EPC与物联网培训ppt课件

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资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,合肥工业大学 计算机与信息学院,*,*,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,*,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,商品条形码的出现引发了商业的第一次革命。,21,世纪的今天,基于,RFID,技术的电子产品编码(,Electronic Product Code,,,EPC,)新技术,给商品的识别、存储、流动、销售各个环节带来了巨大的变革,信息化的浪潮使商业进入了崭新年代。,3,第,10,章,EPC,与物联网,10.1 EPC,的产生和,EPC,系统,10.1.1 EPC,的产生和发展,1999,年美国麻省理工学院成立,Auto-ID,中心,进行,RFID,技术研发,通过创建,RFID,标准,并利用网络技术,形成,EPC,系统,EPC,统一对全球物品的编码方法,直到编码至单个物品,EPC,规定了将此编码以数字信息的形式存储于附着在物品上的应答器(在,EPC,中常称为标签)中,阅读器通过无线空中接口读取标签中的,EPC,码,并经计算机网络传送至信息控制中心,进行相应的数据处理,4,第,10,章,EPC,与物联网,为实现和管理,EPC,的工作,国际物品编码协会,EAN,和美国统一代码委员会,UCC,在,2003,年,11,月成立了全球电子产品代码中心,EPCglobal,。,EPC,global,组织机构,5,第,10,章,EPC,与物联网,10.2 EPC,系统的组成,EPC,系统是在计算机互联网(,Internet,)的基础上,利用,RFID,、,EPC,编码、数据通信等技术,构造的一个覆盖全球万事万物的实物互联网(,Internet of Things,),亦称物联网。,在,RFID,和,Internet,的基础上,实物互联网可以将数量更为庞大的物品建立起信息联接,为商业、物流、仓储、生产、家庭等行业和用户提供了信息化的先进管理理念和手段。,6,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,系统的组成,7,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,系统的组成,应答器,装载有,EPC,编码,它应附着在物品上,亦称为标签(本章后面称为,EPC,标签或标签)。,阅读器,用于读或读写,EPC,标签,并能连接于本地网络之中。,Savant,是连接阅读器和应用程序的软件,亦称为中间件,它是物联网中的核心技术,可认为是该网络的神经系统,故称为,Savant,。,对象名称解析服务,(,ONS,)的作用类似于,Internet,中的域名解析服务(,DNS,),它给,Savant,指明了存储产品有关信息的服务器(,EPCIS,)。,系统中,EPC,信息描述采用,实体标记语言,(,PML,),,PML,是在可扩展标记语言(,XML,)基础上发展而成,用于描述有关物品信息的一种计算机语言。,8,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,系统的主要特点如下,采用了,EPC,编码方法,可以识别物品到个件,信息系统的网络基础是,Internet,网络,将企业的,Intranet,,,RFID,和,Internet,有机的结合起来,着眼于全球的系统,目前仍需要较多的投入,对于低价值的识别对象,必须考虑由此引进的成本。,9,第,10,章,EPC,与物联网,10.2 EPC,编码,10.2.1,条形码和应用,全球贸易项目代码(,GTIN,),GTIN,是唯一的、无含义的、多行业的、全球认可的代码。,GTIN,有,4,种编码结构:,EAN,UCC-13,(,EAN 13,)、,EAN,UCC-8,(,EAN 8,)、,UCC-12,和,EAN,UCC-14,10,第,10,章,EPC,与物联网,商品条形码在零售商品上的使用,EAN,UCC-13,(标准版原印码)的编码结构,由厂商识别代码、商品项目代码和检验码,3,部分组成,11,第,10,章,EPC,与物联网,EAN UCC-8,的编码结构,8,位组成,左三位是,EAN,分配的前缀码,接着,4,位是分配给厂商的特定商品代码,最后一位是检验位,12,第,10,章,EPC,与物联网,商品条形码在零售商品上的使用,EAN,UCC-13,(,EAN 13,)、,EAN,UCC-8,(,EAN 8,)的条形码图,13,第,10,章,EPC,与物联网,商品条形码在非零售商品上的使用,不同包装等级的商品的编码方案,14,第,10,章,EPC,与物联网,条形码和应用,商品条形码在非零售商品上的使用,ITF14,条形码的结构,15,第,10,章,EPC,与物联网,条形码和应用,商品条形码在物流单元上的使用,物流单元的编码采用系列货运包装箱代码(,SSCC-18,)进行标识,UCC,EAN 128,条形码标识的非零售商品,16,第,10,章,EPC,与物联网,条形码和应用,SSCC-18,的结构,表示,SSCC,的,UCC EAN 128,条形码,17,第,10,章,EPC,与物联网,10.2.2 EPC,编码,1.EPC,编码的类型和方法,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,四个字段组成。,版本号字段标识,EPC,的版本号,它给出,EPC,编码的长度;,域名管理字段标识相关的生产厂商信息;,对象分类字段编码物品精确类型;,序列号用于编码出唯一物品。