 當 被 處 理 的 Trained HMM 不 存 在 Training HMM Repository 時 , 則
會 儲 存 新 的 Training HMM 記 錄 。
(5) Sensing Pattern Generator:
這 個 元 件 負 責 從 Training HMM Repository 取 得 符 合 支 持 度 門 檻 的 Trained HMM
後 , 接 著 將 此 Trained HMM 轉 換 為 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 並 且 通 知
Sensing Pattern Report 進 行 感 應 樣 式 發 佈 程 序 。
(6) Sensing Pattern Report:
這 個 元 件 負 責 儲 存 感 應 樣 式 到 資 料 庫 系 統 (Database System), 並 且 通 知 高 階 事
20

件 轉 換 服 務 進 行 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 註 冊 程 序 。
感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程 主 要 分 為 7 個 步 驟 , 服 務 的 運 作 流 程 示 意 如 圖 3-3
所 示 ; 運 作 流 程 演 算 法 如 圖 3-4 所 示 , 各 個 步 驟 的 運 作 說 明 敘 述 如 下 :
Step.1 Get Sensing Data:
這 個 步 驟 負 責 從 Sensing Data Collection 元 件 取 得 經 過 整 理 的 Tag 感 應 資
料 , 並 且 將 感 應 資 料 傳 送 至 Training Engine 元 件 進 行 處 理 。
Step.2 Get Original HMM:
這 個 步 驟 負 責 從 Original HMM Repository 元 件 取 得 Original HMM, 並 且 將
此 Original HMM 傳 送 至 Training Engine 元 件 進 行 處 理 。
Step.3 Save Training HMM:
這 個 步 驟 負 責 從 Training Engine 元 件 取 得 經 過 訓 練 (Training) 程 序 所 產 生
的 Trained HMM, 並 且 將 此 Trained HMM 傳 送 至 Training HMM Repository
元 件 進 行 儲 存 。
Step.4 Get Training HMM:
這 個 步 驟 負 責 從 Training HMM Repository 元 件 取 得 符 合 支 持 度 門 檻 的
Trained HMM, 並 且 將 此 Trained HMM 傳 送 至 Sensing Pattern Generator 元 件
進 行 處 理 。
Step.5 Send Sensing Pattern:
這 個 步 驟 負 責 從 Sensing Pattern Generator 元 件 取 得 符 合 支 持 度 門 檻 的
Trained HMM 轉 換 而 成 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 並 且 將 此 感 應
樣 式 傳 送 至 Sensing Pattern Report 元 件 進 行 高 階 事 件 (High-Level Event)[3]
註 冊 程 序 。
Step.6 Get Training HMM:
這 個 步 驟 負 責 從 Training HMM Repository 元 件 取 得 i Order Trained HMM,
並 且 將 此 i Order Trained HMM 傳 送 至 Training Engine 元 件 進 行 i+1 Order
Original HMM 訓 練 (Training) 程 序 。
21

Step.7 Save Original HMM:
這 個 步 驟 負 責 從 Training Engine 元 件 取 得 經 過 訓 練 (Training) 程 序 所 產 生
的 i+1 Order Original HMM, 並 且 將 此 i+1 Order Original HMM 傳 送 至
Original HMM Repository 元 件 進 行 儲 存 。
感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程 從 Step.1~Step.5 即 完 成 i Order 感 應 樣 式 探 勘 處 理
流 程 , 若 要 繼 續 進 行 i+1 Order 感 應 樣 式 探 勘 處 理 流 程 時 , 依 序 執 行 Step.6、Step.7
及 Step.1~Step.5 等 步 驟 , 即 可 完 成 i+1 Order 感 應 樣 式 探 勘 處 理 流 程 。
A B A
A B C
A C B
A B ?
A C ?
圖 3-3 感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程
22

圖 3-4 感 應 樣 式 探 勘 服 務 的 運 作 流 程 演 算 法
3.3 高 階 事 件 轉 換 服 務 架 構
高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS), 是 利 用
即 時 分 析 Tag 感 應 行 為 的 實 質 意 義 , 並 且 提 供 定 義 及 發 佈 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件
(High-Level Event)[3] 服 務 機 制 , 藉 此 改 善 ALE[3] 無 法 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事
件 之 缺 點 。
23

