物联网的典型架构—EPC系统

第十一章 物联网的典型架构 EPC系统 EPCglobal EPCglobal旨在搭建一个可以自动识别任旨在搭建一个可以自动识别任何地方、任何事物的开放性的全球网络，即何地方、任何事物的开放性的全球网络，即EPCEPC系统，可以形象地称为系统，可以形象地称为物联网物联网。EPCEPC强调适强调适用于对每一件物品都进行编码的通用方案，每用于对每一件物品都进行编码的通用方案，每一件物品的一件物品的EPCEPC代码在物联网中所起到的作用代码在物联网中所起到的作用就相当于一个索引。就相当于一个索引。11.1 RFID系统应用类型n开放式RFID应用系统 开放式开放式RFIDRFID系统系统是指在全球范围内不同局域网系统间实现数据是指在全球范围内不同局域网系统间实现数据交换和信息共享的射频应用系统，因此需要在全球范围内的不同局交换和信息共享的射频应用系统，因此需要在全球范围内的不同局域网系统统一定义标识对象、编码格式、数据结构和代码幅值，域网系统统一定义标识对象、编码格式、数据结构和代码幅值，RFIDRFID代码具有全球唯一性。代码具有全球唯一性。开放式开放式RFIDRFID系统系统主要应用于具有供应数据接口的生产管理、制主要应用于具有供应数据接口的生产管理、制造过程控制、库存管理、物流管理、分销配送、售后服务、集装箱造过程控制、库存管理、物流管理、分销配送、售后服务、集装箱运输、视频追溯、动物识别、单品管理以及全球资产管理等在两个运输、视频追溯、动物识别、单品管理以及全球资产管理等在两个或两个以上的局域网系统中进行数据交换的应用系统的数据采集。或两个以上的局域网系统中进行数据交换的应用系统的数据采集。开放式开放式RFIDRFID系统应用应注意以下几个层面的协调：系统应用应注意以下几个层面的协调：开放式开放式RFIDRFID系统应用协议；系统应用协议；统一编码规则；统一编码规则；统一统一RFIDRFID标签和读写器设备选型要求。标签和读写器设备选型要求。11.1 RFID系统应用类型n非开放式RFID应用系统 非开放式非开放式RFIDRFID应用系统应用系统仅仅在同一局域网内部统一定义标识对仅仅在同一局域网内部统一定义标识对象、编码格式、数据结构和代码赋值，象、编码格式、数据结构和代码赋值，RFIDRFID代码具有该局域网唯一代码具有该局域网唯一性，性，RFIDRFID数据可以在同一局域网内的子系统间实现数据交换和信息数据可以在同一局域网内的子系统间实现数据交换和信息共享。共享。非开放式非开放式RFIDRFID系统主要应用于局部的生产管理、仓储管理，以系统主要应用于局部的生产管理、仓储管理，以及非供应链管理领域的身份管理、医疗管理、图书管理、票证管、及非供应链管理领域的身份管理、医疗管理、图书管理、票证管、门禁管理、资产管理等只在一个局域网系统中进行数据交换的数门禁管理、资产管理等只在一个局域网系统中进行数据交换的数据采集系统。据采集系统。非开放式非开放式RFIDRFID系统应用应注意以下几个层面的协调：系统应用应注意以下几个层面的协调：签发实施签发实施RFIDRFID系统的管理办法；系统的管理办法；编制非开放式电子标签编码规则的企业标准；编制非开放式电子标签编码规则的企业标准；统一统一RFIDRFID标签选型要求标签选型要求.11.1 RFID系统应用类型n基于EPC的开放式RFID应用系统 EPCEPC标签也称射频标签。标签也称射频标签。EPCEPC相当于物联网的内核，相当于物联网的内核，EPCEPC代码以代码以RFIDRFID标签作为载体，通过物联网进行电子数据交换。每个物品都有标签作为载体，通过物联网进行电子数据交换。每个物品都有唯一的唯一的EPCEPC代码，这样可通过物联网查到其档案的情况。代码，这样可通过物联网查到其档案的情况。基于基于EPCEPC的物联网（的物联网（RFIDRFID）应用系统工作过程如图所示。）应用系统工作过程如图所示。11.2 EPC系统的组成 EPC EPC系统在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术，可构造系统在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术，可构造一个覆盖世界上万事物的实物互联网，如图所示。一个覆盖世界上万事物的实物互联网，如图所示。11.2 EPC系统的组成 在由在由EPCEPC标签、读写器、标签、读写器、SavantSavant服务器、服务器、InternetInternet、ONSONS服务器、服务器、PMLPML服务器以及众多数据库组成的实物互联网中，读写器读取的服务器以及众多数据库组成的实物互联网中，读写器读取的EPCEPC只是只是一个信息参考，通过这个信息参考从一个信息参考，通过这个信息参考从InternetInternet找到找到IPIP地址并获取该地址地址并获取该地址中存放的相关的物品信息，采用分布式中存放的相关的物品信息，采用分布式SavantSavant软件系统处理和管理由读软件系统处理和管理由读写器读取的一连串写器读取的一连串EPCEPC信息。