第10章EPC與物聯(lián)網(wǎng)

《RFID技術基礎》利節(jié)

第十章EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)

EPC編碼

EPC標簽和閱讀器

EPC框架下的RFID應用

第十章EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)

EPC編碼

EPC標簽和閱讀器

EPC框架下的RFID應用20世紀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世紀的今天，基于RFID技術的電子產(chǎn)品編碼

（ElectronicProductCode，EPC）新技術，給商品的識別、存儲、流動、銷售各個環(huán)節(jié)帶來了巨大的變革，信息化的浪潮使商業(yè)進入了嶄新年代。1999年美國麻省理工學院成立Auto-ID中心，進行RFID技術研發(fā)，通過創(chuàng)建RFID標準，并利用網(wǎng)絡技術，形成EPC系統(tǒng)。為實現(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，直到編碼至單個物品。EPC系統(tǒng)的目標是為每一個物品建立全球的、開放的標準。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答器（在EPC中常稱為標簽）中。閱讀器通過無線空中接口讀取標簽中的EPC碼，并經(jīng)計算機網(wǎng)絡傳送至信息控制中心，進行相應的數(shù)據(jù)處理。2.EPC的概論4.EPC系統(tǒng)的組成EPC系統(tǒng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的基礎上，利用RFID、EPC編碼、數(shù)據(jù)通信等技術，構(gòu)造的一個覆蓋全球萬事萬物的實物互聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings），亦稱物聯(lián)網(wǎng)。在RFID和Internet的基礎上，實物互聯(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管理理念和手段。4.EPC系統(tǒng)的組成EPC系統(tǒng)由應答器、閱讀器、Savant服務器(專家軟件、中間件)、對象名稱解析服務器（ONS）和EPC信息服務器（EPCIS）與網(wǎng)絡組成。應答器裝載有EPC編碼，它應附著在物品上，亦稱為標簽（本章后面稱為EPC標簽或標簽）。閱讀器用于讀或讀寫EPC標簽，并能連接于本地網(wǎng)絡之中。Savant是連接閱讀器和應用程序的軟件，亦稱為中間件，它是物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術，可認為是該網(wǎng)絡的神經(jīng)系統(tǒng)，故稱為Savant。對象名稱解析服務（ONS）的作用類似于Internet中的域名解析服務（DNS），它給Savant指明了存儲產(chǎn)品有關信息的服務器（EPCIS）。系統(tǒng)中EPC信息描述采用實體標記語言（PML），PML是在可擴展標記語言（XML）基礎上發(fā)展而成，用于描述有關物品信息的一種計算機語言。4.EPC系統(tǒng)的組成采用了EPC編碼方法，可以識別物品到個件。信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡基礎是Internet網(wǎng)絡，將企業(yè)的Intranet，RFID和Internet有機的結(jié)合起來。著眼于全球的系統(tǒng)。目前仍需要較多的投入，對于低價值的識別對象，必須考慮由此引進的成本。5.EPC系統(tǒng)的特點

第十章EPC與物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)

EPC編碼

EPC標簽和閱讀器

EPC框架下的RFID應用目前，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字段組成。版本號字段標識EPC的版本號，它給出EPC編碼的長度；域名管理字段標識相關的生產(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物品實現(xiàn)唯一編碼。簡單性：編碼簡單且能實現(xiàn)物品的唯一標識，不包含物品的其他相關信息?？蓴U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、認證技術相結(jié)合。

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EPC編碼

EPC標簽和閱讀器

EPC框架下的RFID應用標簽的分類：按頻率來分：低頻標簽、高頻標簽、微波標簽。按工作距離來分：遠程標簽、近程標簽、貼近型標簽。工作方式：主動式標簽、被動式標簽。1.EPC標簽標簽通常是被動式標簽，其空中接口采用EPC空中接口或ISO/IEC18000標準。5類功能級別：Class0、Class1、Class2、Class3、Class4。

1.EPC標簽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簽功能。EPCGen2指符合題為“EPCRadio-FrequencyIdentityProtocols/Class1Generation-2UHF/RFID/ProtocolforCommunicationsat860MHz~960MHz”規(guī)范的標簽。詳細描述了第二代RFID標簽和閱讀器之間的通信。1.EPC標簽