圖 3-5 高 階 事 件 轉 換 服 務 架 構 示 意 ( 圖 中 灰 色 區 塊 )
高 階 事 件 轉 換 服 務 的 組 成 如 圖 3-5 所 示 , 是 由 Event Process Report、Sensing
Behavior Detector 及 High-Level Event Registry 等 元 件 所 構 成 , 元 件 功 能 的 說 明 敘 述
如 下 :
(1) High-Level Event Registry:
這 個 元 件 負 責 從 資 料 庫 系 統 (Database System) 取 得 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)
[17] 及 接 收 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 註 冊 要 求 , 並 且 將 接 收 的 感 應 樣 式
註 冊 成 為 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 , 再 存 放 在 High-Level Event Registry。
(2) Sensing Behavior Detector:
這 個 元 件 負 責 從 ALE[3] 取 得 Tag 感 應 資 料 , 並 且 分 析 此 Tag 感 應 資 料 的 感 應 行
24

為 , 當 分 析 完 成 的 感 應 行 為 符 合 High-Level Event Registry 註 冊 的 高 階 事 件 時 ,
將 通 知 Event Process Report 執 行 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 發 佈 程 序 。
(3) Event Process Report:
這 個 元 件 負 責 發 佈 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 到 RFID Application, 藉 此 通 知 RFID
Application 執 行 具 實 質 意 義 的 事 件 處 理 (Event Processing )
[3][8][11][16][22][23]。
高 階 事 件 轉 換 服 務 的 運 作 流 程 主 要 分 為 3 個 步 驟 , 服 務 的 運 作 流 程 示 意 如 圖 3-6
所 示 ; 運 作 流 程 演 算 法 如 圖 3-7 所 示 , 各 個 步 驟 的 運 作 說 明 敘 述 如 下 :
Step.1 Get Tag Data:
這 個 步 驟 負 責 從 ALE[3] 取 得 經 過 整 理 的 Tag 感 應 資 料 , 並 且 將 感 應 資 料 傳
送 至 Sensing Behavior Detector 元 件 進 行 處 理 。
Step.2 Get Sensing Pattern:
這 個 步 驟 負 責 從 High-Level Event Registry 元 件 取 得 已 經 註 冊 成 為 高 階 事 件
(High-Level Event)[3] 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17], 並 且 將 感 應 樣
式 傳 送 至 Sensing Behavior Detector 元 件 進 行 處 理 。
Step.3 Send High-Level Event Behavior:
這 個 步 驟 負 責 從 Sensing Behavior Detector 元 件 取 得 感 應 行 為 分 析 結 果 , 當
分 析 完 成 的 感 應 行 為 符 合 High-Level Event Registry 元 件 註 冊 的 高 階 事 件
時 , 將 通 知 Event Process Report 元 件 執 行 高 階 事 件 發 佈 程 序 , 藉 此 通 知 RFID
Application 執 行 具 實 質 意 義 的 事 件 處 理 (Event Processing )
[3][8][11][16][22][23]。
25

