第10章EPC与物联网

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,*,合肥工业大学 计算机与信息学院,*,合肥工业大学 计算机与信息学院,RFID,原理与应用,第,2,版,单承赣 教授,2,第,10,章,EPC,与物联网,20,世纪,70,年代,商,品,品条形码,的,的出现引,发,发了商业,的,的第一次,革,革命。,21,世纪的今,天,天,基于,RFID,技术的电,子,子产品编,码,码(,Electronic Product Code,,,EPC,)新技术,,,,给商品,的,的识别、,存,存储、流,动,动、销售,各,各个环节,带,带来了巨,大,大的变革,,,,信息化,的,的浪潮使,商,商业进入,了,了崭新年,代,代。,3,第,10,章,EPC,与物联网,10.1 EPC,的产生和,EPC,系统,10.1.1EPC,的产生和发展,1999,年美国麻省理,工,工学院成立,Auto-ID,中心,进行,RFID,技术研发,通,过,过创建,RFID,标准,并利用,网,网络技术,形,成,成,EPC,系统,EPC,统一对全球物,品,品的编码方法,,,,直到编码至,单,单个物品,EPC,规定了将此编,码,码以数字信息,的,的形式存储于,附,附着在物品上,的,的应答器(在,EPC,中常称为标签,),)中,阅读器通过无,线,线空中接口读,取,取标签中的,EPC,码,并经计算,机,机网络传送至,信,信息控制中心,,,,进行相应的,数,数据处理,4,第,10,章,EPC,与物联网,为实现和管理,EPC,的工作,国际,物,物品编码协会,EAN,和美国统一代,码,码委员会,UCC,在,2003,年,11,月成立了全球,电,电子产品代码,中,中心,EPCglobal,。,EPC,global,组织机构,5,第,10,章,EPC,与物,联,联网,10.2EPC,系统,的,的组,成,成,EPC,系统,是,是在,计,计算,机,机互,联,联网,(,(,Internet,)的,基,基础,上,上,,利,利用,RFID,、,EPC,编码,、,、数,据,据通,信,信等,技,技术,,,,构,造,造的,一,一个,覆,覆盖,全,全球,万,万事,万,万物,的,的实,物,物互,联,联网,(,(,InternetofThings,),,亦,亦称,物,物联,网,网。,在,RFID,和,Internet,的基,础,础上,,,,实,物,物互,联,联网,可,可以,将,将数,量,量更,为,为庞,大,大的,物,物品,建,建立,起,起信,息,息联,接,接,,为,为商,业,业、,物,物流,、,、仓,储,储、,生,生产,、,、家,庭,庭等,行,行业,和,和用,户,户提,供,供了,信,信息,化,化的,先,先进,管,管理,理,理念,和,和手,段,段。,6,第,10,章,EPC,与物联,网,网,EPC,系统的,组,组成,7,第,10,章,EPC,与物联,网,网,EPC,系统的,组,组成,应答器,装载有,EPC,编码,,它,它应附,着,着在物,品,品上,,亦,亦称为,标,标签(,本,本章后,面,面称为,EPC,标签或,标,标签),。,。,阅读器,用于读,或,或读写,EPC,标签,,并,并能连,接,接于本,地,地网络,之,之中。,Savant,是连接,阅,阅读器,和,和应用,程,程序的,软,软件,,亦,亦称为,中,中间件,,,,它是,物,物联网,中,中的核,心,心技术,,,,可认,为,为是该,网,网络的,神,神经系,统,统,故,称,称为,Savant,。,对象,名,名称,解,解析,服,服务,(,ONS,)的,作,作用,类,类似,于,于,Internet,中的,域,域名,解,解析,服,服务,(,(,DNS,),,它,它给,Savant,指明,了,了存,储,储产,品,品有,关,关信,息,息的,服,服务,器,器(,EPCIS,)。,系统,中,中,EPC,信息,描,描述,采,采用,实体,标,标记,语,语言,(,PML,),,PML,是在,可,可扩,展,展标,记,记语,言,言(,XML,)基,础,础上,发,发展,而,而成,,,,用,于,于描,述,述有,关,关物,品,品信,息,息的,一,一种,计,计算,机,机语,言,言。