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1、物联网概论物联网概论20102010年年8 8月月第二章第二章 产品电子编码产品电子编码EPCEPC目目 录录2.1 2.1 EPCEPC的产生环境的产生环境 2.2 EPC2.2 EPC的定义和基本内容的定义和基本内容 2.3 EPC2.3 EPC的技术架构的技术架构产品电子编码产品电子编码EPCEPC 2.4 EPC2.4 EPC系统的组成系统的组成 2.5 EAN/UCC2.5 EAN/UCC物品标识物品标识产品电子编码产品电子编码EPC 2.9 EPC2.9 EPC编码实现编码实现 2.8 EPC2.8 EPC编码策略编码策略 2.7 EPC2.7 EPC编码体系编码体系 2.10 E
2、PC2.10 EPC编码转换编码转换 2.6 EPC2.6 EPC标准体系标准体系目目 录录学习目标学习目标了解了解EPC标准和全球统一标识系统标准和全球统一标识系统掌握掌握EPC标准体系标准体系 了解了解EPC编码策略和设计思想编码策略和设计思想 掌握掌握EPC编码转换方法编码转换方法 2.1 EPC的产生环境的产生环境EPCEPC的产生环境的产生环境物品的海量数据体系物品的海量数据体系物品流通的需求物品流通的需求物品的有效识别和管理物品的有效识别和管理EPCEPC应运而生！应运而生！2.2 EPC的定义与基本内容的定义与基本内容EPC定义与特性定义与特性 EPC管理体制管理体制2.2.1
3、EPC的定义与特性的定义与特性EPCEPCElectronic Product Electronic Product CodeCode 产品电产品电子代码子代码 足够给全球每类产品中的每件单品都赋予一个唯足够给全球每类产品中的每件单品都赋予一个唯一的代码，形成一个巨大和而稳定的标识空间。一的代码，形成一个巨大和而稳定的标识空间。 思考：如果一个物品消失后，EPC编码可否延用？2.2.1 EPC的定义与特性的定义与特性与传统条形码相比，与传统条形码相比，EPCEPC特有的优点特有的优点EPCEPC可以实现商品的可以实现商品的“一物一码一物一码”EPCEPC比通常商品条形码及一般条形码信息量大比通
4、常商品条形码及一般条形码信息量大EPCEPC既可读又可写既可读又可写EPCEPC可以实现非接触式读写可以实现非接触式读写EPCEPC可以识别高速运动的物体并同时识别多个物体可以识别高速运动的物体并同时识别多个物体EPCEPC抗污染、抗干扰能力强、保密性能好抗污染、抗干扰能力强、保密性能好2.2.2 EPC的管理体制的管理体制全球产品电子代码中心（全球产品电子代码中心（EPCglobalEPCglobal）EPCglobal统一管理和实施EPC工作，（EAN和UCC目前已合并，改名为GS1，即全球第一商贸标准化组织），以搭建一个可在任何地方、任何时间自动识别任何事物的开放性的全球产品标识网络。2
5、.2.2 EPC的管理体制的管理体制中国编码中心（中国编码中心（EPCglobal ChinaEPCglobal China）统一组织、协调和管理全国的EPC工作，具体包括EPC产品电子代码的注册管理，代表我国参与国际EPC相关标准的制订，建立我国的EPC标准体系，制订、修订EPC相关国家标准及技术规范，组织、建立并维护我国EPC信息管理系统，建立EPC技术应用示范系统，以及相关的专业培训与宣教工作等。2.3 EPC的技术架构的技术架构EPC编码编码 EPC系统架构系统架构 2.3.1 EPC编码编码EPCEPC编码类型编码类型 EPC是新一代的与EAN/UPC码兼容的编码标准通用标识符GID
6、（General Identifier，GID）全球贸易货物代码GTIN（Global Trade Item Number，GTIN）序列全球贸易货物代码SGTIN（Serialized Global Trade Item Number，SGTIN）序列海运集装箱编码SSCC（Serial Shipping Container code，SSCC）统一资源标识符URI（Uniform Resource Identifier，URI）全球位置码GLN（Global Location Number，GLN）序列全球位置码SGLN（Serialized Global Location Number，
7、SGLN）全球可回收资产标识符GRAI（Global Returnable Asset Identifier，GRAI）全球个体资产标识符GIAI（Global Individual Asset Identifier，GIAI）为不同场合下的实体提供标识2.3.1 EPC编码编码EPCEPC编码与编码与RFIDRFID载体载体（1 1）EPCEPC与与URIURI的结合的结合 RFID系统中经常采用URI编码，这种识别方案常用于大型系统，实现标识数据的定位与交换。为告诉读、写操作者，标签采用哪一种编码方式，编码结构采用了下列诸字符串形式：urn:epc:tag:EncName:Encoding
8、SpecificFields,urn:epc:tag:EncName:EncodingSpecificFields,其中EncName 就是用来表示标签采用的编码方式。 2.3.1 EPC编码编码表3-1 EPC-URI通用编码结构2.3.1 EPC编码编码EPCEPC编码与编码与RFIDRFID载体载体（1 1）EPCEPC容量、容量、URIURI、ONSONS与与PMLPML 互联网中信息参考就是统一资源标识符（URI），这些标识符能被域名服务（DNS）翻译成相应的IP地址，就是网络信息的地址。因此，通过AUTO-ID中心提供的对象名称解析服务（ONS），可直接将识读的EPC代码翻译成IP
