第3章RFID標(biāo)準(zhǔn)體系

第3章RFID標(biāo)準(zhǔn)體系第一頁(yè)，共36頁(yè)。提綱3.1EPC系統(tǒng)概述 3.2產(chǎn)品電子編碼 3.3EPC識(shí)別系統(tǒng) 3.4中間件 3.5物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù) 3.6物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù) 3.7物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系 小結(jié) 第二頁(yè)，共36頁(yè)。3.1EPC系統(tǒng)概述EPC系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過利用全球產(chǎn)品電子編碼技術(shù)給每一個(gè)實(shí)體對(duì)象一個(gè)唯一的代碼，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球萬事萬物信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物物聯(lián)網(wǎng)。EPC系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、全面、綜合的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括RFID、EPC編碼、網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議等。RFID只是其中的一個(gè)組成部分。第三頁(yè)，共36頁(yè)。3.1.1EPC系統(tǒng)的構(gòu)成 系統(tǒng)構(gòu)成名稱注釋全球產(chǎn)品電子代碼的編碼體系EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo)的特定代碼射頻識(shí)別系統(tǒng)EPC標(biāo)簽貼在物品之上或者內(nèi)嵌在物品之中EPC讀寫器識(shí)讀EPC標(biāo)簽信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Savant（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件）EPC系統(tǒng)的軟件支持系統(tǒng)對(duì)象名解析服務(wù)（ObjectNamingService,ONS）定位物品到一具體位置的服務(wù)實(shí)體標(biāo)記語言（PhysicalMarkupLanguage,PML）一種相互交換數(shù)據(jù)和通信的格式表3.1EPC系統(tǒng)的構(gòu)成第四頁(yè)，共36頁(yè)。3.1.1EPC系統(tǒng)的構(gòu)成 第五頁(yè)，共36頁(yè)。3.1.2EPC系統(tǒng)工作流程 第六頁(yè)，共36頁(yè)。3.2產(chǎn)品電子編碼 產(chǎn)品電子編碼的概念是美國(guó)麻省理工學(xué)院于1999年提出2003年國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)和美國(guó)統(tǒng)一編碼委員會(huì)聯(lián)合收購(gòu)了EPC系統(tǒng)，之后共同成立了全球產(chǎn)品電子編碼中心，并將Auto-ID中心更名為Auto-ID實(shí)驗(yàn)室。第七頁(yè)，共36頁(yè)。圖3.3EPCGlobal的組織機(jī)構(gòu)第八頁(yè)，共36頁(yè)。3.2.1EPC碼EPC碼是由版本號(hào)、域名管理者、對(duì)象分類代碼和序列號(hào)等四個(gè)數(shù)據(jù)字段組成的一組數(shù)字。版本號(hào)標(biāo)識(shí)了EPC的版本，它確定了域名管理者、對(duì)象分類代碼、序列號(hào)的長(zhǎng)度。域名管理者描述了生產(chǎn)廠商的信息，是廠商的識(shí)別代碼。對(duì)象分類代碼是商品分類號(hào)，記錄產(chǎn)品的類別信息。序列號(hào)則用于唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)商品。第九頁(yè)，共36頁(yè)。版本號(hào)域名管理者對(duì)象分類代碼序列號(hào)EPC-64TYPEⅠ2211724TYPEⅡ2151334TYPEⅢ2261323EPC-96TYPEⅠ8282436EPC-256TYPEⅠ83256160TYPEⅡ86456128TYPEⅢ81285664表3.2EPC碼64位、96位和256位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)位數(shù)允許存在的最大數(shù)字版本號(hào)8255域名管理者28268435455對(duì)象分類代碼2416777215序列號(hào)3668719476735最多允許存在的商品總數(shù)9679228162514264337593543950335表3.3EPC-96位編碼結(jié)構(gòu)最多允許存在的商品總數(shù)第十頁(yè)，共36頁(yè)。3.2.2EPC的特點(diǎn)編碼容量大兼容性強(qiáng)應(yīng)用廣泛具有合理性國(guó)際性第十一頁(yè)，共36頁(yè)。3.3EPC識(shí)別系統(tǒng) EPC電子標(biāo)簽，即EPC標(biāo)簽是采用EPC編碼進(jìn)行物品標(biāo)識(shí)的電子標(biāo)簽，是EPC代碼的物理載體，附著在可跟蹤的物品上，可全球流通，并可以對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和讀寫。EPC讀寫器可讀取EPC電子標(biāo)簽的EPC代碼，并將代碼輸入到與EPC讀寫器相連的互聯(lián)網(wǎng)或其他物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。第十二頁(yè)，共36頁(yè)。3.3.1EPC標(biāo)簽EPC標(biāo)簽一般有天線和芯片組成，其存儲(chǔ)的惟一信息是對(duì)物品進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)的96位或者64位EPC編碼。EPC概念標(biāo)簽類（Class），Class描述的是EPC標(biāo)簽的基本功能。代（Gen），Gen是指EPC標(biāo)簽的版本號(hào)。第十三頁(yè)，共36頁(yè)。