無線射頻識別技術(shù)

1、主要內(nèi)容,第一節(jié) RFID技術(shù)第二節(jié) 物聯(lián)網(wǎng)第三節(jié) （視頻） 自動識別技術(shù)在物流中的應用,第一節(jié) RFID技術(shù),一、RFID技術(shù)概念二、RFID系統(tǒng)組成 三、RFID工作流程四、RFID工作原理五、RFID系統(tǒng)分類 六、RFID技術(shù)的特點 七、RFID技術(shù)的應用,,一、RFID技術(shù)概念,RFID技術(shù) (Radio Frequency Identification)

2、無線射頻識別技術(shù),是一種非接觸式的識別技術(shù)基本原理是電磁理論。是利用電磁能量實現(xiàn)自動識別 與數(shù)據(jù)采集技術(shù)。,RFID技術(shù)的發(fā)展,二、RFID系統(tǒng)組成,信號發(fā)射機(射頻標簽),發(fā)射接收天線,信號接收機(閱讀器),編程器,1．信號發(fā)射機(射頻標簽),標簽:帶有線圈、天線、存儲器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。,能夠自動或在外力的作用下，把存儲的信息主動發(fā)射出去。,概念,特點,1．信號發(fā)射機(射頻標簽),種類,標識標簽便攜式數(shù)據(jù)文件

3、,按調(diào)制方式分,主動式標簽被動式標簽,按存儲器的類型分,只讀標簽讀寫標簽,按有無電源分,無源標簽有源標簽,,其它種類,低頻標簽中頻標簽高頻標簽,主動式標簽、被動式標簽,優(yōu)點：工作可靠性高，信號傳送距離遠。,缺點：標簽的使用壽命受到限制，貴,優(yōu)點:具有永久的使用期，便宜,缺點:數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x短,被動式標簽,主動式標簽,應用:零售行業(yè)的傳統(tǒng)標簽,應用：軍事; 交通控制,只讀標簽與讀寫標簽,只讀標簽,讀寫標簽,,只讀標簽,一

4、次性編程只讀標簽,可重復編程只讀標簽,,內(nèi)容在標簽出廠時已被寫入,只可在應用前一次性編程寫入,經(jīng)擦除后可重新編程寫入，識別過程中標簽內(nèi)容不改寫,標簽應用過程中數(shù)據(jù)雙向傳輸,無源標簽和有源標簽,無源標簽：標簽中不含有電池的標簽。特點：工作時距識讀器的天線比較近使用壽命長。,有源標簽標簽中含有電池的標簽。特點：距識讀器天線的距離較無源標簽要遠有源標簽需定期更換電池。,按標簽含信息量大小分,標識標簽特點：存儲標識號碼，

5、用于對特定的標識項目，如人、物、地點進行標識。被標識項目的詳細的特定的信息，需與系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)庫中進行查找。便攜式數(shù)據(jù)文件標簽中存儲的數(shù)據(jù)非常大，足可以看作是一個數(shù)據(jù)文件。特點：用戶可編程標簽中除了存儲標識碼外，還存儲有大量的被標識項目其他的相關(guān)信息，如包裝說明、工藝過程說明等。,低頻(Low Frequency)： 使用的頻段范圍為10KHz-1MHz，常見的主要規(guī)格有125KHz、135KHz。一般這

6、個頻段的電子卷標都是被動式優(yōu)點：其標簽靠近金屬或液體的物品上時能夠有效發(fā)射訊號，缺點：讀取距離短、無法同時進行多卷標讀取以及信息量較低，應用：門禁系統(tǒng)、動物芯片、汽車防盜器和玩具…等。高頻(High Frequency)： 使用的頻段范圍為1MHz-400MHz，常見的主要規(guī)格為13.56MHz。這個頻段的標簽主要還是以被動式為主，優(yōu)點：和低頻相較，傳輸速度較快且可進行多標簽辨識應用：最大的應用就是Smart Car