信息。EPCEPC系统的工作流程如图所示。系统的工作流程如图所示。11.2 EPC系统的组成nEPC系统构成 EPCEPC系统由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息系统由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息网络系统三部分构成，如表所示。网络系统三部分构成，如表所示。系 统 构 成 名 称 注 释 全球产品电子代全球产品电子代码编码体系码编码体系 EPC编码标准 识别目标的特定代码 射频识别系统射频识别系统 RFID电子标签 电子标签贴在物品之上，与之一一对应RFID读写器 信息网络系统信息网络系统 Savant（中间件）为EPC系统提供信息支撑 对象名称解析服务ONSEPC信息服务 11.2 EPC系统的组成EPCEPC系统结构以系统结构以及及EPCEPC各组成部各组成部分之间的关系分之间的关系如图所示。如图所示。11.2 EPC系统的组成 EPC EPC系统系统由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息网络系由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息网络系统三部分构成。统三部分构成。射频识别系统射频识别系统是实现是实现EPCEPC代码自动采集的功能模块，主要由射频代码自动采集的功能模块，主要由射频标签和射频读写器组成，射频标签是产品电子代码（标签和射频读写器组成，射频标签是产品电子代码（EPCEPC）的物理载）的物理载体，附着于可跟踪的物品，可全球流通并对其进行识别和读写。体，附着于可跟踪的物品，可全球流通并对其进行识别和读写。射频读写器与信息系统相连，是读取标签中的射频读写器与信息系统相连，是读取标签中的EPCEPC代码并将其输入网代码并将其输入网络信息系统的设备。络信息系统的设备。信息网络系统信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理和流通的功能模块。和流通的功能模块。EPCEPC系统的信息网络系统是在全球互联网的基础系统的信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过上，通过EPCEPC中间件、对象名称解析服务中间件、对象名称解析服务ONSONS和和EPCEPC信息服务（信息服务（EPCISEPCIS）来实现全球来实现全球“实物互联实物互联”。11.2 EPC系统的组成信息网络系统包含三个组件：信息网络系统包含三个组件：1 1）EPCEPC中间件中间件是有一系列特定属性的是有一系列特定属性的“程序模块程序模块”或或“服务服务”，被用户集成以满足其特定需求，被用户集成以满足其特定需求，EPCEPC中间件也称中间件也称SavantSavant。EPCEPC中间件中间件用来加工处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，主要任务是用来加工处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，主要任务是将数据送往应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调等操作。将数据送往应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调等操作。2 2）对象名称解析（对象名称解析（ONSONS）服务）服务是一个自动网络服务系统，类似是一个自动网络服务系统，类似于域名解析服务，于域名解析服务，ONSONS给给EPCEPC中间件指明了存储产品相关信息的服务中间件指明了存储产品相关信息的服务器。器。ONSONS服务是联系服务是联系EPCEPC中间件和中间件和EPCEPC信息服务的网络枢纽，且信息服务的网络枢纽，且ONSONS涉涉及的架构也是以因特网域名解析服务为基础，因此可以使整个及的架构也是以因特网域名解析服务为基础，因此可以使整个EPCEPC网网络以因特网为依托，迅速建立架构并顺利延伸到世界各地。络以因特网为依托，迅速建立架构并顺利延伸到世界各地。3 3）EPCISEPCIS信息服务信息服务提供了一个模块化、可扩展的数据服务接提供了一个模块化、可扩展的数据服务接口，使得口，使得EPCEPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享，它处理的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享，它处理与与EPCEPC相关的各种信息。