圖 3-6 高 階 事 件 轉 換 服 務 的 運 作 流 程
圖 3-7 高 階 事 件 轉 換 服 務 的 運 作 流 程 演 算 法
26

第 四 章 系 統 發 展 與 模 擬
為 了 證 明 我 們 所 設 計 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event Middleware) 系 統 是 可 行 及
有 益 的 基 礎 架 構 , 我 們 發 展 了 感 應 樣 式 探 勘 模 擬 系 統 (Sensing Pattern Mining Simulation
System, 簡 稱 SPMSS) 與 高 階 事 件 轉 換 模 擬 系 統 (High-Level Event Transform Simulation
System, 簡 稱 HETSS), 藉 由 模 擬 系 統 的 操 作 環 境 , 模 擬 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern
Mining Service, 簡 稱 SPMS) 與 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡
稱 HETS) 的 處 理 過 程 , 並 且 觀 測 從 感 應 樣 式 探 勘 階 段 到 高 階 事 件 轉 換 階 段 的 模 擬 結 果 。
SPMSS 與 HETSS 是 使 用 Java2 Platform Standard Edition( 簡 稱 J2SE) 發 展 工 具 進 行 模 擬
系 統 的 開 發 , 藉 由 整 合 Jahmm Hidden Markov Model Java Library( 簡 稱 Jahmm Library) 所 提
供 HMM 相 關 的 統 計 模 型 及 分 析 演 算 法 , 進 行 SPMSS 與 HETSS 模 擬 系 統 的 實 作 開 發 。
SPMSS 與 HETSS 模 擬 系 統 的 實 驗 環 境 , 是 在 Windows XP Professional 的 個 人 電 腦 ( 配
置 Intel Pentium4 3GHz CPU, 2GB DDR RAM, 150GB SATA HDD) 上 進 行 模 擬 系 統 的 驗 證 ,
藉 由 設 定 實 驗 參 數 觀 測 模 擬 系 統 執 行 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 探 勘 與 高 階 事 件
(High-Level Event)[3] 轉 換 的 處 理 過 程 及 實 驗 結 果 。
4.1 模 擬 實 驗 設 定
SPMSS(Sensing Pattern Mining Simulation System, 簡 稱 SPMSS) 與 HETSS
(High-Level Event Transform Simulation System, 簡 稱 HETSS) 模 擬 系 統 的 實 驗 資
料 是 由 100 筆 的 Tag 感 應 紀 錄 所 組 成 , 實 驗 資 料 內 容 示 意 如 表 4-1 所 示 , 而 每 筆 Tag
紀 錄 的 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 長 度 介 於 5~6 之 間 , 經 由 調 整 表 4-2 的 實 驗
參 數 進 行 SPMSS 與 HETSS 模 擬 實 驗 。
在 SPMSS 模 擬 實 驗 項 目 中 , 我 們 設 定 |R|=3、|O|=5, 並 且 在 |T|={0%,5%,10%,
15%,20%} 不 同 支 持 度 門 檻 (Threshold of Sensing Pattern Support) 的 條 件 下 進 行 模
擬 實 驗 , 藉 由 觀 測 回 收 率 (Recall Rate) 與 精 確 率 (Precision Rate) 來 評 估 SPMSS
27

執 行 感 應 樣 式 探 勘 的 處 理 效 能 。 有 關 回 收 率 與 精 確 率 的 計 算 公 式 如 表 4-3 之 說 明 。
在 HETSS 模 擬 實 驗 項 目 中 , 我 們 設 定 |R|=3、|T|=0%, 並 且 在 |O|={2,3,4,5,
6} 不 同 探 勘 階 層 (Mining Order) 的 條 件 下 進 行 模 擬 實 驗 , 藉 由 觀 測 執 行 時 間 來 評 估
HETSS 執 行 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 轉 換 的 處 理 效 能 。
表 4-1 模 擬 實 驗 資 料 內 容 示 意
Tag ID
Sensing Sequence
01 0 1 2 0 2 1
02 0 1 0 1 0 2
03 0 1 2 0 2 1
04 0 1 0 1 0
05 0 1 2 0 2 1
06 0 1 0 1 0 2
07 0 2 2 0 2 1
08 0 1 0 1 0
09 0 1 2 0 2 1
10 0 1 0 1 0 2
: :
: :
: :
表 4-2 模 擬 實 驗 設 定 參 數
Parameter
|R|
|O|
|T|
Meanings
Number of RFID Reader
Mining Order
Threshold of Sensing Pattern Support
表 4-3 回 收 率 與 精 確 率 計 算 公 式 說 明
回 收 率 (Recall Rate) = 符 合 的 樣 式 數 量 / 所 有 樣 式 總 數
精 確 率 (Precision Rate) = 符 合 的 樣 式 數 量 / 探 勘 樣 式 總 數
28

