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1、P1,物联网基础教程,马 静 唐四元 王 涛 主编,mailto:, Mobile: 13352253873,P2,第2章,物联网的体系结构,P3,本章核心要点,物联网的体系结构,物联网的技术体系,基于EPC的物联网的体系结构,P4,2.1 物联网的体系结构,物联网的英文名称是“Internet of Things”，它的概念最早是在1999年，由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出的。它是指利用产品电子代码EPC、射频识别技术，通过网络（当时网络的概念还仅限于通过互联网），实现在任何的时候，任何地点对任何物品识别和管理，即物品的互联互通。,P5,2.1 物联网的体系结构,1.国际电联（IT
2、U）的泛在传感器网络架构,该架构自下而上分为: 底层传感器网络、 泛在传感器网络接入网关、 泛在传感器网络基础骨干网络、 泛在传感器网络中间件、 泛在传感器网络应用及服务平台 5个层次。,P6,2.1 物联网的体系结构,1.国际电联（ITU）的泛在传感器网络架构,P7,2.1 物联网的体系结构,2. ETSI的简化物联网的架构,该体系架构可看作USN体系架构的一个简化版本，从右至左分为：M2M设备域、网络域及应用域。,P8,2.1 物联网的体系结构,2. ETSI的简化物联网的架构,P9,2.1 物联网的体系结构,3.物联网体系架构,多数论著将物联网系统划分为三个层次: 一是感知层，即利用RF
3、ID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息； 二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去； 三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。,P10,2.1 物联网的体系结构,3.物联网体系架构,P11,2.1 物联网的体系结构,4.物联网感知层,感知层主要包括： 自动识别技术产品和传感器(条码、RFID、传感器等)，无线传输技术（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB），自织组网技术和中间件技术,P12,2.1 物联网的体系结构,5.物联网网络层,网络层起连接上下两层的作用。 网络层的作用就是当感知层中的
4、感应设备将物品信息传输到网络节点后,再通过网络层中的移动通信网、互联网和其他专用网络连接各个服务器,以此来使客户可以根据自己的需要获取物品信息。,P13,2.1 物联网的体系结构,6.物联网应用层,物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管娌。应用层是物联网发展的目的。,P14,2.2 物联网的技术体系结构,1.物联网的技术体系,物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行业具有不同的应用需求和技术形态。 在这个技术体系中，物联网的技术构成主要包括感知与标识技术、网络与通信技术、计算、服务技术、管理与支撑技术、及应用技术与公共技术。,
5、P15,2.2 物联网的技术体系结构,1.物联网的技术体系,P16,2.3基于EPC的物联网结构,1. EPC编码体系,EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准，它是全球统一标识系统的延伸和拓展，是全球统一标识系统的重要组成部分，是EPC系统的核心与关键。,P17,2.3基于EPC的物联网结构,2. EPC射频识别系统,EPC标签 EPC标签是射频识别技术中按照GS1系统的EPC规则进行编码，并遵循EPCglobal制定的EPC标签与读写器的无接触空中通信规则设计的标签。EPC标签是产品电子代码的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时，该物品与EPC标签中的编号则是一一对应的。,
6、P18,2.3基于EPC的物联网结构,2. EPC射频识别系统,EPC标签 EPC标签是射频识别技术中按照GS1系统的EPC规则进行编码，并遵循EPCglobal制定的EPC标签与读写器的无接触空中通信规则设计的标签。EPC标签是产品电子代码的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时，该物品与EPC标签中的编号则是一一对应的。,P19,2.3基于EPC的物联网结构,2. EPC射频识别系统,(2) 读写器 读写器是用来识别EPC标签的电子装置，与信息系统相连实现数据的交换。读写器使用多种方式与EPC标签交换信息，近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式：当EPC标签靠近读写器时盘绕读写
7、器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场，标签就利用这个磁场发送电磁波给读写器，返回的电磁波被转换为数据信息，也就是标签中包含的EPC代码。,P20,2.3基于EPC的物联网结构,3. EPC系统信息网络,EPC信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过EPC中间件、对象名称解析服务(ONS)和EPC信息服务(EPC IS)来实现全球“实物互联”。,P21,2.3基于EPC的物联网结构,3. EPC系统信息网络,EPC中间件 EPC中间件是具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求，EPC中间件以前被称为SAVANT。 EPC中间件是加工和处理来自读写器的所
8、有信息和事件流的软件，是连接读写器和企业应用程序的纽带.,P22,2.3基于EPC的物联网结构,3. EPC系统信息网络,(2) 对象名称解析服务(ONS) 对象名称解析服务(ONS) 是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务(DNS), ONS给EPC中间件指明了存储产品相关信息的服务器。 ONS服务是联系EPC中间件和EPC信息服务的网络枢纽，并且ONS设计与架构都以因特网域名解析服务DNS为基础，因此，可以使整个EPC网络以因特网为依托，迅速架构并顺利延伸到世界各地。,P23,2.3基于EPC的物联网结构,3. EPC系统信息网络,(3) EPC信息服务(EPC IS) EPC IS
9、提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的接口，使得EPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。,P24,2.3基于EPC的物联网结构,4. EPC系统的特点,开放的结构体系 独立的平台与高度的互动性 灵活的可持续发展的体系,P25,2.3基于EPC的物联网结构,5. EPC系统的工作流程,P26,2.3基于EPC的物联网结构,6. PML,PML是Savant、EPC IS、应用程序、ONS之间相互表述和传递EPC相关信息的共同语言，它定义了在EPC物联网中所有的信息传输方式。,P27,2.3基于EPC的物联网结构,6. PML,P28,2.3基于EPC的物联网结构,6. PML,PML最主
10、要的作用是作为EPC系统中各个不同部分的一个的公共接口，即Savant、第三方应用程序(如ERP、MES)、存储商品相关数据的PML 服务器之间的共同通信语言。,P29,2.3基于EPC的物联网结构,6. PML,P30,2.3基于EPC的物联网结构,6. PML,下图所示为某冰箱企业的生产示意图： 一辆装有冰箱的卡车从仓库中开出，在其仓库门口处的阅读器读到了贴在冰箱上的EPC标签，此时阅读器将读取到的EPC代码传送给上一级Savant系统。Savant 系统收到EPC 代码后，生产一PML文件，发送至EPCIS服务器或者企业的管理软件，通知这一批货物已经出仓了。,P31,2.3基于EPC的物
11、联网结构,6. PML,P32,本章小结,本章主要介绍物联网的体系结构和物联网的技术体系结构。在物联网的体系结构中介绍了国际电联（ITU）的泛在传感器网络架构和ETSI的简化物联网的架构。在此基础上给出了国内普遍认可的三个层次的物联网系统结构：一是感知层；二是网络层；三是应用层。物联网的技术构成包括：感知技术、传输技术、支撑技术、应用技术与公共技术。最后，重点介绍了基于EPC物流网系统，它是目前物联网中发展最先进、最完善、相对独立的系统。,P33,思考题,为什么目前还没有一个规范化的物联网体系架构模型？ 简述物联网的技术体系。 在物联网的技术体系中感知技术包括哪些内容？ EPC系统具有哪些特点？ 简述EPC系统的工作流程,P34,Thank You !,联系方式： mailto:, Mobile: 13352253873,
