第11章物联网的典型架构-EPC系统

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第十一章 物联网的典型架构,EPC,系统,EPCglobal,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,EPC,系统，可以形象地称为,物联网,。,EPC,强调适用于对每一件物品都进行编码的通用方案，每一件物品的,EPC,代码在物联网中所起到的作用就相当于一个索引。,11.1 RFID系统应,用,用类型,开放式RFID应用系,统,统,开放式RFID系统是指在,全,全球范,围,围内不,同,同局域,网,网系统,间,间实现,数,数据,交换和,信,信息共,享,享的射,频,频应用,系,系统，,因,因此需,要,要在全,球,球范围,内,内的不,同,同局,域网系,统,统统一,定,定义标,识,识对象,、,、编码,格,格式、,数,数据结,构,构和代,码,码幅值,，,，,RFID代码具,有,有全球,唯,唯一性,。,。,开放式RFID系统主要应,用,用于具,有,有供应,数,数据接,口,口的生,产,产管理,、,、制,造过程,控,控制、,库,库存管,理,理、物,流,流管理,、,、分销,配,配送、,售,售后服,务,务、集,装,装箱,运输、,视,视频追,溯,溯、动,物,物识别,、,、单品,管,管理以,及,及全球,资,资产管,理,理等在,两,两个,或两个,以,以上的,局,局域网,系,系统中,进,进行数,据,据交换,的,的应用,系,系统的,数,数据采,集,集。,开放式RFID系统应,用,用应注,意,意以下,几,几个层,面,面的协,调,调：,开,放,放式RFID系统应,用,用协议,；,；,统,一,一编码,规,规则；,统,一,一RFID标签和,读,读写器,设,设备选,型,型要求,。,。,11.1 RFID系统应,用,用类型,非开放,式,式RFID应用系,统,统,非开放,式,式RFID应用系,统,统仅仅在,同,同一局,域,域网内,部,部统一,定,定义标,识,识对,象、编,码,码格式,、,、数据,结,结构和,代,代码赋,值,值，RFID代码具,有,有该局,域,域网唯,一,一,性，RFID数据可,以,以在同,一,一局域,网,网内的,子,子系统,间,间实现,数,数据交,换,换和信,息,息,共享。,非开放,式,式RFID系统主,要,要应用,于,于局部,的,的生产,管,管理、,仓,仓储管,理,理，以,及,及非供,应,应链管,理,理领域,的,的身份,管,管理、,医,医疗管,理,理、图,书,书管理,、,、票证,管,管、门,禁,禁管理,、,、资产,管,管理等,只,只在一,个,个局域,网,网系统,中,中进行,数,数据交,换,换的数,据,据采集,系,系统。,非开放,式,式RFID系统应,用,用应注,意,意以下,几,几个层,面,面的协,调,调：,签,发,发实施RFID系统的,管,管理办,法,法；,编,制,制非开,放,放式电,子,子标签,编,编码规,则,则的企,业,业标准,；,；,统,一,一RFID标签选,型,型要求.,11.1 RFID系统应,用,用类型,基于EPC的开放,式,式RFID应用系,统,统,EPC标签也,称,称射频,标,标签。EPC相当于,物,物联网,的,的内核,，,，EPC代码以,RFID标签作,为,为载体,，,，通过,物,物联网,进,进行电,子,子数据,交,交换。,每,每个物,品,品都有,唯一的EPC代码，,这,这样可,通,通过物,联,联网查,到,到其档,案,案的情,况,况。,基于EPC的物联,网,网（RFID）应用,系,系统工,作,作过程,如,如图所,示,示。,11.2EPC系统的,组,组成,EPC系统在,计,计算机,互,互联网,的,的基础,上,上，利,用,用射频,识,识别技,术,术，可,构,构造,一个覆,盖,盖世界,上,上万事,物,物的实,物,物互联,网,网，如,图,图所示,。,。