《RFID技术在物联网中的应用教学课件 ppt 作者 贝毅君 干红华 程学林 赵斌 第3章 RFID标准体系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RFID技术在物联网中的应用教学课件 ppt 作者 贝毅君 干红华 程学林 赵斌 第3章 RFID标准体系（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、RFID技术在物联网的应用 第三章 RFID标准体系,2019年5月25日,提纲,3.1 EPC系统概述 3.2 产品电子编码 3.3 EPC识别系统 3.4 中间件 3.5 物联网名称解析服务 3.6 物联网信息发布服务 3.7 物联网RFID标准体系 小结,3.1 EPC系统概述,EPC系统在计算机互联网和射频技术的基础上，通过利用全球产品电子编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码，构造了一个实现全球万事万物信息实时共享的实物物联网。EPC系统是一个复杂、全面、综合的网络系统，包括RFID、EPC编码、网络、通信协议等。RFID只是其中的一个组成部分。,3.1.1 EPC系统的构成,表 3
2、.1 EPC 系统的构成,3.1.1 EPC系统的构成,3.1.2 EPC系统工作流程,3.2 产品电子编码,产品电子编码的概念是美国麻省理工学院于1999年提出 2003年国际物品编码协会和美国统一编码委员会联合收购了EPC系统，之后共同成立了全球产品电子编码中心，并将Auto-ID中心更名为Auto-ID实验室。,图 3.3 EPC Global的组织机构,3.2.1 EPC码,EPC码是由版本号、域名管理者、对象分类代码和序列号等四个数据字段组成的一组数字。 版本号标识了EPC的版本，它确定了域名管理者、对象分类代码、序列号的长度。 域名管理者描述了生产厂商的信息，是厂商的识别代码。 对
3、象分类代码是商品分类号，记录产品的类别信息。 序列号则用于唯一标识每个商品。,表 3.2 EPC码64位、96位和256位的数据结构,表 3.3 EPC-96位编码结构最多允许存在的商品总数,3.2.2 EPC的特点,编码容量大 兼容性强 应用广泛 具有合理性 国际性,3.3 EPC识别系统,EPC电子标签，即EPC标签 是采用EPC编码进行物品标识的电子标签，是EPC代码的物理载体，附着在可跟踪的物品上，可全球流通，并可以对其进行识别和读写。 EPC读写器 可读取EPC电子标签的EPC代码，并将代码输入到与EPC读写器相连的互联网或其他物联网的设备。,3.3.1 EPC标签,EPC标签一般有
4、天线和芯片组成，其存储的惟一信息是对物品进行唯一标识的96位或者64位EPC编码。 EPC概念 标签类（Class）， Class描述的是EPC标签的基本功能。 代（Gen），Gen是指EPC标签的版本号。,1、EPC标签类（Class）,Class 0 EPC标签 主要运用在超市的结账付款、超市货架扫描、集装箱货物识别、货物运输通道以及仓库管理等领域。 Class 1 EPC标签 除了具备Class 0 EPC标签的所有特征外，还具有一个产品电子代码标识符和一个标签标识符（Tag Identifer, TID）。 Class 2 EPC标签 ，它除了具备Class 1 EPC标签的所有特征外
5、，还包括扩展的TID、扩展的用户内存、选择性识读功能。 Class 3 EPC标签 它除了具备Class 2 EPC标签的所有特征外，还具有完整的电源系统和综合的传感电路。 Class 4 EPC标签 除了具备Class 3 EPC标签的所有特征外，还具有标签到标签的通信功能、主动式通信功能和特别组网功能。,2、EPC标签代（Gen）,EPC Gen1标准 EPC射频识别技术的基础，EPC Gen1主要是为了测试EPC技术的可行性。 EPC Gen2标准 详细描述了第二代标签与读写器之间的通信，是EPC Global制定的Class 1 UHF频段射频识别空中接口的第二代标准。,EPC Gen
6、2标签的特点,开放和多协议的标准 存储和口令 多渠道兼容 更好的标签识读性能 “灭活”（Kills）功能 实时性 全球频率 高可靠性,3.3.2 EPC读写器,EPC读写器一般由天线、空中接口电路、控制器、网络接口、存储器、时钟和电源等几部分构成。,图 3.4 EPC读写器的构成,EPC读写器的特点,空中接口功能 EPC读写器与对应的EPC标签有相同的空中接口协议 读写器防碰撞 消除或减少由读写器碰撞所带来的影响 与计算机应用系统相连 EPC读写器应该像服务器、路由器一样，成为网络的一个独立终端，支持Internet、Intranet或无线网等标准和协议，以直接与各种应用系统相连。,3.4 中