相关的各种信息。EPCISEPCIS有两种运行模式，一种是有两种运行模式，一种是EPCEPC信息直接信息直接应用于已经激活的应用于已经激活的EPCISEPCIS应用程序；另一种是将应用程序；另一种是将EPCISEPCIS信息存储在资信息存储在资料档案库中，以备今后查询时进行检索。料档案库中，以备今后查询时进行检索。11.2 EPC系统的组成nEPC系统的特点 （1 1）开放的结构体系开放的结构体系。EPCEPC系统采用了全球最大的公用的系统采用了全球最大的公用的InternetInternet网络系统，这就避免了系统的复杂性，同时也大大降低了网络系统，这就避免了系统的复杂性，同时也大大降低了系统的成本，还有利于系统的升级。系统的成本，还有利于系统的升级。EPCEPC系统网络是建立在系统网络是建立在InternetInternet网络系统上，可以与网络系统上，可以与InternetInternet网络所有可能的组成部分协同工作。网络所有可能的组成部分协同工作。（2 2）独立的平台与高度的互动性独立的平台与高度的互动性。EPCEPC系统识别的对象是一个系统识别的对象是一个十分广泛的实体对象，因此，不可能有哪一种技术适用于所有的识十分广泛的实体对象，因此，不可能有哪一种技术适用于所有的识别对象。同时，不同地区、不同国家的射频识别技术标准也不相别对象。同时，不同地区、不同国家的射频识别技术标准也不相同，因此开放的结构体系必须具有独立的平台和交互操作性。同，因此开放的结构体系必须具有独立的平台和交互操作性。（3 3）灵活的可持续发展的体系灵活的可持续发展的体系。EPCEPC系统是一个灵活开放的可持系统是一个灵活开放的可持续发展的体系，在不替换原有体系的情况下就可以系统平滑升级。续发展的体系，在不替换原有体系的情况下就可以系统平滑升级。11.3 EPC编码体系 全球产品电子代码全球产品电子代码EPCEPC编码体系是新一代与编码体系是新一代与GTINGTIN兼容的编码标兼容的编码标准，它是全球统一标识系统的拓展与延伸，是全球统一标识系统的准，它是全球统一标识系统的拓展与延伸，是全球统一标识系统的重要组成部分，属于重要组成部分，属于EPCEPC系统的核心和关键。系统的核心和关键。nEPC编码原则 1唯一性 EPCEPC提供给实体对象全球唯一的标识，一个提供给实体对象全球唯一的标识，一个EPCEPC代码只标识一个代码只标识一个实体对象。为了确保实体对象的唯一标识的实现，实体对象。为了确保实体对象的唯一标识的实现，EPCglobalEPCglobal采取了采取了以下措施：以下措施：（1 1）足够的编码容量足够的编码容量。EPCEPC编码冗余度如表编码冗余度如表11-211-2所示。比特数可所示。比特数可以从世界人口总数（大约以从世界人口总数（大约6060亿）到大米总粒数（粗略估计亿）到大米总粒数（粗略估计1 1亿亿粒）亿亿粒）变化，因此，变化，因此，EPCEPC有足够大的地址空间来标识所有这些对象。有足够大的地址空间来标识所有这些对象。11.2 EPC系统的组成 （2 2）组织保证组织保证。为了保证。为了保证EPCEPC编码分配的唯一性并寻求解决编编码分配的唯一性并寻求解决编码冲突的方法，码冲突的方法，EPCglobalEPCglobal通过全球各国编码组织来负责分配各国的通过全球各国编码组织来负责分配各国的EPCEPC代码，并建立相应的管理制度。代码，并建立相应的管理制度。（3 3）使用周期使用周期。对一般的实体对象，使用周期和实体对象的生。对一般的实体对象，使用周期和实体对象的生命周期一致。对特殊的产品，命周期一致。对特殊的产品，EPCEPC代码的使用周期是永久的。代码的使用周期是永久的。2.可扩展性 EPCEPC编码保留备用空间，具有可扩展性。编码保留备用空间，具有可扩展性。EPCEPC地址空间具有足够地址空间具有足够冗余度，确保冗余度，确保EPCEPC系统日后的升级和可持续发展。系统日后的升级和可持续发展。3.保密性与安全性 EPCEPC的编码与安全和加密技术相结合，具有高度的保密性和安全的编码与安全和加密技术相结合，具有高度的保密性和安全性。保密性和安全性是配置高效网络的首要问题之一，安全传输、性。保密性和安全性是配置高效网络的首要问题之一，安全传输、存储和实现是存储和实现是EPCEPC能否被广泛采用的基础。能否被广泛采用的基础。11.2 EPC系统的组成nEPC编码的结构 电子产品编码是构成电子产品编码是构成EPCglobalEPCglobal网络中所有标准和接口的基本元网络中所有标准和接口的基本元素，由一个标头字段加上另外三段数据（依次为素，由一个标头字段加上另外三段数据（依次为EPCEPC管理者、对象分管理者、对象分类、序列号）组成的一组数字，其组成结构如表所示：类、序列号）组成的一组数字，其组成结构如表所示：标头标头标识了标识了EPCEPC的类型，它使得的类型，它使得EPCEPC随后的码段具有不同的长度；随后的码段具有不同的长度；管理者代码管理者代码是描述与此是描述与此EPCEPC相关的生产厂商的信息；相关的生产厂商的信息；对象分类代码对象分类代码记录产品精确类型的信息；记录产品精确类型的信息；序列号序列号是货品的唯一标识。