《射頻識別技術(shù)及應(yīng)用》課件EPC與物聯(lián)網(wǎng)

EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)EPC編碼EPC標(biāo)簽和閱讀器EPC框架下的RFID應(yīng)用

EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)EPC編碼EPC標(biāo)簽和閱讀器EPC框架下的RFID應(yīng)用20世紀(jì)70年代，商品條形碼的出現(xiàn)引發(fā)了商業(yè)的第一次革命。21世紀(jì)的今天，基于RFID技術(shù)的電子產(chǎn)品編碼

（ElectronicProductCode，EPC）新技術(shù)，給商品的識別、存儲、流動、銷售各個(gè)環(huán)節(jié)帶來了巨大的變革，信息化的浪潮使商業(yè)進(jìn)入了嶄新年代。1999年美國麻省理工學(xué)院成立Auto-ID中心，進(jìn)行RFID技術(shù)研發(fā)，通過創(chuàng)建RFID標(biāo)準(zhǔn)，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成EPC系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)和管理EPC的工作，國際物品編碼協(xié)會EAN和美國統(tǒng)一代碼委員會UCC在2003年11月成立了全球電子產(chǎn)品代碼中心EPC-global。EPCglobal組織機(jī)構(gòu)1.EPC的發(fā)展歷程EPC統(tǒng)一對全球物品的編碼方法，直到編碼至單個(gè)物品。EPC系統(tǒng)的目標(biāo)是為每一個(gè)物品建立全球的、開放的標(biāo)準(zhǔn)。EPC規(guī)定了將此編碼以數(shù)字信息的形式存儲于附著在物品上的應(yīng)答器（在EPC中常稱為標(biāo)簽）中。閱讀器通過無線空中接口讀取標(biāo)簽中的EPC碼，并經(jīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送至信息控制中心，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。2.EPC的概論EPC統(tǒng)一對全球物品的編碼方法，直到編碼至單個(gè)物品。EPC規(guī)定了將此編碼以數(shù)字信息的形式存儲于附著在物品上的應(yīng)答器（在EPC中常稱為標(biāo)簽）中。閱讀器通過無線空中接口讀取標(biāo)簽中的EPC碼，并經(jīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送至信息控制中心，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。3.EPC的應(yīng)用前景4.EPC系統(tǒng)的組成EPC系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的基礎(chǔ)上，利用RFID、EPC編碼、數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造的一個(gè)覆蓋全球萬事萬物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings），亦稱物聯(lián)網(wǎng)。在RFID和Internet的基礎(chǔ)上，實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)可以將數(shù)量更為龐大的物品建立起信息聯(lián)接，為商業(yè)、物流、倉儲、生產(chǎn)、家庭等行業(yè)和用戶提供了信息化的先進(jìn)管理理念和手段。4.EPC系統(tǒng)的組成EPC系統(tǒng)由應(yīng)答器、閱讀器、Savant服務(wù)器(專家軟件、中間件)、對象名稱解析服務(wù)器（ONS）和EPC信息服務(wù)器（EPCIS）與網(wǎng)絡(luò)組成。應(yīng)答器裝載有EPC編碼，它應(yīng)附著在物品上，亦稱為標(biāo)簽（本章后面稱為EPC標(biāo)簽或標(biāo)簽）。閱讀器用于讀或讀寫EPC標(biāo)簽，并能連接于本地網(wǎng)絡(luò)之中。Savant是連接閱讀器和應(yīng)用程序的軟件，亦稱為中間件，它是物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術(shù)，可認(rèn)為是該網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)，故稱為Savant。對象名稱解析服務(wù)（ONS）的作用類似于Internet中的域名解析服務(wù)（DNS），它給Savant指明了存儲產(chǎn)品有關(guān)信息的服務(wù)器（EPCIS）。系統(tǒng)中EPC信息描述采用實(shí)體標(biāo)記語言（PML），PML是在可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）基礎(chǔ)上發(fā)展而成，用于描述有關(guān)物品信息的一種計(jì)算機(jī)語言。4.EPC系統(tǒng)的組成采用了EPC編碼方法，可以識別物品到個(gè)件。信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)是Internet網(wǎng)絡(luò)，將企業(yè)的Intranet，RFID和Internet有機(jī)的結(jié)合起來。著眼于全球的系統(tǒng)。目前仍需要較多的投入，對于低價(jià)值的識別對象，必須考慮由此引進(jìn)的成本。5.EPC系統(tǒng)的特點(diǎn)

EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)EPC編碼EPC標(biāo)簽和閱讀器EPC框架下的RFID應(yīng)用目前，EPC編碼有64位、96位和256位三種。EPC編碼由版本號、域名管理、對象分類和序列號四個(gè)字段組成。版本號字段標(biāo)識EPC的版本號，它給出EPC編碼的長度；域名管理字段標(biāo)識相關(guān)的生產(chǎn)廠商信息；對象分類字段編碼物品精確類型；序列號用于編碼出唯一物品。EPC編碼結(jié)構(gòu)中各字段的長度（位）編碼類型版本號域名管理對象分類序列號EPC-64TYPEITYPEIITYPEIII222211526171313243423EPC-96TYPEI8282436EPC-256TYPEITYPEIITYPEIII888326412856565616012864EPC-96I型的EPC碼010000A8900016F000169DC0(H)。01(H)為版本號；0000A89(H)為域名管理；00016F(H)為對象分類，這個(gè)字段能容納足夠多的庫存單元；000169DC0(H)為序列號。EPC編碼具有的性能有：唯一性：足夠的編碼容量和組織保證可以保證對某一個(gè)物品實(shí)現(xiàn)唯一編碼。簡單性：編碼簡單且能實(shí)現(xiàn)物品的唯一標(biāo)識，不包含物品的其他相關(guān)信息。可擴(kuò)展性：為未來的發(fā)展提供了充足的備用空間。安全性：EPC編碼和加密、認(rèn)證技術(shù)相結(jié)合。

EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)EPC編碼EPC標(biāo)簽和閱讀器EPC框架下的RFID應(yīng)用標(biāo)簽通常是被動式標(biāo)簽，其空中接口采用EPC空中接口或ISO/IEC18000標(biāo)準(zhǔn)。5類功能級別：Class0、Class1、Class2、Class3、Class4。

Class描述的是標(biāo)簽的基本功能，譬如說它里面存儲器情況或有無電池。Gen是指標(biāo)簽規(guī)范的主要版本號。通常所說的第二代EPC，實(shí)際上是第二代EPCClass1，這表明它是規(guī)范的第二個(gè)主要版本，針對擁有一次寫入內(nèi)存的標(biāo)簽。

1.EPC標(biāo)簽EPCClass的目的是為了提供一種模塊化結(jié)構(gòu)，涵蓋一系列眾多的可能類型的標(biāo)簽功能。EPCGen2指符合題為“EPCRadio-FrequencyIdentityProtocols/Class1Generation-2UHF/RFID/ProtocolforCommunicationsat860MHz~960MHz”規(guī)范的標(biāo)簽。EPCGen2是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)；EPCGen2是一個(gè)多協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)；EPCGen2是一個(gè)發(fā)展中的標(biāo)準(zhǔn)。1.EPC標(biāo)簽EPC閱讀器是EPC標(biāo)簽和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的紐帶，它將EPC標(biāo)簽中的EPC編碼通過射頻讀入后轉(zhuǎn)換成為可在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。應(yīng)該具有下述功能和特征：空中接口功能閱讀器防碰撞與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接2.EPC閱讀器3.EPC閱讀器結(jié)構(gòu)3.EPC閱讀器結(jié)構(gòu)包括收發(fā)兩個(gè)通道，包含編碼、調(diào)制、解調(diào)、解碼等功能，射頻功率由天線輻射，并接收從標(biāo)簽返回的信息，空中接口電路是閱讀器和標(biāo)簽之間交換信息的紐帶。3.EPC閱讀器結(jié)構(gòu)采用微控制器（MCU）或數(shù)字信號處理器（DSP）。3.EPC閱讀器結(jié)構(gòu)應(yīng)具有支持以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)（IEEE802.11）等網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式，這也是EPC閱讀器的重要特點(diǎn)。EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——主要完成信息傳輸和管理功能。主要包括兩個(gè)方面：中間件應(yīng)用平臺和應(yīng)用管理軟件。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Savant：核心功能是屏蔽不同廠家的RFID閱讀器等硬件設(shè)備、應(yīng)用軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸格式之間的異構(gòu)性，從而可以實(shí)現(xiàn)不同的硬件（閱讀器等）與不同應(yīng)用軟件系統(tǒng)間的無縫連接與實(shí)時(shí)動態(tài)集成。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Savant被定義成具有一系列特定屬性的程序模塊或服務(wù)，并被用戶集成以滿足他們的特定需求。程序模塊集成器：由多個(gè)程序模塊組成。閱讀器接口：閱讀器接口提供與閱讀器的連接方法，并采用相應(yīng)的通信協(xié)議。應(yīng)用程序接口：程序模塊和應(yīng)用程序的接口。程序模塊之間的接口：用自己定義的API（應(yīng)用程序接口）函數(shù)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)訪問接口。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)體標(biāo)記語言（PML）是由可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）發(fā)展而來。是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)詞匯集，用于表述和傳遞EPC相關(guān)信息。是閱讀器、Savant、EPCIS、應(yīng)用程序、ONS之間相互通信的共同語言。是一種相互交換數(shù)據(jù)和通信的格式，與實(shí)際如何存儲數(shù)據(jù)無關(guān)，它名為實(shí)體標(biāo)記語言，但它本身不是產(chǎn)品描述標(biāo)記語言。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對象名稱解析服務(wù)（ONS）在EPC系統(tǒng)中，需要將EPC編碼與相應(yīng)的商品信息相匹配，而相應(yīng)的商品信息存儲在對應(yīng)的EPCIS服務(wù)器中，ONS服務(wù)提供與EPC編碼對應(yīng)的EPCIS服務(wù)器的地址，它的作用類似于因特網(wǎng)的域名解析服務(wù)。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)閱讀器將讀到的EPC編碼通過本地局域網(wǎng)上傳至本地服務(wù)器，由本地服務(wù)器所帶Savant軟件對這些信息進(jìn)行集中處理，然后由本地服務(wù)器通過查找本地ONS服務(wù)或通過路由器到達(dá)遠(yuǎn)程ONS服務(wù)器查找所需EPC編碼對應(yīng)的EPCIS服務(wù)器地址，本地服務(wù)器就可以和找到的EPCIS服務(wù)器進(jìn)行通信了。EPC信息服務(wù)（EPCIS）作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)的，EPC被用作數(shù)據(jù)庫的查詢指針。EPCIS提供信息查詢的接口，可與已有的數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序及信息系統(tǒng)相連接。兩種數(shù)據(jù)流方式：一是閱讀器發(fā)送原始數(shù)據(jù)至EPCIS以供存儲；二是應(yīng)用程序發(fā)送查詢至EPCIS，以獲取信息。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)EPC編碼EPC標(biāo)簽和閱讀器EPC框架下的RFI