物聯(lián)網(wǎng)：第02章-物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

P1第2章物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)P2

123本章要點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系EPC的編碼系統(tǒng)P32.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是“InternetofThings”，它的概念最早是在1999年，由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出的。它是指利用產(chǎn)品電子代碼EPC、射頻識(shí)別技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)（當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的概念還僅限于通過互聯(lián)網(wǎng)），實(shí)現(xiàn)在任何的時(shí)候，任何地點(diǎn)對(duì)任何物品識(shí)別和管理，即物品的互聯(lián)互通。P42.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)感知層——皮膚、傳感器網(wǎng)絡(luò)層——接入、傳輸應(yīng)用層——目的、核心P52.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)P62.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)P72.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃分為三個(gè)層次:一是感知層，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息；二是網(wǎng)絡(luò)層，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；三是應(yīng)用層，把感知層得到的信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等實(shí)際應(yīng)用。P82.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)P92.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)4.物聯(lián)網(wǎng)感知層感知層主要包括：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品和傳感器(條碼、RFID、傳感器等)，無線傳輸技術(shù)（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB），自織組網(wǎng)技術(shù)和中間件技術(shù)P102.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)5.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層起連接上下兩層的作用。網(wǎng)絡(luò)層的作用就是當(dāng)感知層中的感應(yīng)設(shè)備將物品信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)后,再通過網(wǎng)絡(luò)層中的移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和其他專用網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)服務(wù)器,以此來使客戶可以根據(jù)自己的需要獲取物品信息。。P112.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)6.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的特定服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。P122.2物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)1.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域，這些技術(shù)在不同的行業(yè)具有不同的應(yīng)用需求和技術(shù)形態(tài)。在這個(gè)技術(shù)體系中，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成主要包括感知與標(biāo)識(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、計(jì)算、服務(wù)技術(shù)、管理與支撐技術(shù)、及應(yīng)用技術(shù)與公共技術(shù)。P132.2物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)EPC編碼協(xié)議EPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EPC條形碼標(biāo)簽EPC、條形碼、RFID標(biāo)簽4123EPC編碼系統(tǒng)ElectronicProductCode電子產(chǎn)品編碼什么是EPC？EPC最終目標(biāo)是為每一個(gè)商品建立全球的、開放的編碼標(biāo)準(zhǔn)。我們身邊的EPCEPC1EPC統(tǒng)一了對(duì)世界范圍內(nèi)的商品的標(biāo)識(shí)編碼的規(guī)則，并通過應(yīng)用于RFID系統(tǒng)中，聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而組成了EPC系統(tǒng)。2EPC規(guī)定了用數(shù)字信息的形式存儲(chǔ)于和具體的商品實(shí)物固定在一起的RFID應(yīng)答器中EPC編碼協(xié)議2.1

目前的EPC系統(tǒng)中應(yīng)用的編碼類型主要有三種：64位、96位和256位。EPC編碼由版本號(hào)、產(chǎn)品域名管理、產(chǎn)品分類部分和序列號(hào)四個(gè)字段組成。64位EPC-64編碼類型，分為typeⅠ、typeⅡ和typeⅢ三種類型目前只有一種typeⅠ型，版本號(hào)字段占8位，域名管理占28位，序列號(hào)為36位。目前主要三種EPC應(yīng)用編碼EPC-256編碼類型，分為typeⅠ、typeⅡ和typeⅢ三種類型，它的域名管理分別占32位、64位和128位96位256位

Ⅰ型EPC-64編碼提供的占有兩個(gè)數(shù)字位的版本號(hào)編碼。21位被分配給了具體的EPC域名管理編碼，17位被用于標(biāo)識(shí)產(chǎn)品具體的分類信息，最后的24位序列具體地標(biāo)識(shí)了具體的產(chǎn)品的個(gè)體。

當(dāng)Ⅰ型EPC-64無法滿足需要時(shí)可以采用Ⅱ型EPC-64來滿足大量產(chǎn)品和對(duì)價(jià)格反應(yīng)敏感的消費(fèi)品生產(chǎn)者的要求。Ⅱ型EPC-64編碼采用34位的產(chǎn)品序列號(hào)，與13位對(duì)象分類區(qū)結(jié)合（允許多達(dá)8192庫(kù)存單元），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了世界上最大的消費(fèi)品生產(chǎn)商的生產(chǎn)能力。

Ⅰ型EPC-96的設(shè)計(jì)目的是成為一個(gè)公開的物品標(biāo)識(shí)代碼。它的應(yīng)用類似于目前的統(tǒng)一產(chǎn)品代碼，具體的字段含義如下

EPC的64位編碼和96位編碼版本已經(jīng)不足以長(zhǎng)期使用。更長(zhǎng)的EPC編碼規(guī)則一直以來就廣受期待并醞釀已久。EPC的256位編碼標(biāo)準(zhǔn)就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。EPC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2EPC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)全球電子產(chǎn)品編碼體系EPC識(shí)別系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1ONS(ObjectNamingService)對(duì)象名稱解服務(wù)器，它用來把EPC轉(zhuǎn)化成IP地址，用來定位相應(yīng)的計(jì)算機(jī)和完成相應(yīng)的信息交互服務(wù)。2PML(PhysicalMarkupLanguage)實(shí)體標(biāo)識(shí)語言服務(wù)器中，存儲(chǔ)用PML語言描述的實(shí)物信息，如實(shí)物名稱、種類、性質(zhì)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家信息、實(shí)物存放位置、實(shí)物的使用說明等。Step1EPC編碼讀寫器讀出商品中的EPC編碼信息，Step2由EPC產(chǎn)品管理中間件，傳輸?shù)絀nternet中，Step3經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳到ONS服務(wù)器，找到該EPC對(duì)應(yīng)的IP地址，由IP地址找到PML服務(wù)器，從產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)庫(kù)中，獲取相關(guān)實(shí)物信息并作相應(yīng)處理。2.3EPC條形碼標(biāo)簽EPC條形碼標(biāo)簽

條形碼技術(shù)是集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身。

條形碼是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用來表達(dá)信息的圖形標(biāo)識(shí)符。一維條形碼二維條形碼一維條碼是由一組寬度不同、反射率不同的平行相鄰的線條和空白，按照一定的編碼規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組合而成，用來表示某種數(shù)據(jù)信息的符號(hào)。

在EPC條形碼的編碼方式中在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼，稱為二維條碼（2dimensionalbarcode），可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖型條形碼一維條形碼二維條形碼2.4EPC、條形碼、RFID標(biāo)簽EPC、RFID、條形碼的區(qū)別與聯(lián)系EPCRFID條形碼條形碼是應(yīng)用了不同寬度的黑白條碼反射光來編碼，具體成本低廉，使用方便，缺點(diǎn)是編碼容量不足。RFID標(biāo)簽是存儲(chǔ)了具體的EPC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品編碼信息的產(chǎn)品標(biāo)簽，它會(huì)因不同應(yīng)用場(chǎng)合的具體要求而表現(xiàn)出不同的封裝形式，如紐扣類、IC卡類以及條形碼形式等等。EPC是編碼標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了對(duì)具體不同商品產(chǎn)品唯一的編碼格式，完成RFID產(chǎn)品信息編碼。EPC、條形碼、RFID標(biāo)簽的區(qū)別

RFID標(biāo)簽與閱讀器的信息交互的媒介是通過射頻，即電磁場(chǎng)，同時(shí)它也具備微型存儲(chǔ)器、微處理器、天線等部件。

日常看到的條形碼只是利用不同寬度黑白條碼來完成信息編碼