是货品的唯一标识。这种电子产品编码在使用现有编码标准的同时保证了其通用性、这种电子产品编码在使用现有编码标准的同时保证了其通用性、唯一性、简单性和网络寻址的效率。唯一性、简单性和网络寻址的效率。标 头 管理者代码 对象分类代码 序 列 号 N位 N位 N位 N位 11.2 EPC系统的组成1EPC的头字段（EPC Header）头字段标识的是头字段标识的是EPCEPC的版本号。设计者采用版本号标识的版本号。设计者采用版本号标识EPCEPC的的结构，其指出了结构，其指出了EPCEPC中编码总位数和其他三部分中每部分的位数。中编码总位数和其他三部分中每部分的位数。EPCEPC已定义的七个版本如表格所示。已定义的七个版本如表格所示。版 本 类 型 标 头 字 段 EPC管理者 对 象 分 类 序 列 号 EPC-64 Type 1 221 17 24 Type 2 215 13 34 Type 3 226 13 23 EPC-96 Type 1 8 28 24 36 EPC-256 Type 1 832 56 160 Type 2 864 56 128 Type 3 8128 64 11.2 EPC系统的组成 三个三个6464位的位的EPCEPC版本号只有两位，即版本号只有两位，即0101、1010、1111。为了和。为了和6464位位的的EPCEPC相区别，所有长度大于相区别，所有长度大于6464位的位的EPCEPC版本号的最高两位须为版本号的最高两位须为0000，这样就定义了所有这样就定义了所有9696位的位的EPCEPC版本号开始的位序列是版本号开始的位序列是001001。同样，所。同样，所有长度大于有长度大于9696位的位的EPCEPC的版本号的前三位是的版本号的前三位是000000；同理，定义所有的；同理，定义所有的256256位位EPCEPC开始的位序列是开始的位序列是0000100001。2EPC管理者（EPC Manager）EPCEPC体系架构的设计原则之一是分布式架构，具体是通过体系架构的设计原则之一是分布式架构，具体是通过EPCEPC管管理者的概念来实现的。理者的概念来实现的。EPCEPC管理者是指那些得到电子产品编码分配机管理者是指那些得到电子产品编码分配机构授权的组织，它们可以在授权的一个或多个编码段内自主地为各构授权的组织，它们可以在授权的一个或多个编码段内自主地为各类实体指定编码，并负责保证该编码段内编码的唯一性，以及维护类实体指定编码，并负责保证该编码段内编码的唯一性，以及维护对象域名解析系统中的记录。对象域名解析系统中的记录。11.2 EPC系统的组成 在电子产品编码分配机构向在电子产品编码分配机构向EPCEPC管理者授权时，首先为管理者授权时，首先为EPCEPC管理管理者分配一个唯一代码，即者分配一个唯一代码，即EPCEPC管理者代码。一个管理者代码。一个EPCEPC用户可以同时拥用户可以同时拥有多个有多个EPCEPC管理者代码，以此管理和维护多个管理者代码，以此管理和维护多个EPCEPC编码段。在产品电编码段。在产品电子编码的定义中，子编码的定义中，EPCEPC管理者代码作为独立的一部分，这样就可以通管理者代码作为独立的一部分，这样就可以通过产品电子编码直接识别出过产品电子编码直接识别出EPCEPC管理者的信息，以保证系统的可扩展管理者的信息，以保证系统的可扩展性。举例来说，一个性。举例来说，一个ONSONS查询可以从概念上理解为在一个大表中查询查询可以从概念上理解为在一个大表中查询某个电子产品编码所映射到的某个电子产品编码所映射到的EPCISEPCIS服务地址。但假如有了服务地址。但假如有了EPCEPC管理管理者代码，就可以由者代码，就可以由EPCEPC管理者负责维护管理者负责维护ONSONS服务器中所分配编码段的服务器中所分配编码段的小表，这样就可以提高小表，这样就可以提高ONSONS查询的执行效率。查询的执行效率。不同版本的不同版本的EPCEPC管理者编码具有长度的可变性，这就使得更短的管理者编码具有长度的可变性，这就使得更短的EPCEPC管理者编号变得更为宝贵。管理者编号变得更为宝贵。EPC-64IIEPC-64II型有最短的型有最短的EPCEPC管理者部管理者部分，它只有分，它只有1515位，因此，只有位，因此，只有EPCEPC管理者编号小于管理者编号小于215=32215=32768768的才可的才可以由该以由该EPCEPC版本表示。版本表示。