4.2 模 擬 系 統 介 面 概 述
在 模 擬 系 統 的 操 作 介 面 方 面 , 我 們 個 別 發 展 SPMSS(Sensing Pattern Mining
Simulation System, 簡 稱 SPMSS) 與 HETSS(High-Level Event Transform Simulation
System, 簡 稱 HETSS) 模 擬 系 統 實 驗 介 面 , 藉 由 此 介 界 提 供 簡 潔 的 操 作 程 序 , 以 方
便 觀 測 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 探 勘 及 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 轉
換 的 處 理 過 程 。
在 SPMSS 模 擬 系 統 方 面 , 操 作 介 面 的 樣 式 如 圖 4-1 所 示 , 分 為 2 個 操 作 區 域 ,
區 域 (1) 為 啟 動 SPMSS 模 擬 系 統 執 行 感 應 樣 式 探 勘 處 理 的 按 鈕 ; 區 域 (2) 為 顯 示
SPMSS 模 擬 系 統 進 行 感 應 樣 式 探 勘 過 程 的 視 窗 。
(1)
(2)
圖 4-1 SPMSS 模 擬 系 統 介 面 示 意
在 HETSS 模 擬 系 統 方 面 , 操 作 介 面 的 樣 式 如 圖 4-2 所 示 , 分 為 3 個 操 作 區 域 ,
區 域 (1) 為 啟 動 HETSS 模 擬 系 統 執 行 高 階 事 件 轉 換 處 理 的 按 鈕 ; 區 域 (2) 為 顯 示
29

HETSS 模 擬 系 統 接 收 感 應 樣 式 且 註 冊 為 高 階 事 件 的 歷 程 視 窗 ; 區 域 (3) 為 顯 示 HETSS
模 擬 系 統 進 行 高 階 事 件 發 佈 的 歷 程 視 窗 。
圖 4-2 HETSS 模 擬 系 統 介 面 示 意
4.3 模 擬 實 驗 結 果
在 SPMSS 模 擬 系 統 實 驗 結 果 方 面 , 圖 4-3 為 SPMSS 在 不 同 支 持 度 門 檻
(Threshold of Sensing Pattern Support) 的 條 件 下 , 進 行 感 應 樣 式 探 勘 過 程 的 回 收 率
(Recall Rate) 與 精 確 率 (Precision Rate) 的 表 現 狀 況 , 圖 4-4 為 SPMSS 在 不 同 支
持 度 門 檻 的 條 件 下 , 進 行 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 探 勘 過 程 所 需 的 執 行 時 間 。
在 HETSS 模 擬 系 統 實 驗 結 果 方 面 , 圖 4-5 為 HETSS 在 不 同 探 勘 階 層 (Mining
Order) 的 條 件 下 , 進 行 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 轉 換 過 程 所 需 的 執 行 時 間 。
30

R ecall Rate(%)
120
100
80
60
40
20
0
12.5 14.29 20 38 60.5
Precision Rate (%)
圖 4-3 SPMSS 感 應 樣 式 探 勘 程 序 回 收 率 與 精 確 率 的 表 現 狀 況
128000
Processing Time(ms)
126000
124000
122000
120000
118000
116000
0 5 10 15 20
Threshold of Sensing Pattern Support(%)
圖 4-4 SPMSS 不 同 支 持 度 感 應 樣 式 探 勘 程 序 的 執 行 時 間
31

25
Transform Time(ms)
20
15
10
5
0
2 3 4 5 6
Mining Order
圖 4-5 HETSS 各 個 階 層 高 階 事 件 轉 換 程 序 的 執 行 時 間
從 整 體 的 模 擬 實 驗 結 果 來 看 , 提 高 支 持 度 門 檻 有 效 的 增 加 SPMSS 執 行 經 常 性 感
應 樣 式 探 勘 的 精 確 度 , 同 時 也 降 低 SPMSS 執 行 經 常 性 感 應 樣 式 探 勘 所 需 的 執 行 時
間 。 就 SPMSS 模 擬 系 統 及 HETSS 模 擬 系 統 整 體 的 表 現 而 言 , 經 由 圖 4-4 及 圖 4-5
我 們 可 以 觀 察 到 從 感 應 樣 式 探 勘 階 段 到 高 階 事 件 轉 換 階 段 所 需 的 處 理 時 間 , 是 符 合
我 們 預 期 的 目 標 , 同 時 , 也 顯 示 這 個 新 穎 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event
Middleware) 系 統 是 一 個 可 行 及 有 益 的 基 礎 架 構 。
32