7、d，一般應用于圖書館管理、產(chǎn)品管理等。,按頻率分,超高頻(Ultra High Frequency)： 使用的頻段范圍為400MHz-1GHz，常見的主要規(guī)格有433 MHz、868-950MHz。主動式和被動式的應用在這個頻段都很常見，被動式標簽讀取距離約3-4公尺左右，傳輸速率較快，而且因為天線可采用蝕刻或印刷的方式制造，因此成本較低，雖然在金屬與液體的物品上的應用較不理想，但由于讀取距離較遠、信息傳輸速率較快，而且可以同時

8、進行大數(shù)量標簽的讀取與辨識，因此目前已成為市場的主流，未來將廣泛應用于航空旅客與行李管理系統(tǒng)、貨架及棧板管理、出貨管理、物流管理…等。微波(Microwave)： 使用的頻段范圍為1GHz以上，常見的主要規(guī)格有2.45GHz、5.8GHz。微波頻段的特性與應用和超高頻段相似，讀取距離約為2公尺，但是對于環(huán)境的敏感性較高，一般應用于行李追蹤、物品管理、供應鏈管理…等。,按頻率分,RFID主要頻段標準及特性,按適度距離分,遠程標簽

9、（100cm以上）近程標簽（10—100 cm）超近程標簽（0.2—10cm）,2.信號接收機(閱讀器）,組成,天線、射頻模塊、讀寫模塊,基本功能,1.利用射頻技術(shù)讀取標簽信息，或?qū)⑿畔懭霕撕?，然后通過計算機及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行管理和信息傳輸。2.信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗與更正等,讀寫器基本功能構(gòu)造示意,3.編程器(可讀寫標簽系統(tǒng)用),離線(off—line)式：預先在標簽中寫入數(shù)據(jù)，等到開始應用時直接把標簽附在被標識項目上。

10、,在線(on—line)式：在生產(chǎn)環(huán)境中作為交互式便攜數(shù)據(jù)文件來處理時使用。,4．天線(Antenna),影響天線發(fā)射接收的因素,系統(tǒng)功率形狀相對位置,三、無線數(shù)據(jù)通訊（RFDC）,標簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過空氣介質(zhì)以無線電波的形式進行的。 為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速、遠距離的傳輸，必須把數(shù)據(jù)信號疊加在一個規(guī)則變化的、信號比較強的電波上，這個過程叫做調(diào)制，規(guī)則變化的電波叫做載波。在RFID系統(tǒng)中，載波電波一般由閱讀器或編程器發(fā)出 。

11、有很都方法可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)在載波上的調(diào)制，如調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。,三、無線數(shù)據(jù)通訊（RFDC）,影響數(shù)據(jù)傳輸距離遠近的首要因素是載波信號與標簽中數(shù)據(jù)信號的強度。影響數(shù)據(jù)傳輸距離的因素還包括障礙物、發(fā)射、接收天線的設(shè)計和布置，噪聲干擾等。無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑赫瓗鬏敚簡我坏妮d波頻率傳輸數(shù)據(jù)寬帶傳輸：即擴頻技術(shù)傳輸，使用一定范圍的頻率傳輸數(shù)據(jù)，優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸速度更快，可靠性更高,,,,,三、RFID工作流程,四、RFID工作原理,RFI

12、D的基本工作原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。,四、RFID工作原理,具體流程：(1)編程器預先將數(shù)據(jù)信息寫入標簽中。(2)閱讀器經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射無線電載波信號。(3)當射頻標簽進入發(fā)射

13、天線的工作區(qū)時，射頻標簽被激活后即將自身信息經(jīng)標簽天線發(fā)射出去。(4)系統(tǒng)的接收天線接收到射頻標簽發(fā)出的載波信號，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳給閱讀器，閱讀器對接到的信號進行解調(diào)解碼，送后臺計算機。(5)計算機控制器根據(jù)邏輯運算判斷射頻標簽的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)的動作。(6)執(zhí)行機構(gòu)按計算機的指令動作。(7)通過計算機通信網(wǎng)絡(luò)將各個監(jiān)控點連接起來，構(gòu)成總控信息平臺。,電子標簽與閱讀器之間通過耦

14、合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。,射頻標簽與閱讀器之間的電磁耦合，包含兩種情況：近距離的電感耦合遠距離的電磁耦合,電感耦合變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應定律,電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。,典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和 13