11.2 EPC系统的组成3对象分类（Object Class）对象分类部分用于一个产品电子码的分类编号，标识厂家的产对象分类部分用于一个产品电子码的分类编号，标识厂家的产品种类。对于拥有特殊对象分类编号者来说，对象分类编号的分配品种类。对于拥有特殊对象分类编号者来说，对象分类编号的分配没有限制。但是没有限制。但是Auto-IDAuto-ID中心建议第中心建议第0 0号对象分类编号不要作为产品号对象分类编号不要作为产品电子码的一部分来使用。电子码的一部分来使用。4序列号（Serial Number）序列号部分用于产品电子码的序列号编码。此编码只是简单地序列号部分用于产品电子码的序列号编码。此编码只是简单地填补序列号值的二进制。一个对象分类编号的拥有者对其序列号的填补序列号值的二进制。一个对象分类编号的拥有者对其序列号的分配没有限制，但是分配没有限制，但是Auto-IDAuto-ID中心建议第中心建议第0 0号序列号不要作为产品电号序列号不要作为产品电子码的一部分来使用。子码的一部分来使用。11.2 EPC系统的组成nEPC编码的类型 至今，已经推出至今，已经推出EPC-96EPC-96型，型，EPC-64EPC-64型、型、型、型、型，型，EPC-EPC-256256型、型、型、型、型等编码方案。型等编码方案。1EPC-64型 6464位产品电子码包含最小的标志码。较小编码首要考虑的问题位产品电子码包含最小的标志码。较小编码首要考虑的问题是如何节约位数，对于位数分配，数据分区比头字段部分有较高的是如何节约位数，对于位数分配，数据分区比头字段部分有较高的优先级。头字段部分增加了一位，允许优先级。头字段部分增加了一位，允许3 3种数据分区，以覆盖更广泛种数据分区，以覆盖更广泛的工业需求。剩余的第四种数据分区留待扩展。的工业需求。剩余的第四种数据分区留待扩展。EPC-64型编码11.2 EPC系统的组成2.EPC-64型 Auto-IDAuto-ID中心提议中心提议EPC-64EPC-64型，适合众多产品以及价格反应敏感型，适合众多产品以及价格反应敏感的消费品生产者。的消费品生产者。3.EPC-64型 除了扩展单品编码的数量，除了扩展单品编码的数量，EPC-64EPC-64型也会增加公司的数量。型也会增加公司的数量。11.2 EPC系统的组成4EPC-96型 EPC-96EPC-96型的设计目的是成为一个公开的物品标识代码，其应型的设计目的是成为一个公开的物品标识代码，其应用类似目前的统一产品代码（用类似目前的统一产品代码（UPCUPC），或），或UCCUCCEANEAN的运输集装箱代码。的运输集装箱代码。域名管理域名管理负责在其范围内维护对象分类代码和序列号。该区域负责在其范围内维护对象分类代码和序列号。该区域占据占据2828个数据位，允许大约个数据位，允许大约2.682.68亿家制造商。这超出了亿家制造商。这超出了UPC-12UPC-12的的1010万个和万个和EAN-13EAN-13的的100100万个的制造商容量。万个的制造商容量。对象分类对象分类字段在字段在EPC-96EPC-96代码中占代码中占2424位，这个字段能容纳当前所位，这个字段能容纳当前所有的有的UPCUPC库存单元的编码。库存单元的编码。序列号序列号字段则代表单一货品识别的编码。与产品代码相结合，字段则代表单一货品识别的编码。与产品代码相结合，该字段提供该字段提供1.11.110281028个唯一的项目编号，超出了当前所有已标识产个唯一的项目编号，超出了当前所有已标识产品的总容量。品的总容量。11.2 EPC系统的组成5EPC-256型 256256位位EPCEPC是为满足未来是为满足未来EPCEPC代码的应用需求而设计的，代码的应用需求而设计的，256256位位EPCEPC版本必须具备扩展性，以便不限制其未来的实际应用。版本必须具备扩展性，以便不限制其未来的实际应用。EPCEPC的多个版的多个版本就提供了这种可扩展性。本就提供了这种可扩展性。EPC-256IEPC-256I型、型、IIII型和型和IIIIII型的位分配情况型的位分配情况如图所示。如图所示。11.3 EPC信息网络系统技术 EPC EPC系统网络技术是系统网络技术是EPCEPC系统的重要组成部分，主要为系统的重要组成部分，主要为EPCEPC系统提系统提供信息支撑，以实现信息管理以及信息流通。供信息支撑，以实现信息管理以及信息流通。EPCEPC系统的信息网络系系统的信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过统是在全球互联网的基础上，通过SavantSavant管理软件系统、管理软件系统、ONSONS对象名对象名称解析服务系统以及实体标记语言（称解析服务系统以及实体标记语言（PMLPML）实现全球实物互联功能。）实现全球实物互联功能。nSavant中间件 每件产品都附上每件产品都附上RFIDRFID标签之后，在产品的生产、运输和销售过标签之后，在产品的生产、运输和销售过程中，识读器将不断收到一连串的产品电子编码。