,8,第,10,章,EPC,与物,联,联网,EPC,系统,的,的主,要,要特,点,点如,下,下,采用,了,了,EPC,编码,方,方法,,,,可,以,以识,别,别物,品,品到,个,个件,信息,系,系统,的,的网,络,络基,础,础是,Internet,网络,,,,将,企,企业,的,的,Intranet,,,RFID,和,Internet,有机,的,的结,合,合起,来,来,着眼,于,于全,球,球的,系,系统,目前,仍,仍需,要,要较,多,多的,投,投入,,,,对,于,于低,价,价值,的,的识,别,别对,象,象,,必,必须,考,考虑,由,由此,引,引进,的,的成,本,本。,9,第,10,章,EPC,与物,联,联网,10.2EPC,编码,10.2.1,条形,码,码和,应,应用,全球,贸,贸易,项,项目,代,代码,(,(,GTIN,),GTIN,是唯,一,一的,、,、无,含,含义,的,的、,多,多行,业,业的,、,、全,球,球认,可,可的,代,代码,。,。,GTIN,有,4,种编,码,码结,构,构:,EANUCC-13,(,EAN13,)、,EANUCC-8,(,EAN8,)、,UCC-12,和,EANUCC-14,10,第,10,章,EPC,与物,联,联网,商品,条,条形,码,码在,零,零售,商,商品,上,上的,使,使用,EANUCC-13,(标,准,准版,原,原印,码,码),的,的编,码,码结,构,构,由厂,商,商识,别,别代,码,码、,商,商品,项,项目,代,代码,和,和检,验,验码,3,部分,组,组成,11,第,10,章,EPC,与物,联,联网,EAN,UCC-8,的编,码,码结,构,构,8,位组,成,成,,左,左三,位,位是,EAN,分配,的,的前,缀,缀码,,,,接,着,着,4,位是,分,分配,给,给厂,商,商的,特,特定,商,商品,代,代码,,,,最,后,后一,位,位是,检,检验,位,位,12,第,10,章,EPC,与物,联,联网,商品,条,条形,码,码在,零,零售,商,商品,上,上的,使,使用,EAN,UCC-13,(,EAN13,)、,EAN,UCC-8,(,EAN8,)的,条,条形,码,码图,13,第,10,章,EPC,与物,联,联网,商品,条,条形,码,码在,非,非零,售,售商,品,品上,的,的使,用,用,不同,包,包装,等,等级,的,的商,品,品的,编,编码,方,方案,14,第,10,章,EPC,与物,联,联网,条形,码,码和,应,应用,商品,条,条形,码,码在,非,非零,售,售商,品,品上,的,的使,用,用,ITF14,条形,码,码的,结,结构,15,第,10,章,EPC,与物,联,联网,条形,码,码和,应,应用,商品,条,条形,码,码在,物,物流,单,单元,上,上的,使,使用,物流,单,单元,的,的编,码,码采,用,用系,列,列货,运,运包,装,装箱,代,代码,(,(,SSCC-18,)进,行,行标,识,识,UCCEAN128,条形,码,码标,识,识的,非,非零,售,售商,品,品,16,第,10,章,EPC,与物,联,联网,条形,码,码和,应,应用,SSCC-18,的结,构,构,表示,SSCC,的,UCCEAN128,条形码,17,第,10,章,EPC,与物联网,10.2.2EPC,编码,1.EPC,编码的类,型,型和方法,目前,,EPC,编码有,64,位、,96,位和,256,位三种。,EPC,编码由,版本号,、,域名管理,、,对象分类,和,序列号,四个字段,组,组成。,版本号字,段,段标识,EPC,的版本号,,,,它给出,EPC,编码的长,度,度;,域名管理,字,字段标识,相,相关的生,产,产厂商信,息,息;,对象分类,字,字段编码,物,物品精确,类,类型;,序列号用,于,于编码出,唯,唯一物品,。,。