,11.2EPC系统的,组,组成,在由EPC标签、,读,读写器,、,、Savant服务器,、,、Internet、ONS服务器,、,、PML服务器,以,以及众,多,多数据,库,库组成,的,的实物,互,互联网,中,中，读,写,写器读,取,取的EPC只是一,个,个信息,参,参考，,通,通过这,个,个信息,参,参考从Internet找到IP地址并,获,获取该,地,地址中,存,存放的,相,相关的,物,物品信,息,息，采,用,用分布,式,式Savant软件系,统,统处理,和,和管理,由,由读写,器,器读取,的,的一连,串,串EPC信息。EPC系统的,工,工作流,程,程如图,所,所示。,11.2EPC系统的,组,组成,EPC系统构,成,成,EPC系统由,全,全球产,品,品电子,代,代码体,系,系、射,频,频识别,系,系统及,信,信息,网络系,统,统三部,分,分构成,，,，如表,所,所示。,系 统 构 成,名 称,注 释,全球产品电子代码编码体系,EPC,编码标准,识别目标的特定代码,射频识别系统,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,Savant,（中间件）,为,EPC,系统提供信息支撑,对象名称解析服务,ONS,EPC,信息服务,11.2EPC系统的,组,组成,EPC系统结,构,构以,及EPC各组成,部,部,分之间,的,的关系,如图所,示,示。,11.2EPC系统的,组,组成,EPC系统由全球,产,产品电,子,子代码,体,体系、,射,射频识,别,别系统,及,及信息,网,网络系,统三部,分,分构成,。,。,射频识,别,别系统是实现EPC代码自,动,动采集,的,的功能,模,模块，,主,主要由,射,射频,标签和,射,射频读,写,写器组,成,成，射,频,频标签,是,是产品,电,电子代,码,码（EPC）的物,理,理载,体，附,着,着于可,跟,跟踪的,物,物品，,可,可全球,流,流通并,对,对其进,行,行识别,和,和读写,。,。,射频读,写,写器与,信,信息系,统,统相连,，,，是读,取,取标签,中,中的EPC代码并,将,将其输,入,入网,络信息,系,系统的,设,设备。,信息网,络,络系统由本地,网,网络和,全,全球互,联,联网组,成,成，是,实,实现信,息,息管理,和流通,的,的功能,模,模块。EPC系统的,信,信息网,络,络系统,是,是在全,球,球互联,网,网的基,础,础,上，通,过,过EPC中间件,、,、对象,名,名称解,析,析服务ONS和EPC信息服,务,务（EPCIS）来实,现,现全球“实物互,联,联”。,11.2EPC系统的,组,组成,信息网,络,络系统,包,包含三,个,个组件,：,：,1）EPC中间件是有一,系,系列特,定,定属性,的,的“程序模,块,块”或“服务”，被用,户,户集成,以,以满足,其,其特定,需,需求，EPC中间件,也,也称Savant。EPC中间件,用,用来加,工,工处理,来,来自读,写,写器的,所,所有信,息,息和事,件,件流的,软,软件，,主,主要任,务,务是将,数,数据送,往,往应用,程,程序之,前,前进行,标,标签数,据,据校对,、,、读写,器,器协调,等,等操作,。,。,2）对象名,称,称解析,（,（ONS）服务是一个,自,自动网,络,络服务,系,系统，,类,类似,于域名,解,解析服,务,务，ONS给EPC中间件,指,指明了,存,存储产,品,品相关,信,信息的,服,服务,器。ONS服务是,联,联系EPC中间件,和,和EPC信息服,务,务的网,络,络枢纽,，,，且ONS涉,及的架,构,构也是,以,以因特,网,网域名,解,解析服,务,务为基,础,础，因,此,此可以,使,使整个EPC网,络以因,特,特网为,依,依托，,迅,迅速建,立,立架构,并,并顺利,延,延伸到,世,世界各,地,地。,3）EPCIS信息服,务,务提供了,一,一个模,块,块化、,可,可扩展,的,的数据,服,服务接,口，使,得,得EPC的相关,数,数据可,以,以在企,业,业内部,或,或者企,业,业之间,共,共享，,它,它处理,与EPC相关的,各,各种信,息,息。