,18,第,10,章,EPC,与物联网,EPC,编码,EPC,编码结构中各字段的长度(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,唯一性:足够的编码容量和组织保证可以保证对某一个物品实现唯一编码,简单性:编码简单且能实现物品的唯一标识,不包含物品的其他相关信息,可扩展性:为未来的发展提供了充足的备用空间,安全性:,EPC,编码和加密、认证技术相结合,10.2.3 EPC,编码与条形码的关系,20,第,10,章,EPC,与物联网,10.3 EPC,标签和阅读器,10.3.1 EPC,标签与,EPC Gen2,1.,标签的分类,2.EPC,标签,标签中存储的唯一信息是,EPC,编码,标签通常是被动式标签,其空中接口采用,EPC,空中接口或,ISO/IEC 18000,标准,5,类功能级别:,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,描述的是标签的基本功能,譬如说它里面存储器情况或有无电池。,Gen,是指标签规范的主要版本号。通常所说的第二代,EPC,,实际上是第二代,EPC Class 1,,这表明它是规范的第二个主要版本,针对拥有一次写入内存的标签。,EPC Class,的目的是为了提供一种模块化结构,涵盖一系列众多的可能类型的标签功能。,22,第,10,章,EPC,与物联网,4.EPC Gen 2,指符合题为“,EPC Radio-Frequency Identity Protocols/Class 1 Generation-2 UHF/RFID/Protocol for Communications at 860 MHz960 MHz”,规范的标签,EPC Gen 2,是一个开放的标准,EPC Gen 2,是一个多协议的标准,EPC Gen 2,是一个发展中的标准,23,第,10,章,EPC,与物联网,10.3.2 EPC,阅读器,应该具有下述功能和特征:,空中接口功能,阅读器防碰撞,与计算机网络的连接,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,空中接口电路包括收发两个通道,包含编码、调制、解调、解码等功能,射频功率由天线辐射,并接收从标签返回的信息,空中接口电路是阅读器和标签之间交换信息的纽带。,控制器可以采用微控制器(,MCU,)或数字信号处理器(,DSP,)。,网络接口应具有支持以太网、无线局域网(,IEEE 802.11,)等网络联接方式,这也是,EPC,阅读器的重要特点。,26,第,10,章,EPC,与物联网,10.4 EPC,系统网络技术,主要完成信息传输和管理功能,10.4.1,中间件,核心功能是屏蔽不同厂家的,RFID,阅读器等硬件设备、应用软件系统以及数据传输格式之间的异构性,从而可以实现不同的硬件(阅读器等)与不同,应用软件系统间的无,缝连接与实时,动态集成。,27,第,10,章,EPC,与物联网,中间件,程序模块集成器:由多个程序模块组成。,阅读器接口:阅读器接口提供与阅读器的连接方法,并采用相应的通信协议。,应用程序接口:程序模块和应用程序的接口。,程序模块之间的接口:用自己定义的,API,(应用程序接口)函数实现。,网络访问接口,28,第,10,章,EPC,与物联网,10.4.2,实体标记语言(,PML,),由可扩展标记语言(,XML,)发展而来,是一个标准词汇集,用于表述和传递,EPC,相关信息,是阅读器、,Savant,、,EPCIS,、应用程序、,ONS,之间相互通信的共同语言,是一种相互交换数据和通信的格式,与实际如何存储数据无关,它名为实体标记语言,但它本身不是产品描述标记语言,29,第,10,章,EPC,与物联网,实体标记语言,PML,作为相互通信的通用语言,30,第,10,章,EPC,与物联网,PML,的核心(,PML,核),采用,W3C XML Schema,语言,定义了约束、文档结构及内容,并可使用现有的工具来创建、修改及发布,用来描述由,EPC,系统感应器(,Sensors,)采集到的数据,31,第,10,章,EPC,与物联网,PML,的核心(,PML,核),一个,RFID,阅读器在其阅读范围内探测到一个,Class 2,标签的,PML,文档,32,第,10,章,EPC,与物联网,10.4.3,对象名称解析服务(,ONS,)和,EPC,信息服务(,EPCIS),1.,对象名称解析服务,在,EPC,系统中,需要将,EPC,编码与相应的商品信息相匹配,而相应的商品信息存储在对应的,EPCIS,服务器中,,ONS,服务提供与,EPC,编码对应的,EPCIS,服务器的地址,它的作用类似于因特网的域名解析服务。,33,第,10,章,EPC,与物联网,对象名称解析服务,阅读器将读到的,EPC,编码通过本地局域网上传至本地服务器,由本地服务器所带,Savant,软件对这些信息进行集中处理,然后由本地服务器通过查找本地,ONS,服务或通过路由器到达远程,ONS,服务器查找所需,EPC,编码对应的,EPCIS,服务器地址,本地服务器就可以和找到的,EPCIS,服务器进行通信了。,34,第,10,章,EPC,与物联网,2.EPC,信息服务(,EPCIS,),作为网络数据库来实现的,,EPC,被用作数据库的查询指针,EPCIS,提供信息查询的接口,可与已有的数据库、应用程序及信息系统相连接,两种数据流方式:一是阅读器发送原始数据至,EPCIS,以供存储;二是应用程序发送查询至,EPCIS,,以获取信息,第,10,章,EPC,与物联网,10.5,物联网,基于,EPC,的网络技术,10.5.1,中国
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