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物联网概论韶关学院英东食品科学与工程学院食品科学与工程系廖明星微信：xbk201413QQ:82386063移动短号：667571韶关学院通识教育课程上一页下一页物联网概论2韶关学院通识教育课程Justasthepersonalcomputerwasasymbolofthe'80s,andthesymbolofthe'90sistheWorldWideWeb,thenextnonlinearshift,isgoingtobetheadventofcheapsensors.”就如同个人电脑是八十年代的标志,万维网是九十年代的标志一样,下一个巨大的变化,将会是廉价传感器的到來！——PaulSaffoInstitutefortheFuture(美国未来科学院保罗萨福)上一页下一页第2篇感知识别层技术3韶关学院通识教育课程第01讲概述第02讲传感器技术第03讲自动识别技术第04讲条形码技术第05讲射频识别技术第06讲电子产品编码第07讲智能视觉技术第08讲定位技术上一页下一页韶关学院通识教育课程4第6讲电子产品编码◆6.1电子产品编码概述◆6.2EPC系统结构◆6.3EPC标准体系◆6.4EPC编码体系上一页下一页韶关学院通识教育课程5第6讲电子产品编码视频教程1.电子编码技术让混合动力出租车更安心://baidu.cntv.cn/schedule/SCHE1348477802376341&videoId=8e4e38e3c22a48a5a895deff048a19a7&clickId=VIDE1333164582461957上一页下一页韶关学院通识教育课程66.1电子产品编码概述电子产品编码(ElectronicProductCode,EPC)技术是美国麻省理工学院的自动识别研究中心开发的,目标是通过互联网平台,利用先进的编码技术、RFID技术、无线数据通信技术等,构造一个覆盖全球物品数据、开放的标识标准,并能为任何应用实时共享的网络标识体系。EPC是针对所有产品的电子代码,为避免误解为电子类产品的代码,我国标准定义为产品电子代码上一页下一页韶关学院通识教育课程76.1电子产品编码概述EPC体系率先解决了单个商品的识别问题,能使所有商品的生产、物流、商流、消费的全过程管理发生根本性变革,为物联网提供了基础性的商品标识的规范体系与代码空间,相当于给每件商品在全球范围内赋予了一个唯一的“身份证”EPC编码体系与通用商品条形码体系兼容,故采用EPC技术的产品标识体系更适合物联网中的对象识别上一页下一页韶关学院通识教育课程86.1电子产品编码概述◆与传统的通用商品条形码相比,EPC技术的优点：→EPC可识别同品种、同规格、同批号产品项下的每一件单品,真正“一物一码”→EPC的信息量更大,能满足更广泛的系统需求→EPC标签可读写,可开发基于物联网的多种应用→EPC利用无线感应方式,可在一定距离外非接触式识读→EPC系统可识别高速运动物体→EPC系统可同时识别多个物体(1秒钟可达50~150件)→EPC标签具有抗污染、抗干扰、保密性好等性能上一页下一页韶关学院通识教育课程96.2EPC系统架构◆EPC系统构成EPC编码体系EPC系统的核心上一页下一页韶关学院通识教育课程106.2EPC系统架构◆EPC编码体系(1)特点→科学性→兼容性→全面性→合理性→国际性→无歧视性(2)EPC-URI通用编码结构当前最常用的EPC编码标准采用的是96位数据结构(3)EPC编码信息的识读→互联网中信息参考源是统一资源标识符(URI)→物联网关于产品信息的描述采用的标准计算机语言是物理标记语言(PML)上一页下一页韶关学院通识教育课程116.2EPC系统架构◆EPC-RFID系统(1)EPC标签→科为降低成本,EPC标签通常是被动式射频标签→根据其功能级别的不同,EPC标签分为5类→目前广泛采用的是ClassIGen2标签→位于底层的Class0/ClassI标签的主要作用是标识每一个单件上一页下一页韶关学院通识教育课程126.2EPC系统架构◆EPC-RFID系统(1)EPC标签上一页下一页韶关学院通识教育课程136.2EPC系统架构◆EPC-RFID系统(2)EPC识读器→近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式→Auto-IDLabs提出的EPC识读器工作频率为860-960MHz上一页下一页韶关学院通识教育课程146.2EPC系统架构◆EPC信息网络系统EPC信息网络系统由本地网络和互联网组成，实现信息管理、信息流通的功能。EPC信息网络系统是在互联网基础上，通过EPC中间件以及ONS和XML/PML来实现全球商品互联，(1)EPC中间件中间件是加工和处理来自识读器的信息和事件流的软件,是连接识读器和企业管理程序的纽带,主要任务是将数据送往应用程序前进行标签数据校对、识读器协调、数据传送、数据存储和任务管理等。上一页下一页韶关学院通识教育课程156.2EPC系统架构◆EPC信息网络系统(1)EPC中间件(2)对象名称解析服务(ONS)ONS是一个自动网络服务系统,类似域名解析服务(DNS).ONS给EPC中间件指明了存储产品信息的服务器.(3)可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage,XML)(4)EPC信息服务(EPCIS)上一页下一页韶关学院通识教育课程166.2EPC系统架构◆EPC信息网络系统(3)可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage,XML)与HTML一样,都是标准通用标记语言(StandardGeneralizedMarkupLanguage,SGML).XML是跨平台的一种简单的数据存储语言,使用一系列简单的标记描述数据,已成为数据交换的公共语言。