1、EPC標(biāo)簽類（Class）Class0EPC標(biāo)簽主要運(yùn)用在超市的結(jié)賬付款、超市貨架掃描、集裝箱貨物識(shí)別、貨物運(yùn)輸通道以及倉(cāng)庫(kù)管理等領(lǐng)域。Class1EPC標(biāo)簽除了具備Class0EPC標(biāo)簽的所有特征外，還具有一個(gè)產(chǎn)品電子代碼標(biāo)識(shí)符和一個(gè)標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符（TagIdentifer,TID）。Class2EPC標(biāo)簽，它除了具備Class1EPC標(biāo)簽的所有特征外，還包括擴(kuò)展的TID、擴(kuò)展的用戶內(nèi)存、選擇性識(shí)讀功能。Class3EPC標(biāo)簽它除了具備Class2EPC標(biāo)簽的所有特征外，還具有完整的電源系統(tǒng)和綜合的傳感電路。Class4EPC標(biāo)簽除了具備Class3EPC標(biāo)簽的所有特征外，還具有標(biāo)簽到標(biāo)簽的通信功能、主動(dòng)式通信功能和特別組網(wǎng)功能。第十四頁(yè)，共36頁(yè)。2、EPC標(biāo)簽代（Gen）EPCGen1標(biāo)準(zhǔn)EPC射頻識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)，EPCGen1主要是為了測(cè)試EPC技術(shù)的可行性。EPCGen2標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述了第二代標(biāo)簽與讀寫器之間的通信，是EPCGlobal制定的Class1UHF頻段射頻識(shí)別空中接口的第二代標(biāo)準(zhǔn)。第十五頁(yè)，共36頁(yè)。EPCGen2標(biāo)簽的特點(diǎn)開放和多協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)和口令多渠道兼容更好的標(biāo)簽識(shí)讀性能“滅活”（Kills）功能實(shí)時(shí)性全球頻率高可靠性第十六頁(yè)，共36頁(yè)。3.3.2EPC讀寫器EPC讀寫器一般由天線、空中接口電路、控制器、網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘和電源等幾部分構(gòu)成。圖3.4EPC讀寫器的構(gòu)成第十七頁(yè)，共36頁(yè)。EPC讀寫器的特點(diǎn)空中接口功能EPC讀寫器與對(duì)應(yīng)的EPC標(biāo)簽有相同的空中接口協(xié)議讀寫器防碰撞消除或減少由讀寫器碰撞所帶來的影響與計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)相連EPC讀寫器應(yīng)該像服務(wù)器、路由器一樣，成為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)獨(dú)立終端，支持Internet、Intranet或無線網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以直接與各種應(yīng)用系統(tǒng)相連。第十八頁(yè)，共36頁(yè)。3.4中間件 概念：物聯(lián)網(wǎng)RFID中間件（Middleware）處于EPC讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)的中間，實(shí)現(xiàn)了EPC讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的通用的、公共的服務(wù)作用：傳遞消息解譯數(shù)據(jù)廣播數(shù)據(jù)錯(cuò)誤恢復(fù)定位網(wǎng)絡(luò)資源消息安全…第十九頁(yè)，共36頁(yè)。物聯(lián)網(wǎng)RFID系統(tǒng)中間件的特征獨(dú)立于架構(gòu)能夠與多個(gè)EPC讀寫器以及多個(gè)后端應(yīng)用程序連接，以減輕架構(gòu)與維護(hù)的復(fù)雜性數(shù)據(jù)處理一般具有數(shù)據(jù)的收集、過濾、整合和傳遞等特性標(biāo)準(zhǔn)化中間件將支持標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議第二十頁(yè)，共36頁(yè)。3.4.2中間件的結(jié)構(gòu)圖3.5中間件的結(jié)構(gòu)第二十一頁(yè)，共36頁(yè)。程序模塊集成器由多個(gè)程序模塊構(gòu)成，分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和用戶定義的程序模塊兩個(gè)部分讀寫器接口讀寫器接口基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，提供與不同讀寫器連接的方法應(yīng)用程序接口應(yīng)用程序接口提供了這些應(yīng)用程序與程序模塊集成器之間的接口網(wǎng)絡(luò)訪問接口網(wǎng)絡(luò)訪問接口提供與互聯(lián)網(wǎng)的連接，用來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)的通道第二十二頁(yè)，共36頁(yè)。3.5物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù) EPC系統(tǒng)EPC：ElectronicProductCode電子產(chǎn)品編碼EPC系統(tǒng)的名稱解析服務(wù)稱為對(duì)象名解析服務(wù)（ONS對(duì)象名解析服務(wù)）EPC系統(tǒng)的信息發(fā)布服務(wù)稱為EPC信息服務(wù)（EPCInformaitonService,EPCIS）第二十三頁(yè)，共36頁(yè)。3.5.1ONS系統(tǒng)架構(gòu) 映射信息映射信息分布式地存儲(chǔ)在不同層次的ONS服務(wù)里，這類信息便于管理。ONS服務(wù)器如果某個(gè)查詢請(qǐng)求要求查詢一個(gè)EPC對(duì)應(yīng)的PML服務(wù)的IP地址，則ONS服務(wù)器可以對(duì)此作出響應(yīng)。每一臺(tái)ONS服務(wù)器擁有一些權(quán)威的映射信息和另一些EPC的緩沖存儲(chǔ)映射信息。ONS解析器ONS解析器向ONS服務(wù)提交查詢請(qǐng)求，以獲得所需PML服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)位置。第二十四頁(yè)，共36頁(yè)。