7、间件,概念： 物联网RFID中间件（Middleware）处于EPC读写器与应用系统的中间，实现了EPC读写器与应用系统之间的通用的、公共的服务 作用： 传递消息 解译数据 广播数据 错误恢复 定位网络资源 消息安全 ,物联网RFID系统中间件的特征,独立于架构 能够与多个EPC读写器以及多个后端应用程序连接，以减轻架构与维护的复杂性 数据处理 一般具有数据的收集、过滤、整合和传递等特性 标准化 中间件将支持标准化协议,3.4.2 中间件的结构,图 3.5 中间件的结构,程序模块集成器 由多个程序模块构成，分为标准程序模块和用户定义的程序模块两个部分 读写器接口 读写器接口基于标准网络通信协议
8、，提供与不同读写器连接的方法 应用程序接口 应用程序接口提供了这些应用程序与程序模块集成器之间的接口 网络访问接口 网络访问接口提供与互联网的连接，用来构建物联网名称解析服务和物联网信息发布服务的通道,3.5 物联网名称解析服务,EPC系统 EPC：Electronic Product Code 电子产品编码 EPC系统的名称解析服务称为对象名解析服务（ONS 对象名解析服务） EPC系统的信息发布服务称为EPC信息服务（EPC Informaiton Service, EPCIS）,3.5.1 ONS系统架构,映射信息 映射信息分布式地存储在不同层次的ONS服务里，这类信息便于管理。 ONS
9、服务器 如果某个查询请求要求查询一个EPC对应的PML服务的IP地址，则ONS服务器可以对此作出响应。每一台ONS服务器拥有一些权威的映射信息和另一些EPC的缓冲存储映射信息。 ONS解析器 ONS解析器向ONS服务提交查询请求，以获得所需PML服务器的网络位置。,3.5.2 ONS工作原理,图 3.6 ONS系统服务查询过程,3.6 物联网信息发布服务,物联网信息发布服务一般用网络数据库来实现的，IOT-IS提供了一个数据和服务的接口，使得物品的信息可以在企业之间共享。 EPCISEPC信息服务规范 提供信息查询结构，与已有的数据库、应用程序及信息系统相连。,3.6.1 EPCIS的作用,标
10、签授权 标签授权的作用就是将必要的信息写入标签，这些数据包括公司名称、商品的信息等。 牵制策略打包与解包操作 捕获分层信息中每一层的信息是非常重要的，因此如何包装与解析这些数据也成为标签对象生命周期中非常重要的一步。 观测 对于一个标签来说，用户最简单的操作就是对它进行读取。EPCIS在这个过程中的作用，不仅仅是读取相关的信息，更重要的是观测标签对象的整个运动过程。 反观测 反观测就是记录下那些被删除或者不再有效的数据。,3.6.2 EPCIS在EPC系统中的位置,图 3.7 EPCIS在EPC网络中的位置,3.6.3 EPCIS框架,图 3.8 EPCIS框架中的层次分类,3.7 物联网RF
11、ID标准体系,射频识别标准化是指制定、发布和实施射频识别标准，解决编码、数据通信和空中接口等共性需求问题，促进射频识别在全球跨地区、跨行业和跨平台的应用。 射频识别目前还没有形成统一的标准 电子标签编码标准 电子标签与读写器之间的空中接口标准 电子标签与读写器性能一致性测试 读写器与后台数据库的数据交换协议 ,3.7.1 物联网RFID标准组织,图 3.9 全球5大射频识别标准组织,3.7.2物联网RFID标准体系的构成,RFID技术标准 RFID技术标准主要定义了不同频段的空中接口及相关参数，包括基本术语、物理参数、通信协议和相关设备等。 RFID数据内容标准 RFID数据内容标准涉及数据协
12、议、数据编码规则及语法，主要包括数据编码格式、语法标准、数据对象、数据结构和数据安全等。 RFID一致性标准 RFID一致性标准也称为RFID性能标准，主要涉及设备性能标准和一致性标准，主要包括设计工艺、测试规范和试验流程等。 RFID应用标准 RFID应用标准用于设计特定应用环境RFID的构架规则，包括RFID在工艺制造、物流配送、仓储管理、交通运输、信息管理和动物识别等领域的应用标准和应用规范。,国内建立RFID标准的几点建议,（1）成立专门的非政府的RFID监管机构，责处理RFID在中国的发展过程中遇到的所有问题 （2）制定符合中国企业的RFID相关系列标准。 （3）建立相应的RFID芯片研究机构，促进RFID的发展和普及。 （4）选择几家比较大的企业进行RFID试点应用，像美国国防部和沃尔玛一样力推RFID，促进RFID的快速发展。 （5）加大国家对RFID的产业投入，扶持一批RFID企业，集中资源攻克RFID芯片设计和RFID设备制造难关,小结,本章以ECP系统所构成的物联网为例，介绍了物联网的工作原理。EPC系统（物联网）由EPC编码、射频识别及互联网（Internet）有效组合而成，包括全球产品电子编码体系、射频识别系统及信息网络系统三部分，具体包括包括EPC编码标准、EPC标签、EPC读写器、神经网络软件、对象名解析服务（ONS）、实体标记语言六个方面。,