上一页下一页韶关学院通识教育课程176.2EPC系统架构◆EPC信息网络系统(4)EPC信息服务(EPCIS)EPCIS是EPC重要组成部分,利用标准的采集和共享信息方式,为EPC数据提供标准接口,供各行业和组织灵活应用。EPCIS构架在互联网基础上,支持多种商业应用。上一页下一页韶关学院通识教育课程186.2EPC系统架构◆EPC系统的工作流程上一页下一页韶关学院通识教育课程196.3EPC标准体系◆EPCglobal标准EPCglobal是中立、开放的标准,由各行各业、EPCglobal研究工作组的服务对象用户共同制定。EPCglobal标准由EPCglobal管理委员会批准和发布,并推广实施上一页下一页韶关学院通识教育课程206.3EPC标准体系◆EPCglobal标准(续)→EPC标签数据(TDS)标准→EPC标签数据转换(TDT)标准→ClassIGeneration2UHF空中接口协议标准→识读器协议(RP)标准→低层识读器协议(LLRP)标准→识读器发现配置安装协议(DCI)标准→应用级事件(ALE)标准→对象名称解析服务(ONS)标准→产品电子代码信息服务(EPCIS)标准→谱系标准→识读器管理(RM)标准→EPCglobal认证标准上一页下一页韶关学院通识教育课程216.3EPC标准体系◆EPCglobalGen2标准EPCglobalGen2标准(简称Gen2标准)是RFID技术、互联网和EPC组成的EPCglobal网络基础。EPCglobal于2004年12月批准Gen2空中接口协议为硬件标准,其后该协议作为C类起高频RFID标准经ISO核准并入ISO/IEC18000-6修订标准1Gen2标准对于RFID技术的应用和推广具有非常重要的意义,它为在供应链等应用中使用的超高频RFID提供了全球标准。上一页下一页韶关学院通识教育课程226.3EPC标准体系◆EPCglobalGen2标准Gen2标准具有完整的框架结构和较强的功能,支持高密度识读器工作,符合全球一致性规定,标准读取正确率较高,读取速度较快,安全性和隐私功能所加强。上一页下一页韶关学院通识教育课程236.3EPC标准体系◆EPCglobalGen2标准的优点(1)开放的标准,免收使用许可费(2)尺寸小、存储容量大、有口令保护芯片(3)保证了各厂商产品的兼容性(4)设置了“灭活”指令(Kill)用户可使用Kill指令使标签自行永久失效以保护隐私、防止芯片被非法读取,提高数据的安全性,减轻人们对隐私的担忧(5)良好的识读性上一页下一页韶关学院通识教育课程246.4EPC编码体系◆EPC编码原则编码原则是从与具体应用系统无关的角度来考虑代码体系的结构形态与一般性编制规则。EPC体系编码主要遵循如下原则：★唯一性原则(Uniqueness)★简单发生原则(Simplicity)★可扩展性原则(Scalability)★保密性原则(Privacy)★安全性原则(Security)上一页下一页韶关学院通识教育课程256.4EPC编码体系★唯一性原则(Uniqueness)EPC对一个实体对象提供一个全球唯一的标识,为确保唯一标识的实现,EPCglobal采取了以下措施：(1)足够的编码容量(2)组织保证(3)使用周期上一页下一页韶关学院通识教育课程266.4EPC编码体系◆EPC编码结构从代码结构看,EPC代码是由标头、管理者代码、对象分类代码、序列号码等数据字段组成的一组数字。目前,EPC代码有64位(bit)和96位(bit)等结构,常用的96位EPC代码的具体结构如下：上一页下一页韶关学院通识教育课程276.4EPC编码体系◆EPC编码策略★唯一标识(UniqueIdentification)★集装箱编码(Containers)★生产商和产品编码(ManufacturesandProducts)★组合装置编码(AssemblesAggregatesandCollectiONS)★嵌入信息(EmbeddedInformation)★分类(Categorization)★参考信息(InformationReference)★标头(Header)★人机交互(HumanInteraction)★媒介(Media)★数据传输机制(DataRransmissionMechanisms)★批量产品编码(EPCforBatchProducts)上一页下一页韶关学院通识教育课程286.4EPC编码体系◆EPC编码方案EPC编码的通用结构是一个比特串,由一个分层次、可变长度的标头以及一系列数字字段(通用标识符)两部分组成。码的总长、结构和功能由标头的值决定。★标头标头定义总长、识别类型(功能)和EPC编码结构,标头是8位二进制值,有63个可能的值(其中11111111保留,以使用长度大于8位的标头)上一页下一页韶关学院通识教育课程296.4EPC编码体系◆EPC编码方案★通用标识符通用标识符是一种96位的EPC通用标识,是一种最基础的EPC标签数据标准,由4个字段组成。上一页下一页韶关学院通识教育课程306.4EPC编码体系◆EPC标识类型PC标签数据标准定义了5种商品类的标识类型：★序列化全球贸易标识代码(SGTIN)★系列货运包装箱代码(SSCC)★系列化全球位置码(SGLN)★全球可回收资产标识符(GRAI)★全球单个资产标识符(GIAI)上一页下一页韶关学院通识教育课程316.4EPC编码体系◆序列化全球贸易标识代码(SGTIN)(1)SGTIN信息元素厂商识别代码：由EAN/UCC分配给管理实体,在一个EAN/UCC的GTIN十进制编码内,同厂商识别代码位相同项目参考(即货物)代码：由管理实体分配给一个特定对象分类。EPC编码的项目代码从GTIN中获取,通过连接GTIN的指示位和项目代码位,看做一个单一整