物联网工程导论-第3章-3

1、物联网工程导论第2篇 感知层物联网工程导论思 考 题 RFID标识物品时是否需要全球统一编码？这种编码系统由一个数据库系统能完成信息查询吗？第3讲 EPC与其他识别技术物联网工程导论第3讲 EPC与其他识别技术物联网工程导论EPC 规 范Electronic Product Code 电子产品编码，是一种编码系统，用以实现对单品进行标志。EPC统一了对世界范围内的商品的标识编码规则，并通过应用于RFID系统，联合网络技术形成了开放的电子产品编码系统。什么是EPC？物联网工程导论 EPC 与 EANEAN欧洲物品编码，成为国际物品编码协会标准；国际物品编码协会和美国统一代码委员会在此基础上建立了

2、标准化物流标识体系：EAN.UCC（全球统一标识系统）；在EAN.UCC条型编码基础上，通过对其扩充，并与GTIN（全球贸易项目代码，Global Trade Item Number ）等兼容，形成EPC电子产品编码。EPC目标是为每一个商品建立全球、开放的编码标准物联网工程导论RFID 标 准 体 系目前RFID存在三个主要的技术标准体系：I.总部设在美国麻省理工学院的自动识别中心（Auto-ID Center）-EPC Global标准体系II. 日本的泛在中心（Ubiquitous ID Center，UIC）-Ubiquitous ID标准体系III. ISO标准体系EPCglobal

3、标准体系是面向物流供应链领域，可以看成是一个应用标准。物联网工程导论EPC 编 码 体 系目前的EPC系统中应用的编码类型主要有三种：64位、96位和256位。EPC编码由版本号、产品域名管理、产品分类和序列号四个字段组成。 物联网工程导论EPC 编 码 结 构版本号标识版本，使EPC随后的码段可以有不同的长度；域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息；对象分类记录产品精确类型的信息；序列号惟一标识货品。物联网工程导论为什么有三种编码类型EPC-96 和EPC-64 是作为物理实体标识符的短期使用而设计的。目前EPC 代码已作为一种世界通用的标识方案，需要更长的EPC 代码表示方式。256

4、 位EPC 是为满足未来使用EPC 代码的应用需求而设计的。因为未来应用的具体要求目前还无法准确的知道，所以256 位EPC 版本必须可以扩展以便其不限制未来的实际应用，多个版本提供了这种可扩展性。物联网工程导论EPC 编 码 特 点科学性：结构明确，易于使用、维护。兼容性：与EAN.UCC兼容，GTIN、SSCC、GLN等都可以顺利转换到EPC中去。全面性：可在生产、流通、存储、结算、跟踪、召回等供应链的各环节全面应用。合理性：由EPCglobal、各国EPC管理机构（中国的管理机构称为EPCglobal China）、被标识物品的管理者分段管理、共同维护、统一应用。国际性：编码标准全球协商

5、一致，具有国际性。无歧视性：编码采用全数字形式，不受地方色彩、语言、经济水平、政治观点的限制， 是无歧视性的编码。物联网工程导论讨 论有了EPC编码、RFID电子标签和阅读器，还需要什么技术支撑RFID的物联网应用系统？物联网工程导论EPC 系 统EPC系统是一个非常先进的、综合性的复杂系统，由全球产品电子代码编码体系、射频识别系统及信息网络系统组成，主要包括6个方面：系统构成系统构成名称名称注释注释EPCEPC编码体系编码体系EPCEPC代码代码用来标识目标的特定代码用来标识目标的特定代码射频识别系统射频识别系统EPCEPC标签标签贴在物品之上或者内嵌在贴在物品之上或者内嵌在物品之上物品之上

6、读写器读写器识读识读EPCEPC标签标签信息网络系统信息网络系统EPCEPC中间件中间件EPCEPC系统的软件支持系统系统的软件支持系统对象名解析服务对象名解析服务（object naming serviceobject naming service，ONSONS）EPCEPC信息服务（信息服务（EPC ISEPC IS）物联网工程导论EPC系统的工作流程加工和处理来自阅读器的信息对象名称解析服务器ONS实体标记语言PML物联网工程导论EPC系统的工作流程EPC编码读写器读出商品中的EPC编码信息由EPC产品管理中间件，传输到Internet中经过网络传到ONS服务器，找到该EPC对应的IP地

7、址，由IP地址找到EPC IS服务器，从产品信息数据库中获取相关实物信息并作相应处理。物联网工程导论EPC信息网络系统信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。物联网工程导论为什么需要中间件？在中间件产生以前应用软件直接使用操作系统、网络协议和数据库等开发，这些都是计算机最底层的东西，越底层越复杂，开发者不得不面临许多很棘手的问题，如操作系统的多样性，繁杂的网络程序设计、管理，复杂多变的网络环境，以及数据分散处理带来的不一致问题、性能和效率、安全等。这些与用户的业务没有直接关系，但又必须解决，耗费了大量有限的时间和精力。物联网工程导论中间件Middleware

