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,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),第3章 物联网RFID的工作原理,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),基于RFID的物联网主要包括5个基本组成部分,分别为EPC码、识别系统(RFID)、中间件、物联网名称解析服务(IOT-NS)、物联网信息发布服务(IOT-IS)。EPC码与IOT-IS联系起来后,可以获得大量的物品信息,并可以实时更新数据信息,一个全新的物联网就建立起来了。 目前全球有多个RFID标准化组织,制订了多个RFID标准化体系,其中最有名的三大射频识别标准化组织是EPCglobal、UID和ISO/IEC,已经制定、发布和实施了多个RFID标准。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.1.1 物品编码概述 1970年,美国开始在商品中使用条码。物联网需要对全球每个物品进行编码和管理,条码满足不了这样的要求,EPC码就产生了。 条码 条码由欧洲物品编码协会(EAN)和美国统一编码委员会 (UCC)负责编制,目前已经成为全球通用的商务语言。 2. EPC码 EPC码统一了对全球物品编码的方法,其容量可以为全球每个物品进行编码。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),1. 条码概述 (1)全球贸易项目代码(GTIN) (2)系列货运包装箱代码(SSCC) (3)全球位置标识代码(GLN) (4)全球可回收资产标识代码(GRAI) (5)全球单个资产标识代码(GIAI) (6)全球服务标识代码(GSRN),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),2. 电子产品编码概述 电子产品编码的概念是由美国麻省理工学院1999年提出的,其核心思想是为全球每一个商品提供唯一的电子标识符,通过射频识别技术完成物品数据的自动采集。 2003年欧洲物品编码协会(EAN)和美国统一编码委员会(UCC)联合收购了EPC系统,共同成立了全球电子产品编码中心(EPCglobal)。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.1.2 条码编码 条码将表示商品信息的数字代码转换成一组规则排列的平行线条,条码遵循唯一性原则以保证条码在全世界范围内不重复。 1、EAN条码 EAN条码有标准版(EAN-13)和缩短版(EAN-8)。EAN条码目前已用于全球90多个国家和地区,我国于1991年加入EAN组织。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),表3.1 EAN-13条码最多允许的商品项目总数,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),2、UPC条码 1970年,美国超级市场委员会制定了通用商品代码(UPC条码)。1973年,美国统一编码委员会(UCC)建立了UPC条码系统,并全面实现了该码制的标准化。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.1.3 EPC码 EPC码与EAN/UCC码兼容,是新一代的编码标准,是全球统一标识系统的延伸和拓展。EPCglobal是全球性非盈利组织,其主要职能是负责对全球商品进行电子产品编码和管理。EPC码是射频识别的编码标准,是全球统一标识系统的重要组成部分。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),1.EPC码的容量 EPC码是二进制码,这一点与条码不同,条码是十进制码。EPC码的版本有64位、96位和256位编码结构。 表3.3 EPC-96位编码结构最多允许存在的商品总数,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),2. EPC码的特点 (1)允许存在的商品总数大 (2)兼容性 (3)国际性,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.2.1 EPC标签 EPC标签一般由天线和芯片组成,EPC标签芯片的面积不足1平方毫米,可实现二进制96位信息存储。 EPC标签是EPC码的信息载体,其中存储的唯一信息是96位或64位的EPC码。根据基本功能和版本号的不同,EPC标签有类(Class)和代(Gen)的概念,Class描述的是EPC标签的基本功能,Gen是指EPC标签规范的版本号。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),1. EPC标签分类 (1)Class 0 (2)Class 1 该类EPC标签为无源、后向散射式。 具有一个电子产品代码标识符和一个标签标识符; 通过KILL命令能够实现标签自毁功能,使标签永久失效; 具有可选的密码保护功能; 具有可选的用户存储空间。 (3)Class 2 (4)Class 3 (5)Class 4,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),2. EPC标签代(Gen)的概念 EPC Gen1是EPC系统第一代标准。EPC Gen1标准是EPC系统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是EPC系统第二代标准。EPC Gen2标准主要是为使这项技术与实践结合,满足现实的需求。 EPC Gen2标签2005年投入使用。EPC Gen2标签提高了RFID标签的质量,追踪物品的效果更好,同时提高了信息的安全保密性。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),EPC系统原来有4个不同的标签制造标准,分别为英国大不列颠科技集团(BTG)的ISO-180006A标准、美国Intermec科技公司(Intermec Technologies Corp.)