程中，识读器将不断收到一连串的产品电子编码。SavantSavant是连接标是连接标签识读器和企业应用程序的纽带签识读器和企业应用程序的纽带.Savant Savant系统完成的任务主要是数据校对、解读器协调、数据传系统完成的任务主要是数据校对、解读器协调、数据传送、数据存储和任务管理等。送、数据存储和任务管理等。11.3 EPC信息网络系统技术Savant与其他组件通信11.3 EPC信息网络系统技术nSavant中间件功能1）数据校对 处在网络边缘的处在网络边缘的SavantSavant中间件系统直接与解读器进行信息交流中间件系统直接与解读器进行信息交流时，它们会进行数据校对。但并非每个标签每次都会被读到，有时时，它们会进行数据校对。但并非每个标签每次都会被读到，有时一个标签的信息可能被误读，一个标签的信息可能被误读，SavantSavant系统能够利用某些算法来校正系统能够利用某些算法来校正这些错误。这些错误。2）解读器协调 如果从两个有重叠区域的解读器读取信号，它们可能会读取同如果从两个有重叠区域的解读器读取信号，它们可能会读取同一个标签的信息，产生多余的相同的产品电子码。一个标签的信息，产生多余的相同的产品电子码。SavantSavant中间件的中间件的任务之一就是分析已读取的信息并且删掉这些冗余的产品编码。任务之一就是分析已读取的信息并且删掉这些冗余的产品编码。11.3 EPC信息网络系统技术3）数据传送 在每一层次上，在每一层次上，SavantSavant中间件系统必须要确定什么信息需要在中间件系统必须要确定什么信息需要在供应链上向上传递或向下传递。供应链上向上传递或向下传递。4）数据存储 SavantSavant中间件系统的另一个任务就是维护实时存储事件的数据中间件系统的另一个任务就是维护实时存储事件的数据库。从本质看，即系统能够实时取得产生的产品电子码并且智能地库。从本质看，即系统能够实时取得产生的产品电子码并且智能地将数据存储，以便其他企业管理的应用程序有权访问这些信息，并将数据存储，以便其他企业管理的应用程序有权访问这些信息，并保证数据库不会超负荷运转。保证数据库不会超负荷运转。5）任务管理 无论无论SavantSavant中间件系统在层次结构中所处的等级是什么，所有的中间件系统在层次结构中所处的等级是什么，所有的SavantSavant中间件系统都有一套独具特色的任务管理系统（中间件系统都有一套独具特色的任务管理系统（TMS)TMS)，使得，使得中间件系统可以实现用户自定义任务来进行数据管理和数据监控。中间件系统可以实现用户自定义任务来进行数据管理和数据监控。11.3 EPC信息网络系统技术n对象名称解析服务ONS EPC EPC系统是一个开放式的、全球性的物品追踪网络，将产品电子系统是一个开放式的、全球性的物品追踪网络，将产品电子码存储在标签中，还需要一些提供将产品电子码对应到相应商品信码存储在标签中，还需要一些提供将产品电子码对应到相应商品信息的角色，这个角色就由对象名称解析服务息的角色，这个角色就由对象名称解析服务ONSONS担当，担当，ONSONS服务是一服务是一种全球性的查询服务。种全球性的查询服务。ONSONS服务器为用户发起服务器为用户发起EPCEPC检索请求并提供检索请求并提供EPCISEPCIS服务器的地址。服务器的地址。从概念上说，从概念上说，ONSONS服务的输入就是一个电子产品编码的查询请求，输服务的输入就是一个电子产品编码的查询请求，输出则是所要查找的出则是所要查找的EPCISEPCIS服务器的服务器的URLURL地址，如下图所示，基于扩展地址，如下图所示，基于扩展性和管理难度的考虑，性和管理难度的考虑，ONSONS服务被设计为与域名解析系统服务被设计为与域名解析系统DNSDNS类似的类似的分级架构，由分级架构，由ONSONS根服务器和本地根服务器和本地ONSONS服务器两部分组成。服务器两部分组成。11.3 EPC信息网络系统技术 当用户希望在当用户希望在EPCgolbalEPCgolbal网络中的某个位置定位一个网络中的某个位置定位一个EPCISEPCIS服务服务时，其请求首先发送到时，其请求首先发送到ONSONS根服务器上；根服务器上；ONSONS根服务器在根数据表中根服务器在根数据表中对该电子产品编码中的对该电子产品编码中的EPCEPC管理者代码进行解析和识别，并提取该管理者代码进行解析和识别，并提取该EPCEPC管理者所在的本地管理者所在的本地ONSONS服务器地址，再将请求转发至该本地服务器地址，再将请求转发至该本地ONSONS服服务器；本地务器；本地ONSONS服务器接收到请求后，进一步在本地数据表中解析服务器接收到请求后，进一步在本地数据表中解析EPCISEPCIS服务器的地址，再将请求转发至该服务器的地址，再将请求转发至该EPCISEPCIS服务器；最后服务器；最后EPCISEPCIS服服务器根据请求的内容提供搜索结果，并将结果返回至发起请求的位务器根据请求的内容提供搜索结果，并将结果返回至发起请求的位置。