第 五 章 結 論 與 未 來 研 究 方 向
在 講 求 速 度 、 效 率 的 時 代 , 誰 能 掌 握 新 技 術 的 開 發 、 運 用 及 整 合 , 誰 就 是 獲 利 的 最 大 贏
家 , 本 研 究 主 要 探 討 在 以 EPCglobal 標 準 [2] 為 發 展 基 礎 的 RFID 中 介 軟 體 系 統 架 構 [10] 下 , 建
立 一 個 能 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 服 務 機 制 , 並 且 提 供 企 業 一 個 快
速 整 合 RFID 技 術 與 RFID 應 用 系 統 [2][3] 的 解 決 方 案 。
本 研 究 經 由 實 驗 證 實 , 我 們 所 設 計 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 (High-Level Event Middleware)
系 統 架 構 , 藉 由 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 , 使 得 RFID 應 用 系 統 [2][3] 的 開 發 變 的 更 簡 單 、
更 直 接 , 並 且 有 效 降 低 RFID 應 用 系 統 [2][3] 開 發 及 整 合 的 時 間 成 本 。
在 本 研 究 中 , 我 們 提 出 的 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 提 供 以 下 幾 點 貢 獻 :
(1) 經 由 建 構 感 應 樣 式 探 勘 服 務 (Sensing Pattern Mining Service, 簡 稱 SPMS), 提 供 分
析 感 應 資 料 與 粹 取 經 常 性 感 應 樣 式 (Sensing Patterns)[17] 的 服 務 機 制 , 改 善 現 行 的
RFID 應 用 系 統 [2][3] 需 由 人 工 建 立 感 應 樣 式 之 缺 點 。
(2) 經 由 建 構 高 階 事 件 轉 換 服 務 (High-Level Event Transform Service, 簡 稱 HETS), 提
供 定 義 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 (High-Level Event)[3] 與 即 時 分 析 Tag 感 應 行 為 的 實
質 意 義 , 改 善 ALE[3] 無 法 提 供 具 實 質 意 義 的 高 階 事 件 之 缺 點 。
(3) 經 由 整 合 感 應 樣 式 探 勘 服 務 與 高 階 事 件 轉 換 服 務 之 特 性 , 發 展 高 階 事 件 中 介 軟 體 系
統 架 構 , 提 供 產 業 界 快 速 導 入 及 整 合 RFID 應 用 系 統 [2][3] 的 解 決 方 案 。
未 來 的 研 究 工 作 方 面 , 我 們 計 劃 將 高 階 事 件 中 介 軟 體 系 統 架 構 建 置 在 真 實 的 RFID 系 統
環 境 中 , 並 且 進 行 另 一 個 階 段 的 整 合 測 試 及 模 擬 實 驗 , 再 次 的 展 現 本 系 統 架 構 在 RFID 系 統
環 境 中 所 帶 來 的 效 益 。
33