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

1.EPC標簽EPCGen2是一個開放的標準。

EPCGen2是一個多協(xié)議的標準。

EPCGen2是一個發(fā)展中的標準。1.EPC標簽EPC閱讀器是EPC標簽和計算機網(wǎng)絡之間的紐帶，它將EPC標簽中的EPC編碼通過射頻讀入后轉(zhuǎn)換成為可在網(wǎng)絡中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。應該具有下述功能和特征：空中接口功能閱讀器防碰撞與計算機網(wǎng)絡的連接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，并接收從標簽返回的信息，空中接口電路是閱讀器和標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)應具有支持以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)（IEEE802.11）等網(wǎng)絡聯(lián)接方式，這也是EPC閱讀器的重要特點。EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡技術——主要完成信息傳輸和管理功能。主要包括兩個方面：中間件應用平臺和應用管理軟件。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡技術Savant：核心功能是屏蔽不同廠家的RFID閱讀器等硬件設備、應用軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸格式之間的異構(gòu)性，從而可以實現(xiàn)不同的硬件（閱讀器等）與不同應用軟件系統(tǒng)間的無縫連接與實時動態(tài)集成。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡技術

（1）應用程序中間件發(fā)展階段

是RFID中間件的初始階段。在本階段RFID中間件多以整合、串接RFID讀寫器為目的。（2）構(gòu)架中間件發(fā)展階段

是RFID中間件的成長階段，RFID中間件不但具備了基本數(shù)據(jù)收集、過濾、處理等功能，同時也滿足了企業(yè)多點對多點的連接需求，并具備了平臺的管理與維護功能。（3）解決方案中間件發(fā)展階段

是RFID中間件的成熟階段。各廠商針對RFID在不同領域的應用，提出了各種RFID中間件的解決方案，企業(yè)只需要通過RFID中間件，就可以將原有的應用系統(tǒng)快速地與RFID系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對RFID系統(tǒng)的可視化管理。中間件標準

1.IBM中間件WebSpherev7

IBM在中間件領域處于全球領先地位。IBM公司推出了以WebSphere中間件為基礎的RFID解決方案。2.IBM與遠望谷公司合作開發(fā)的中間件

遠望谷與IBM公司共同合作開發(fā)了RFID中間件適配層軟件。遠望谷與IBM的合作，實現(xiàn)了遠望谷公司RFID系統(tǒng)與IBM公司RFID系統(tǒng)在技術上的無縫對接，這對于我國RFID技術在各個領域的推廣有著深遠影響。3.微軟公司的RFID中間件

Biz為business的簡稱，talk為對話之意，所以微軟公司的RFID中間件“BizTalkRFID”能作為各企業(yè)級商務應用程序間的消息交流之用。BizTalkRFID的特性

（1）提供基于XML標準WebServices的開發(fā)接口。

（2）含有RFID識別的標準接入?yún)f(xié)議及管理工具，所有支持DPSI的各種設備（RFID、條碼、IC卡等）在MicrosoftWindows上即插即用。

（3）對于軟件合作伙伴，微軟公司的BizTalkRFID提供了對象模型應用訪問程序接口，這是為上層的各類軟件解決方案服務的。BizTalkRFID的功能4.BEA公司的RFID中間件

BEA公司的RFID中間件BEAWEBLOGICRFID是一個端到端的RFID基礎構(gòu)架平臺，能自動運行具有RFID功能的中間件。通過RFID基礎構(gòu)架技術與面向服務構(gòu)架（SOA）驅(qū)動的平臺相結(jié)合，企業(yè)可以利用網(wǎng)絡邊緣和數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)，并能在所有層次上獲得擴展功能。5.深圳立格公司的RFID中間件

深圳立格射頻科技有限公司的AITLYNKO-ALE中間件是國內(nèi)為數(shù)不多的RFID中間件產(chǎn)品。深圳立格射頻科技有限公司的EPC系統(tǒng)中間件擁有自主知識產(chǎn)權，該產(chǎn)品的推出使公司具備了為國內(nèi)外客戶提供整體RFID以及EPC應用解決方案的能力。6.清華同方的“ezONE易眾”中間件

2004年，清華同方在北京正式發(fā)布具有完全自主知識產(chǎn)權的“ezONE易眾”業(yè)務基礎軟件平臺。2007年，同方軟件展出了自己最新版本的ezONE業(yè)務基礎平臺以及ezM2M構(gòu)件平臺。M2M是指機器對機器（MachinetoMachine），是物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)方式。對象名稱解析服務（ONS）在EPC系統(tǒng)中，需要將EPC編碼與相應的商品信息相匹配，而相應的商品信息存儲在對應的EPCIS服務器中，ONS服務提供與EPC編碼對應的EPCIS服務器的地址，它的作用類似于因特網(wǎng)的域名解析服務。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡技術閱讀器將讀到的EPC編碼通過本地局域網(wǎng)上傳至本地服務器，由本地服務器所帶Savant軟件對這些信息進行集中處理，然后由本地服務器通過查找本地ONS服務或通過路由器到達遠程ONS服務器查找所需EPC編碼對應的EPCIS服務器地址，本地服務器就可以和找到的EPCIS服務器進行通信了。EPC信息服務（EPCIS）作為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫來實現(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；二是應用程序發(fā)送查詢至EPCIS，以獲取信息。4.EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡技術

第十章