的ISO-180006B标准、美国Matrics公司(现在已经被美国讯宝科技公司以2.3亿美元收购)的Class 0标准和Alien Technology公司的Class 1标准。 EPC Gen2标准是在整合上述4个标签标准的前提下产生的,同时EPC Gen2标准扩展了上述4个标签标准。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),EPC Gen2标准详细描述了第二代EPC标签与读写器之间的通信。 EPC Gen2的特点如下。 开放和多协议的标准 全球频率 识读速率更大 更大的存储能力 免版税和兼容 其它优点,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.2.2 EPC读写器 1. EPC读写器的构成,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),2. EPC读写器的特点 EPC读写器的基本任务就是激活EPC标签,与EPC标签建立通信联系,并且在EPC标签与应用软件之间传递数据。 EPC读写器与网络之间不需要个人计算机作为过渡,EPC读写器提供了网络连接功能,EPC读写器的软件可以进行Web设置、TCP/IP读写器界面设置和动态更新等。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),RFID中间件(Middleware)处于读写器与后台网络的中间,扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色,是RFID硬件和应用之间的通用服务。这些服务具有标准的程序接口和协议,能实现网络与RFID读写器的无缝连接。 中间件可以称为RFID运作的中枢,它解决了应用系统与硬件接口连接的问题,解决了多对多连接的各种复杂问题,可以实现数据的正确读取,并有效地将数据传送到后端网络。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.3.1 中间件的作用 (1)独立的架构 RFID中间件独立,能够与多个RFID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。 (2)数据处理 RFID中间件具有数据搜集、过滤、整合与传递等特性,以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。 (3)标准 RFID中间件支持标准化协议。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.3.2 中间件的结构,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.3.3 中间件的发展阶段 (1)中间件的发展初期阶段 中间件以串接RFID读写器为目的,RFID读写器厂商主动提供简单的应用程序接口,以供企业将后端系统与RFID读写器串接。 (2)中间件的成长关键阶段 由于RFID应用强大,国际大公司持续关注RFID的发展。RFID中间件已经具备平台管理与维护、基本数据搜集和过滤等功能。 (3)中间件的发展成熟阶段 有了成熟的解决方案,企业不需再为前端RFID硬件与后端应用系统的连接而烦恼。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.3.4 中间件的应用 (1)面向服务架构(SOA) RFID中间件在未来发展上,将以面向服务架构(Service Oriented Architecture,SOA)为基本趋势。 (2)基础安全 RFID应用最让外界质疑的是信息安全问题,尤其是消费者的信息隐私权问题。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),物联网名称解析服务(Internet of Things Name Service,IOT-NS)和信息发布服务(Internet of Things Information Service,IOT-IS)是物联网的两个组成部分,主要用于完成信息的传输和管理功能。其中,IOT-NS负责将电子标签的ID号解析成对应的网络资源地址,IOT-IS负责对物联网中的信息进行处理和发布。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.4.1 物联网网络服务概述 电子标签EPC码的容量虽然很大,能够给全球每个物品进行编码,但EPC码主要是给全球物品提供识别ID号,EPC码本身存储的物品信息十分有限。物联网的网络是建立在Internet网之上的,大量物品信息存放在Internet网上,存放地址与物品识别ID号一一对应,通过ID号可以在Internet网上找到物品详细信息。 EPC系统的名称解析服务称为对象名称解析服务(Object Name Service,ONS),EPC系统的信息发布服务称为EPC信息发布服务(EPC Information Service,EPCIS)。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.4.2 物联网名称解析服务 物联网名称解析的作用,类似于Internet网中的域名解析服务(Domain Name Server,DNS)。DNS将域名解释为相应的IP地址,完成将一台计算机定位到网上某一具体地点的服务。 (1) ONS的作用 现今全球ONS服务由EPCglobal委托VeriSign公司营运,设有14个资料中心用以提供ONS搜索服务,同时建立7个服务中心,共同构成全球访问网络。,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),(2) ONS的工作原理,点击此处结束放映,物联网-射频识别(RFID)核心技术详解(第2版),3.4.3 物联网信息发布服务 物联网信息发布服务(IOT-IS)是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,
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