1、合肥工业大学 计算机与信息学院RFID原理与应用原理与应用第第2版版单承赣 教授2第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.1 EPC的产生和的产生和EPC系统系统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
2、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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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。EPCglobal组织机构 5第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.2 EPC系统的组成系统的组成 EPC系统是在计算机互联网（Internet）的基
3、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第第10章章 EPC与物联网与物联网 EPC系统的组成7第第10章章 EPC与物联网与物联网 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，
4、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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
5、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第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.2 EPC编码编码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-1410第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 EAN UCC-8的编
6、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第第10章章 EPC与物联网与物联网 商品条形码在零售商品上的使用 EANUCC-13（EAN 13）、EANUCC-8（EAN 8）的条形码图13第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
7、识UCC EAN 128条形码标识的非零售商品16第第10章章 EPC与物联网与物联网 条形码和应用 SSCC-18的结构 表示SSCC的UCC EAN 128条形码17第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.2.2 EPC编码编码1.EPC编码的类型和方法编码的类型和方法 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 EPC编码EPC编码结构
8、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-64TYPE ITYPE IITYPE III222211526171313243423EPC-96TYPE I8282436EPC-256TYPE ITYPE IITYPE III88832641285656561601286419第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
9、形码的关系编码与条形码的关系20第第10章章 EPC与物联网与物联网 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 421第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
10、 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
11、第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.3.2 EPC阅读器阅读器 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 EPC阅读器结构25第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章
12、 EPC与物联网与物联网 10.4 EPC系统网络技术系统网络技术 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与
13、物联网 10.4.2 实体标记语言（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第第10章章 EPC与物联网与物联网 实体标记语言PML作为相互通信的通用语言 30第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
14、应器（Sensors）采集到的数据 31第第10章章 EPC与物联网与物联网 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.4.3 对象名称解析服务（对象名称解析服务（ONS）和）和EPC信息服信息服务（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第第10章章 EPC与物联网与物联网 对象名称解析服务 标
15、签 阅读器 本地 服务器 ONS 服务器 EPCIS 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第第10章章 EPC与物联网与物联网 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
16、应用程序发送查询至EPCIS，以获取信息第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.5 物联网物联网基于基于EPC的网络技术的网络技术10.5.1 中国物联网的发展现状中国物联网的发展现状10.5.2 物联网的将来物联网的将来10.5.3 影响影响EPC系统发展的因素系统发展的因素 硬件实施成本 系统复杂性 标准问题 安全和隐私问题36第第10章章 EPC与物联网与物联网 10.6 EPC框架下框架下RFID应用应用 制造商产品下线及出库流程 37第第10章章 EPC与物联网与物联网 EPC框架下RFID应用 物流公司入库流程 38第第10章章 EPC与物联网与物联网 系统的架构与软件模块 系
17、统信息部分集成了SQL服务器、IS服务器、WMS及Web Portal（门户网站）功能，并通过网络将制造商、物流公司联结在一起，实现了供应链上下端的一体化。39第第10章章 EPC与物联网与物联网 系统的架构 与软件模块46凡事不要说我不会或不可能，因为你根本还没有去做！47成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践48只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星49上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价50现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。51宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子52为成功找方法，不为失败找借口53不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。54垃圾桶哲学：
18、别人不要做的事，我拣来做！55不一定要做最大的，但要做最好的56死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！57成功是动词，不是名词！28、年轻是我们拼搏的筹码，不是供我们挥霍的资本。59、世界上最不能等待的事情就是孝敬父母。60、身体发肤，受之父母，不敢毁伤，孝之始也；立身行道，扬名於后世，以显父母，孝之终也。孝经61、不积跬步，无以致千里；不积小流，无以成江海。荀子劝学篇62、孩子：请高看自己一眼，你是最棒的！63、路虽远行则将至，事虽难做则必成！64、活鱼会逆水而上，死鱼才会随波逐流。65、怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。66、有价值的人不是看你能摆平多少人，而是看你能帮助多少人。67
19、、不可能的事是想出来的，可能的事是做出来的。68、找不到路不是没有路，路在脚下。69、幸福源自积德，福报来自行善。70、盲目的恋爱以微笑开始，以泪滴告终。71、真正值钱的是分文不用的甜甜的微笑。72、前面是堵墙，用微笑面对，就变成一座桥。73、自尊，伟大的人格力量；自爱，维护名誉的金盾。74、今天学习不努力，明天努力找工作。75、懂得回报爱，是迈向成熟的第一步。76、读懂责任，读懂使命，读懂感恩方为懂事。77、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。78、技艺创造价值，本领改变命运。79、凭本领潇洒就业，靠技艺稳拿高薪。80、为寻找出路走进校门，为创造生活奔向社会。81、我不是来龙飞享福的，但，我是为幸福而来龙飞的！82、校兴我荣，校衰我耻。83、今天我以学校为荣，明天学校以我为荣。84、不想当老板的学生不是好学生。85、志存高远虽励志，脚踏实地才是金。86、时刻牢记父母的血汗钱来自不易，永远不忘父母的养育之恩需要报答。87、讲孝道读经典培养好人，传知识授技艺打造能人。88、知技并重，德行为先。89、生活的理想，就是为了理想的生活。张闻天90、贫不足羞，可羞是贫而无志。吕坤