參 考 文 獻
[1] C. Floerkemeier, C. Roduner and M. Lampe, “RFID Application Development With the
Accada Middleware Platform,” IEEE Journal on Systems, Vol. 1, December 2007, pp 82-94.
[2] EPCglobal Inc., “http://www.epcglobalinc.org/”, March 2008.
[3] EPCglobal Inc., “The Application Level Events (ALE) Specification, Version 1.1”, 13 July
2006.
[4] H. J. Hwang and J. T. Choi, “Design of an Aspect-Based Framework to Improve the Dynamic
Management of RFID Middleware,” Proc. Of Computer and Information Technology, 2007.
CIT 2007. 7th IEEE International Conference, October 2007, pp 955-960.
[5] Jahmm., “http://www.run.montefiore.ulg.ac.be/~francois/software/jahmm/”, November 2007.
[6] J. Li, A. Najmi and R. M. Gray, “Image classification by a two dimensional hidden Markov
model,” Proc. Of Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1999. ICASSP 1999. IEEE
International Conference, 15-19 March 1999, pp 3313-3316.
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Control Service,” Proc. Of Advanced Communication Technology, 2006. ICACT 2006. The
8th International Conference, February 2006, pp 4.
[8] J. Xingyi, L. Xiaodong, K. Ning and Y. Baoping, “Efficient Complex Event Processing over
RFID Data Stream,” Proc. Of Computer and Information Science, 2008. ICIS 08. Seventh
IEEE/ACIS International Conference, May 2008, pp 75-81.
[9] J. M. Choi and J. S. Park, “Context Issues in RFID Systems,” Proc. Of Advanced Language
Processing and Web Information Technology, 2007. ALPIT 2007. Sixth International
Conference, August 2007, pp 335-342.
[10] J. E. Hoag and C. W. Thompson, “Architecting RFID Middleware,” IEEE Journal on Internet
Computing, Vol. 10, September-October 2006, pp 88-92.
[11] L. Dong, D. Wang and H. Sheng, “Design of RFID Middleware Based on Complex Event
Processing,” Proc. Of Cybernetics and Intelligent Systems, 2006 IEEE Conference, June 2006,
pp 1-6.
[12] L. R. Rabiner, “A Tutorial on Hidden Markov Models and Selected Applications in Speech
Recognition,” IEEE on Processing, Vol. 77, February 1989, pp 257-286.
[13] L. R. Rabiner and B. H. Juang, “An Introduction to Hidden Markov Models,” IEEE on Signal
Processing, Vol. 3, January 1986, pp 4-16.
34

[14] L. Satish and B. I. Gururaj, “Use of hidden Markov models for partial discharge pattern
classification,” IEEE Transactions on Electrical Insulation, Vol. 28, April 1993, pp 172-182.
[15] M. Moon, Y. Kim and K. Yeom, “Contextual Events Framework in RFID System,” Proc. Of
Information Technology: New Generations, 2006. ITNG 2006. Third International Conference,
April 2006, pp 586-587.
[16] Q. Chen, Z. Li and H. Liu, “Optimizing Complex Event Processing over RFID Data Streams,”
Proc. Of Data Engineering, 2008. ICDE 2008. IEEE 24th International Conference, April 2008,
pp 1442-1444.
[17] R. Weinstein, “RFID: A Technical Overview and Its Application to the Enterprise,” IEEE
Journal on IT Professional, Vol. 7, June 2005, pp 27-33.
[18] S. Kim, D. Kim, J. Sung and T. S. Lopez, “Template based High Performance ALE-TSOAP
Message Communication,” Proc. Of Software Engineering Research, Management &
Applications, 2007. SERA 2007. 5th ACIS International Conference, August 2007, pp
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[19] Sun Microsystems, Inc., “http://java.sun.com/ javase/”, January 2008.
[20] S. M. Park, J. H. Song, W. Y. Choi, C. S. Kim, S. W. Lee and J. J. Kim, “RFID Middleware
System Supporting Priority Service,” Proc. Of Advanced Communication Technology, The 9th
International Conference, February 2007, pp 427-431.
[21] T. Cheong, Y. Kim and Y. Lee, “REMS and RBPTS: ALE-compliant RFID Middleware
Software Platform,” Proc. Of Advanced Communication Technology, 2006. ICACT 2006. The
8th International Conference, February 2006, pp 699-704.
[22] W. Wang, J. Sung and D. Kim, “Complex Event Processing in EPC Sensor Network
Middleware for Both RFID and WSN,” Proc. Of Object Oriented Real-Time Distributed
Computing (ISORC), 2008 11th IEEE International Symposium, May 2008, pp 165-169.
[23] W. Y. Wu, K. Cheng and H. W. Zhang, “Semantics-Based Complex Event Processing for
RFID Data Streams,” Proc. Of Data, Privacy, and E-Commerce, 2007. ISDPE 2007. The First
International Symposium, November 2007, pp 32-34.
[24] Wikipedia, Org., “http://en.wikipedia.org/wiki/Hidden_Markov_model”, January 2008.
[25] Y. Ephraim and N. Merhav, “Hidden Markov processes,” IEEE Transactions on Information
Theory, Vol. 48, June 2002, pp 1518-1569.
35