置。对象名称解析服务 11.3 EPC信息网络系统技术 EPC EPC网络分布如图所示。一个局域网内，标签识读器分布在多个网络分布如图所示。一个局域网内，标签识读器分布在多个地方，用于识读不同环境的地方，用于识读不同环境的EPCEPC标签，识读器再将读到的标签，识读器再将读到的EPCEPC编码信编码信息上传到本地服务器，由本地服务器所带的息上传到本地服务器，由本地服务器所带的SavantSavant软件对这些数据软件对这些数据进行集中处理，然后，由本地服务器通过查找本地进行集中处理，然后，由本地服务器通过查找本地ONSONS服务或通过路服务或通过路由器到达远程由器到达远程ONSONS服务器查找所需服务器查找所需EPCEPC编码对应的编码对应的PMLPML服务器地址，本服务器地址，本地服务器就可以与找到的地服务器就可以与找到的PMLPML服务器建立通信了。服务器建立通信了。11.3 EPC信息网络系统技术nONS查询的详细步骤（1 1）从一件货品的）从一件货品的RFIDRFID标签中标签中读取一个比特值序列。读取一个比特值序列。（2 2）将二进制字符串转化成为）将二进制字符串转化成为EPC URIEPC URI格式。格式。（3 3）解算器将）解算器将URIURI格式转化成域格式转化成域名形式。名形式。11.3 EPC信息网络系统技术（4 4）执行）执行ONSONS查询，获得这个地址的名称权威指针查询，获得这个地址的名称权威指针NAPTRNAPTR记录，记录，并返回与查询货品相关的并返回与查询货品相关的URIURI.如如http:/ 。ONS返回的NAPTR记录的逻辑格式 11.3 EPC信息网络系统技术（1 1）“顺序顺序”字段用来确保各个具有相同字段用来确保各个具有相同“orderorder”值的顺序行，其值的顺序行，其恰当的解释也被同等考虑，以起到均衡负载的效果；恰当的解释也被同等考虑，以起到均衡负载的效果；（2 2）“前缀前缀”字段用来指示优先顺序，类似于字段用来指示优先顺序，类似于MXMX记录，优先处理低记录，优先处理低码值，将较低码值转换成顺序与服务值均相同的较高码值；码值，将较低码值转换成顺序与服务值均相同的较高码值；（3 3）“标记标记”字段包含参数字段包含参数“u u”，来指示，来指示“常规表达式常规表达式”字段包含字段包含URIURI；（4 4）“服务服务”字段用来指示每个字段用来指示每个URIURI所提供的服务类型，所提供的服务类型，（5 5）“常规表达式常规表达式”字段包含字段包含URIURI，“RegExRegEx”字段用于样式搭配串；字段用于样式搭配串；（6 6）“常规表达式常规表达式”首字母（如首字母（如 “！”）是分隔符，它把常规表）是分隔符，它把常规表达式达式分为两部分：分为两部分：“常规表达式常规表达式”字段第一部分是查询或者放置的样式标识字段第一部分是查询或者放置的样式标识符，在这个例子中是符，在这个例子中是“.*$”，意思是，意思是“通配符通配符”；“常规表达式常规表达式”字段第二部分是交换串，在这个例子中，正字段第二部分是交换串，在这个例子中，正好是信息服务的好是信息服务的URIURI，例如一个网址或网络服务，例如一个网址或网络服务wsdlwsdl文件的文件的URIURI（7 7）Auto-IDAuto-ID中没有使用中没有使用“替换符替换符”字段，因为它是一个特别的字段，因为它是一个特别的DNSDNS字段，它的值设为一个原点（字段，它的值设为一个原点（.），而不是空白。），而不是空白。11.3 EPC信息网络系统技术nEPC信息服务（EPCIS）EPCISEPCIS服务服务是最终用户与是最终用户与EPCglobalEPCglobal网络进行数据交换的主要桥网络进行数据交换的主要桥梁，梁，EPCISEPCIS服务器上的数据由供应链上下游的企业共享获得的。通过服务器上的数据由供应链上下游的企业共享获得的。通过这种共享，企业可了解商品在整个供应链环节中的信息，而不仅局这种共享，企业可了解商品在整个供应链环节中的信息，而不仅局限于本企业内部。限于本企业内部。EPCEPC相关数据包括相关数据包括EPCEPC标签和识读器获取的相关信息，以及商业标签和识读器获取的相关信息，以及商业上一些必须的附加数据。上一些必须的附加数据。