9、地址。IP地址标识的后台就储存了相关的产品信息，然后由IP地址标识的主机就可向前端应用发送其存储的产品相关信息。2.3.2 EPC的系统架构的系统架构表3-2 EPC 系统架构2.4 EPC系统的组成系统的组成EPC的编码结构的编码结构EPC-RFID系统系统 EPC信息网络系统信息网络系统 EPC系统工作流程系统工作流程 2.4.1 EPC编码结构编码结构EPCEPC编码体系的组成编码体系的组成EPC代码是由标头、管理者代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字EPCEPC编码结构举例编码结构举例2.4.1 EPC编码结构编码结构EPCEPC编码结构的特点编码结构的特点 科学性科学性
10、科学性科学性 兼容性兼容性兼容性兼容性 全面性全面性全面性全面性 无歧视性无歧视性无歧视性无歧视性 合理性合理性合理性合理性 国际性国际性国际性国际性2.4.2 EPC-RFID系统系统RFIDRFID标签标签RFIDRFID识读器识读器EPCEPC中间件中间件EPCEPC代码代码射频识别射频识别无线感应无线感应EPCEPC射频识别系统射频识别系统EPCEPC射频识别系统是实现射频识别系统是实现EPCEPC代码自动采集的功能模块代码自动采集的功能模块 2.4.2 EPC-RFID系统系统EPCEPC标签标签 EPCEPC标签是产品电子代码的信息载体，主要由天线和芯标签是产品电子代码的信息载体，
11、主要由天线和芯片组成。标签中存储信息代码，目前以片组成。标签中存储信息代码，目前以9696位为主。为降低位为主。为降低成本，成本，EPCEPC标签通常是被动式射频标签。标签通常是被动式射频标签。识读器识读器 用来识别用来识别EPCEPC标签的装置，与信息系统相连实现数据的标签的装置，与信息系统相连实现数据的交换。近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式。交换。近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式。当靠近时，识读器天线与标签天线之间形成磁场，标签就当靠近时，识读器天线与标签天线之间形成磁场，标签就利用该磁场发送电磁波给识读器，返回的电磁波被转换为利用该磁场发送电磁波给识读器，返回的电
12、磁波被转换为数据信息，即标签中的数据信息，即标签中的EPCEPC代码。代码。 2.4.3 EPC信息网络系统信息网络系统EPCEPC信息网络系统信息网络系统 EPC EPC 信息网络系统由本地网络和互联网组成，实现信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。息管理、信息流通的功能。EPCEPC信息网络系统是在互联网信息网络系统是在互联网基础上，通过基础上，通过EPCEPC中间件以及对象名称解析服务中间件以及对象名称解析服务(ONS)(ONS)和和XML/PMLXML/PML实现全球商品互联。实现全球商品互联。2.4.3 EPC信息网络系统信息网络系统EPCEPC信息网络
13、系统信息网络系统(EPCIS)(EPCIS)的组成的组成EPCEPC中间件中间件 对象名称解析服务（对象名称解析服务（ONSONS） 可扩展标记语言可扩展标记语言(XML) (XML) EPC EPC信息服务（信息服务（EPCISEPCIS）2.4.3 EPC信息网络系统信息网络系统EPCEPC中间件中间件 EPC中间件是加工和处理来自识读器的所有信息和事件流的软件，是连接识读器和企业所用程序的纽带，主要任务是在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。 对象名称解析服务（对象名称解析服务（ONSONS） ONS是一个自动网络服务系统，类于域名解析服务(
14、DNS)，ONS给EPC中间件指明了存储产品信息的服务器。 2.4.3 EPC信息网络系统信息网络系统可扩展标记语言可扩展标记语言(XML)(XML) XML（Extensible Markup Language）即可扩展标记语言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。EPC系统使用XML的目标是为物理实体的远程监控和环境监控提供一种简单、通用的描述语言。在EPC系统中，XML用于描述产品、过程和环境信息，供工业和商业中的软件开发、数据存储和分析之用。它提供一种动态环境，使与物体相关的静态的、暂时的、动态的和统计加工的数据均可互相交换。 2.4
15、.3 EPC信息网络系统信息网络系统可扩展标记语言可扩展标记语言(XML)(XML) EPCIS是EPC系统的重要部分，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，支持商业多种应用。EPCIS针对中间件传递的数据进行EPCIS标准转换，通过认证或授权等安全方式与企业内的其他系统或外部系统进行数据交换，符合权限的请求方也可通过ONS定位向目标EPCIS进行查询。所以，能否构建真正开放的EPC网络，实现各厂商的EPC系统的互联互通， EPCIS起决定性作用。2.4.4 EPC系统工作流程系统工作流程EPCEPC系统的组成系统的组成
16、一个完整的EPC系统是由EPC标签、识读器、EPC中间件、互联网、ONS服务器、EPCIS服务器以及众多数据库组成的。2.4.4 EPC系统工作流程系统工作流程如何读取如何读取EPCEPC代码中包含的物品信息？代码中包含的物品信息？ 识读器读出的EPC代码给出信息参考（指针），由此从互联网找到IP地址并获取该地址中的相关物品信息，并采用分布式EPC中间件处理由识读器读取的一连串EPC信息。由于标签上只有一个EPC代码，计算机需要知道之匹配的其他信息，这就需要ONS提供自动网络数据库服务，EPC中间件将EPC传给ONS，ONS指示EPC中间件到保存着产品文件的EPCIS服务器查询，该产品文件可由EPC中间件复制，因而文件中的产品信息就能传到各相关应用上。 2.4.4 EPC系统工作流程系统工作流程图3-1 EPC系统工作流程示意图2.4.4 EPC系统工作流程系统工作流程商品物联网系统的重要特点商品物联网系统的重要特点 一切均通过自动传感识别实现网络运行一切均通过自动传感识别实现网络运行 各应用间可无缝链接各应用间可无缝链接 可以在静态与移动环境下运行可以在静态与移动环境下运行 精简了前