8、人们提出将应用软件所要面临的共性问题进行提炼、抽象，在操作系统之上形成一个可复用的部分，供成千上万的应用软件重复使用。这一技术思想最终构成了中间件这类的软件。中间件是为处于自己上层的应用软件提供运行和开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。中间件是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。物联网工程导论EPC中间件EPC中间件是加工和处理来自读写器的所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，主要任务是在将数据送往企业应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调、数据传送、数据存储和任务管理等。 EPC中间件是物联网的神经

9、系统，是一种企业通用管理EPC数据的架构。它可以安装在商店、本地配送中心、区域甚至全国数据中心。这种分布式结构可以简化物联网的管理，提高运行效率。 EPC中间件以前被称为SAVANT 。物联网工程导论EPC中间件及其应用程序通信阅读器阅读器阅读器阅读器物联网工程导论对象名称解析服务(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

10、伸到世界各地。 物联网工程导论EPC信息服务（EPC IS）EPC IS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。EPC IS处理与EPC相关的各种信息，例如： - EPC的观测值：物品的详细信息 - 包装状态：例如：物品是在托盘上的包装箱内 - 信息源：例如：来源于Z仓库Y通道X识读器 EPC产品信息使用PML语言描述物联网工程导论PML 物理标识语言PML（Physical Markup Language) 是一种用于描述物理对象，过程和环境的通用语言，其主要目的是提供通用的标准化词汇表，来描绘和分配AutoID激活的物体的相关信息。P

11、ML是描述物联网中产品信息的标准计算机语言，产品信息包括名称、种类、性质、生产日期、生产厂家信息、实物存放位置、实物使用说明等。物品信息存储在PML服务器中，由制造商维护，存储制造商生产的所有商品信息，通过PML文件提供服务。物联网工程导论EPC系统的工作流程加工和处理来自阅读器的信息对象名称解析服务器ONS实体标记语言PML物联网工程导论RFID 的 应 用 类 型 目前，RFID系统已应用到许多行业，总体来说应用的类型主要有：EAS系统（Electronic Article Surveillance，电子物品监视系统）便携式数据采集系统物流控制系统定位系统物联网工程导论RFID 的 应 用

12、 类 型EAS系统是一种设置在需要控制物品出入的门口的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，EAS系统会发出警告。典型的EAS系统一般由三部分组成：附着在商品上的电子标签（即电子传感器）、电子标签灭活装置（以便授权商品能正常出入）和监视器（在出口造成一定区域的监视空间）。物联网工程导论RFID 的 应 用 类 型便携式数据采集系统，是使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性，适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。手持式阅读器（数据输入终端）可以在读取数据的同时，通过无线电报数据

13、传输方式（RFDC）实时的向主计算机系统传输数据，也可以暂时将数据存储在阅读器中，再一批一批的向主计算机系统传输数据。物联网工程导论RFID 的 应 用 类 型物流控制系统，系统中，固定布置的RFID阅读器分散布置在给定的区域，并且阅读器直接与数据管理信息系统相连。信号发射机（即电子标签）是移动的，一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人经过阅读器时，阅读器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理，达到控制物流的目的。物联网工程导论RFID 的 应 用 类 型定位系统，用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行定位支持。阅读器放置在移动的车辆、轮船上或者自动

14、化流水线中移动的物料、半成品、成品上，信号发射机（电子标签）嵌入操作环境的地表下面。信号发射机上存储有位置识别信息，阅读器读取位置识信息后，通过无线方式或者有线方式连接到主信息管理系统。物联网工程导论RFID技术发展趋势RFID系统可以广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理和身份认证等多个领域，而在仓储物流管理、生产过程制造管理、智能交通、网络家电控制等方面更是引起了众多厂商的关注。广度：打通生产全过程，实现生产制造和物流运输的全程跟踪。深度：从技术验证的阶段过渡到实施企业级的RFID应用，由此引发RFID中间件、企业应用架构和企业级实施经验的强大需求。物联网工程导论RFID面临的

15、问题和挑战2一套完整的RFID系统解决方案包括标签设计及制作工艺、天线设计、系统中间件研发、系统可靠性研究、读卡器设计和应用软件开发等部分。任何一部分都可以做出成就！1成本标准制定信号干扰频段管制隐私权问题 。物联网工程导论机器视觉识别技术智能交通管理系统：通过在交通要道放置摄像头，当有违章车辆（如闯红灯）时，摄像头将车辆的牌照拍摄下来，传输给中央管理系统，系统利用图像处理技术，对拍摄的图片进行分析，提取出车牌号，存储在数据库中，可以供管理人员进行检索。纸币印刷质量检测系统：利用图像处理技术，通过对纸币生产流水线上的纸币20多项特征（号码、盲文、颜色、图案等）进行比较分析，检测纸币的质量，替代

16、传统的人眼辨别的方法。物联网工程导论机器视觉识别技术机器视觉是使用光学器件进行非接触感知，自动获取和解释一个真实场景的图像，以获取信息或控制机器或过程。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。物联网工程导论机器视觉的结构和应用典型的工业机器视觉应用系统包括如下部分：光源，镜头，照相机，图像处理单元（或图像采集卡），视觉处理器等。机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉识别技术通常广泛应用于质量检测和工业自动化中，代替传统的人工检测，极大地提高了产品质量和生产效率。物联网工程导论生物识别技术所谓生物识别技术就是，通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如指纹、指静脉、人脸、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个