,18,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,编码,EPC,编码结构,中,中各字段,的,的长度(,位,位),编码类型,版本号,域名管理,对象分类,序列号,EPC-64,TYPE I,TYPE II,TYPE III,2,2,2,21,15,26,17,13,13,24,34,23,EPC-96,TYPE I,8,28,24,36,EPC-256,TYPE I,TYPE II,TYPE III,8,8,8,32,64,128,56,56,56,160,128,64,19,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,编码的性,能,能,唯一性:,足,足够的编,码,码容量和,组,组织保证,可,可以保证,对,对某一个,物,物品实现,唯,唯一编码,简单性:,编,编码简单,且,且能实现,物,物品的唯,一,一标识,,不,不包含物,品,品的其他,相,相关信息,可扩展性,:,:为未来,的,的发展提,供,供了充足,的,的备用空,间,间,安全性:,EPC,编码和加,密,密、认证,技,技术相结,合,合,10.2.3EPC,编码与条,形,形码的关,系,系,20,第,10,章,EPC,与物联网,10.3EPC,标签和阅,读,读器,10.3.1EPC,标签与,EPCGen2,1.,标签的分,类,类,2.EPC,标签,标签中存,储,储的唯一,信,信息是,EPC,编码,标签通常,是,是被动式,标,标签,其,空,空中接口,采,采用,EPC,空中接口,或,或,ISO/IEC18000,标准,5,类功能级,别,别:,Class 0,、,Class 1,、,Class 2,、,Class 3,、,Class 4,21,第,10,章,EPC,与物联网,3.Class,与,Gen,(代),Class,描述的是,标,标签的基,本,本功能,,譬,譬如说它,里,里面存储,器,器情况或,有,有无电池,。,。,Gen,是指标签规范的,主,主要版本号。通,常,常所说的第二代,EPC,,实际上是第二,代,代,EPC Class 1,,这表明它是规,范,范的第二个主要,版,版本,针对拥有,一,一次写入内存的,标,标签。,EPC Class,的目的是为了提,供,供一种模块化结,构,构,涵盖一系列,众,众多的可能类型,的,的标签功能。,22,第,10,章,EPC,与物联网,4.EPCGen 2,指符合题为“,EPC Radio-Frequency IdentityProtocols/Class 1 Generation-2 UHF/RFID/Protocolfor Communications at 860 MHz960MHz”,规范的标签,EPC Gen2,是一个开放的标,准,准,EPC Gen2,是一个多协议的,标,标准,EPC Gen2,是一个发展中的,标,标准,23,第,10,章,EPC,与物联网,10.3.2EPC,阅读器,应该具有下述功,能,能和特征:,空中接口功能,阅读器防碰撞,与计算机网络的,连,连接,24,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,阅读器结构,25,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,阅读器结构,空中接口电路包,括,括收发两个通道,,,,包含编码、调,制,制、解调、解码,等,等功能,射频功,率,率由天线辐射,,并,并接收从标签返,回,回的信息,空中,接,接口电路是阅读,器,器和标签之间交,换,换信息的纽带。,控制器可以采用,微,微控制器(,MCU,)或数字信号处,理,理器(,DSP,)。,网络接口应具有,支,支持以太网、无,线,线局域网(,IEEE 802.11,)等网络联接方,式,式,这也是,EPC,阅读器的重要特,点,点。,26,第,10,章,EPC,与物联网,10.4EPC,系统网络技术,主要完成信息传,输,输和管理功能,10.4.1,中间件,核心功能是屏蔽,不,不同厂家的,RFID,阅读器等硬件设,备,备、应用软件系,统,统以及数据传输,格,格式之间的异构,性,性,从而可以实,现,现不同的硬件(,阅,阅读器等)与不,同,同,应用软件系统间,的,的无,缝连接与
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