3.5.2ONS工作原理圖3.6ONS系統(tǒng)服務(wù)查詢過程第二十五頁(yè)，共36頁(yè)。3.6物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù) 物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布服務(wù)一般用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)的，IOT-IS提供了一個(gè)數(shù)據(jù)和服務(wù)的接口，使得物品的信息可以在企業(yè)之間共享。EPCIS——EPC信息服務(wù)規(guī)范提供信息查詢結(jié)構(gòu)，與已有的數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序及信息系統(tǒng)相連。第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。3.6.1EPCIS的作用 標(biāo)簽授權(quán)標(biāo)簽授權(quán)的作用就是將必要的信息寫入標(biāo)簽，這些數(shù)據(jù)包括公司名稱、商品的信息等。牽制策略——打包與解包操作捕獲分層信息中每一層的信息是非常重要的，因此如何包裝與解析這些數(shù)據(jù)也成為標(biāo)簽對(duì)象生命周期中非常重要的一步。觀測(cè)對(duì)于一個(gè)標(biāo)簽來說，用戶最簡(jiǎn)單的操作就是對(duì)它進(jìn)行讀取。EPCIS在這個(gè)過程中的作用，不僅僅是讀取相關(guān)的信息，更重要的是觀測(cè)標(biāo)簽對(duì)象的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程。反觀測(cè)反觀測(cè)就是記錄下那些被刪除或者不再有效的數(shù)據(jù)。第二十七頁(yè)，共36頁(yè)。3.6.2EPCIS在EPC系統(tǒng)中的位置 圖3.7EPCIS在EPC網(wǎng)絡(luò)中的位置第二十八頁(yè)，共36頁(yè)。3.6.3EPCIS框架圖3.8EPCIS框架中的層次分類第二十九頁(yè)，共36頁(yè)。3.7物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系 射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)化是指制定、發(fā)布和實(shí)施射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，解決編碼、數(shù)據(jù)通信和空中接口等共性需求問題，促進(jìn)射頻識(shí)別在全球跨地區(qū)、跨行業(yè)和跨平臺(tái)的應(yīng)用。射頻識(shí)別目前還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽編碼標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽與讀寫器之間的空中接口標(biāo)準(zhǔn)電子標(biāo)簽與讀寫器性能一致性測(cè)試讀寫器與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議…第三十頁(yè)，共36頁(yè)。3.7.1物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)準(zhǔn)組織 圖3.9全球5大射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)組織第三十一頁(yè)，共36頁(yè)。3.7.2物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)性能標(biāo)準(zhǔn)射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)劃分工作頻率定義空中接口定義中間接口數(shù)據(jù)協(xié)議編碼規(guī)則語法設(shè)備性能測(cè)試一致性測(cè)試特定環(huán)境應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)特定環(huán)境應(yīng)用規(guī)范第三十二頁(yè)，共36頁(yè)。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要定義了不同頻段的空中接口及相關(guān)參數(shù)，包括基本術(shù)語、物理參數(shù)、通信協(xié)議和相關(guān)設(shè)備等。RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)涉及數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)編碼規(guī)則及語法，主要包括數(shù)據(jù)編碼格式、語法標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)安全等。RFID一致性標(biāo)準(zhǔn)RFID一致性標(biāo)準(zhǔn)也稱為RFID性能標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)和一致性標(biāo)準(zhǔn)，主要包括設(shè)計(jì)工藝、測(cè)試規(guī)范和試驗(yàn)流程等。RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)用于設(shè)計(jì)特定應(yīng)用環(huán)境RFID的構(gòu)架規(guī)則，包括RFID在工藝制造、物流配送、倉(cāng)儲(chǔ)管理、交通運(yùn)輸、信息管理和動(dòng)物識(shí)別等領(lǐng)域的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范。第三十三頁(yè)，共36頁(yè)。國(guó)內(nèi)建立RFID標(biāo)準(zhǔn)的幾點(diǎn)建議（1）成立專門的非政府的RFID監(jiān)管機(jī)構(gòu)，責(zé)處理RFID在中國(guó)的發(fā)展過程中遇到的所有問題（2）制定符合中國(guó)企業(yè)的RFID相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)。（3）建立相應(yīng)的RFID芯片研究機(jī)構(gòu)，促進(jìn)RFID的發(fā)展和普及。（4）選擇幾家比較大的企業(yè)進(jìn)行RFID試點(diǎn)應(yīng)用，像美國(guó)國(guó)防部和沃爾瑪一樣力推RFID，促進(jìn)RFID的快速發(fā)展。（5）加大國(guó)家對(duì)RFID的產(chǎn)業(yè)投入，扶持一批R