EPCIS有两种,运,运行模,式,式，一,种,种是EPC信息直,接,接,应用于,已,已经激,活,活的EPCIS应用程,序,序；另,一,一种是,将,将EPCIS信息存,储,储在资,料档案,库,库中，,以,以备今,后,后查询,时,时进行,检,检索。,11.2EPC系统的,组,组成,EPC系统的,特,特点,（1）开放的,结,结构体,系,系。EPC系统采,用,用了全,球,球最大,的,的公用,的,的,Internet网络系,统,统，这,就,就避免,了,了系统,的,的复杂,性,性，同,时,时也大,大,大降低,了,了,系统的,成,成本，,还,还有利,于,于系统,的,的升级,。,。EPC系统网,络,络是建,立,立在Internet,网络系,统,统上，,可,可以与Internet网络所,有,有可能,的,的组成,部,部分协,同,同工作,。,。,（2）独立的,平,平台与,高,高度的,互,互动性。EPC系统识,别,别的对,象,象是一,个,个,十分广,泛,泛的实,体,体对象,，,，因此,，,，不可,能,能有哪,一,一种技,术,术适用,于,于所有,的,的识,别对象,。,。同时,，,，不同,地,地区、,不,不同国,家,家的射,频,频识别,技,技术标,准,准也不,相,相,同，因,此,此开放,的,的结构,体,体系必,须,须具有,独,独立的,平,平台和,交,交互操,作,作性。,（3）灵活的,可,可持续,发,发展的,体,体系。EPC系统是,一,一个灵,活,活开放,的,的可持,续发展,的,的体系,，,，在不,替,替换原,有,有体系,的,的情况,下,下就可,以,以系统,平,平滑升,级,级。,11.3EPC编码体,系,系,全球产,品,品电子,代,代码EPC编码体,系,系是新,一,一代与GTIN兼容的,编,编码标,准，它,是,是全球,统,统一标,识,识系统,的,的拓展,与,与延伸,，,，是全,球,球统一,标,标识系,统,统的,重要组,成,成部分,，,，属于EPC系统的,核,核心和,关,关键。,EPC编码原,则,则,1唯一,性,性,EPC提供给,实,实体对,象,象全球,唯,唯一的,标,标识，,一,一个EPC代码只,标,标识一,个,个,实体对,象,象。为,了,了确保,实,实体对,象,象的唯,一,一标识,的,的实现,，,，EPCglobal采取了,以下措,施,施：,（1）足够的,编,编码容,量,量。EPC编码冗,余,余度如,表,表11-2所示。,比,比特数,可,可,以从世,界,界人口,总,总数（,大,大约60亿）到,大,大米总,粒,粒数（,粗,粗略估,计,计1亿亿粒,）,）,变化，,因,因此，EPC有足够,大,大的地,址,址空间,来,来标识,所,所有这,些,些对象,。,。,11.2EPC系统的,组,组成,（2）组织保,证,证。为了,保,保证EPC编码分,配,配的唯,一,一性并,寻,寻求解,决,决编,码冲突,的,的方法,，,，EPCglobal通过全,球,球各国,编,编码组,织,织来负,责,责分配,各,各国的,EPC代码，,并,并建立,相,相应的,管,管理制,度,度。,（3）使用周,期,期。对一,般,般的实,体,体对象,，,，使用,周,周期和,实,实体对,象,象的生,命周期,一,一致。,对,对特殊,的,的产品,，,，EPC代码的,使,使用周,期,期是永,久,久的。,2.可扩展,性,性,EPC编码保,留,留备用,空,空间，,具,具有可,扩,扩展性,。,。EPC地址空,间,间具有,足,足够,冗余度,，,，确保EPC系统日,后,后的升,级,级和可,持,持续发,展,展。,3.保密性,与,与安全,性,性,EPC的编码,与,与安全,和,和加密,技,技术相,结,结合，,具,具有高,度,度的保,密,密性和,安,安全,性。保,密,密性和,安,安全性,是,是配置,高,高效网,络,络的首,要,要问题,之,之一，,安,安全传,输,输、,存储和,实,实现是EPC能否被,广,