EPCISEPCIS服务器中共存储四类数据，分别为：服务器中共存储四类数据，分别为：（1 1）静态数据静态数据，即在产品生命周期中不会发生改变的数据，具，即在产品生命周期中不会发生改变的数据，具体又包括物品类别静态数据和属性类别静态数据；体又包括物品类别静态数据和属性类别静态数据；（2 2）业务数据业务数据，即在一件商品流通过程中产生或改变的数据，即在一件商品流通过程中产生或改变的数据，包括：包括：属性观察值（四维数组：时间、地点、电子产品编码、业务属性观察值（四维数组：时间、地点、电子产品编码、业务事件）；数量观察值（五维数组：时间、地点、产品类别、数量、事件）；数量观察值（五维数组：时间、地点、产品类别、数量、业务事件）；业务操作观察值（四维数组：时间、电子产品编码、业务事件）；业务操作观察值（四维数组：时间、电子产品编码、业务事件、业务操作标识）。业务事件、业务操作标识）。11.3 EPC信息网络系统技术 EPCIS EPCIS层的数据目的在于驱动不同企业应用层的数据目的在于驱动不同企业应用。EPCISEPCIS位于整个位于整个EPCEPC网络架构的最高层，它不仅是原始网络架构的最高层，它不仅是原始EPCEPC观测资料的上层数据，而观测资料的上层数据，而且也是过滤和整理后的观测资料的上层数据。如图所示，且也是过滤和整理后的观测资料的上层数据。如图所示，EPCISEPCIS在整在整个个EPCEPC网络中的主要作用就是提供一个接口以存储和管理网络中的主要作用就是提供一个接口以存储和管理EPCEPC捕获的捕获的信息。信息。11.3 EPC信息网络系统技术 EPCIS EPCIS中框架分为三层，即信息模型层、服务层和绑定层。中框架分为三层，即信息模型层、服务层和绑定层。信息信息模型层模型层指定了指定了EPCISEPCIS中包含什么样的数据，这些数据的抽象结构是什中包含什么样的数据，这些数据的抽象结构是什么，以及这些数据代表着什么含义。么，以及这些数据代表着什么含义。服务层服务层指定了指定了EPCEPC网络组件与网络组件与EPCISEPCIS数据进行交互的实际接口。数据进行交互的实际接口。绑定层绑定层定义了信息的传输协议，比定义了信息的传输协议，比如如SOAPSOAP或或HTTPHTTP等。等。11.3 EPC信息网络系统技术 EPCIS EPCIS框架的一个重要特征就是它的框架的一个重要特征就是它的可扩展性可扩展性。由于。由于EPCEPC技术被技术被越来越多的行业采纳，不断地有新的数据种类出现，所以越来越多的行业采纳，不断地有新的数据种类出现，所以EPCISEPCIS必须必须具有很好的可扩展性才能充分发挥具有很好的可扩展性才能充分发挥EPCEPC技术的优势。同时，为了避免技术的优势。同时，为了避免数据的重复与不匹配，数据的重复与不匹配，EPCISEPCIS规范还针对不同工业和不同数据类型提规范还针对不同工业和不同数据类型提供了通用的规范。供了通用的规范。EPCISEPCIS框架规范没有定义服务层和绑定层的扩展机框架规范没有定义服务层和绑定层的扩展机制，但是实际应用中的服务和绑定层也具有很好的扩展性。制，但是实际应用中的服务和绑定层也具有很好的扩展性。EPCISEPCIS框架规范中整个框架是遵循模块化的思想设计的。它不是框架规范中整个框架是遵循模块化的思想设计的。它不是一个单一的规范，而是一些相关的规范个体所组成的集合。一个单一的规范，而是一些相关的规范个体所组成的集合。EPCISEPCIS的的分层机制和良好的可扩展性为实现框架的模块化奠定了基础。分层机制和良好的可扩展性为实现框架的模块化奠定了基础。11.4 本章小结 EPC EPC系统系统是由是由EPCEPC编码体系、编码体系、RFIDRFID识别系统和信息网络系统组成识别系统和信息网络系统组成的，的，RFIDRFID系统主要由标签和读写器组成，而信息网络系统主要由中系统主要由标签和读写器组成，而信息网络系统主要由中间件、对象名称解析服务间件、对象名称解析服务ONSONS和和EPCISEPCIS信息服务组成。信息服务组成。首先介绍了首先介绍了EPCEPC编码的特性和原则，编码的特性和原则，EPCEPC编码的一个主要特点是编码的一个主要特点是足够长，可以标识世界上的每一个物体，足够长，可以标识世界上的每一个物体，EPCEPC编码具有很好的安全性编码具有很好的安全性和可扩展性，然后介绍了现行的和可扩展性，然后介绍了现行的EPCEPC编码版本，详细说明了编码版本，详细说明了EPC-64EPC-64、EPC-96EPC-96和和EPC-256EPC-256三种版本七种类型的编码结构。三种版本七种类型的编码结构。对对EPCEPC信息网络系统中的中间件系统、信息网络系统中的中间件系统、ONSONS、PMLPML和和EPCISEPCIS做了说做了说明，对中间件的主要功能、工作原理和结构做了说明，并结合实例明，对中间件的主要功能、工作原理和结构做了说明，并结合实例说明了说明了ONSONS工作原理和查询步骤，简单介绍了工作原理和查询步骤，简单介绍了PMLPML的特性以及在的特性以及在EPCEPC系系统中的作用，最后介绍了统中的作用，最后介绍了EPCISEPCIS在系统中的功能，分别对在系统中的功能，分别对EPCISEPCIS在系在系统中的位置做了形象说明。统中的位置做了形象说明。演讲完毕，谢谢观看！