15、．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cm。,電磁反向散射耦合雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。,電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。,典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3-l0m,,射頻識別系統(tǒng)工作過程中，空間傳輸通道中發(fā)生的過程可歸

16、結(jié)為三種事件模型：（1）能量是時序得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。 （2）時序是數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方式；（3）數(shù)據(jù)交換是目的,能量,閱讀器向射頻標簽供給射頻能量。對于無源射頻標簽標簽離開射頻識別場時，標簽處于休眠狀態(tài)；標簽進入射頻識別場時，一般由整流方法將射頻能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫创嬖跇撕炛须娙萜骼?；對于半有源射頻標簽射頻場起到了激活的作用。完全有源射頻標簽始終處于激活狀態(tài)，和讀頭發(fā)射的射頻波相互作用，具有較遠的識讀距離,時序,時序是指

17、讀頭和標簽的工作次序問題讀頭先講的方式（無源標簽）標簽先講方式（有源標簽）多標簽同時識讀，同時也只是相對的。讀頭先講的方式。逐一／逐批隔離——與處于活動狀態(tài)標簽建立無沖撞的通信——將當前標簽 置休眠狀態(tài)——喚醒被隔離標簽（重復）標簽先講方式。標簽隨機的發(fā)送自己的識別ID，不同的標簽可在不同的時間段內(nèi)讀取，完成多標簽的同時識讀。,數(shù)據(jù)交換,閱讀器向射頻標簽方向的數(shù)據(jù)交換可分為離線（有線）寫入方式。閱讀器的作用是向射頻標簽（中的

18、存貯單元）寫入數(shù)據(jù)信息。閱讀器更多地被稱為編程器。在線（無線）寫入方式（可寫標簽）采用集成電路芯片的標簽寫入信息要求的能量比讀出信息要求的能量要大10倍寫入后一般均應對寫入結(jié)果進行檢驗，檢驗的過程是一個讀取過程。寫入過程花費時間的增加非常不利于射頻識別在鑒別高速移動物體方面的應用。 信息的安全隱患,多標簽同時識讀與系統(tǒng)防沖撞,空分多路法：在分離的空間范圍內(nèi)進行多個目標識別的技術(shù)（馬拉松活動）復雜的天線系統(tǒng)和相當高的實施費用

19、頻分多路法：把若干個使用不同載波頻率的傳輸通道同時供通信用戶使用的技術(shù)閱讀器成本高，標簽差異大。時分多路法：把整個可供使用的通道容量按時間分配給多個用戶的技術(shù)。,時間序列,閱讀器驅(qū)動（同步）,標簽驅(qū)動（不同步）,二進制檢索,輪尋,讀時斷開,非開關(guān)重播通告,預制表,動態(tài)普查,預制組選擇,動態(tài)組選擇,屏蔽啟動,無窮回路,連續(xù)卷動,五、RFID系統(tǒng)分類,1．EAS系統(tǒng)2．便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

20、3．物流控制系統(tǒng)(也稱RFID網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng))4．RFID定位系統(tǒng),1．EAS系統(tǒng),EAS(E1ectronic Article Surveillance）電子物品監(jiān)視,附著在物品上的電子標簽電子標簽滅活裝置監(jiān)視區(qū)域的監(jiān)視器,需要對物品出入進行控制的門口。例如，商店、倉庫、數(shù)據(jù)中心出入口,含義,組成,應用,2．便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),手持式閱讀器在讀取數(shù)據(jù)的同時，通過無線電波數(shù)據(jù)傳輸方式實時向主計算機系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，或暫時將數(shù)據(jù)存

21、儲在閱讀器中，成批地向主計算機系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。,閱讀器具有較大的靈活性，適用于不宜安裝固定式RFID系統(tǒng)的應用環(huán)境,工作方式,應用,3．物流控制系統(tǒng),閱讀器固定分布在給定區(qū)域，與MIS相連電子標簽安裝在需控制的項目上,特點,,4．RFID定位系統(tǒng),閱讀器安裝在移動的項目上，與MIS相連電子標簽固定在地表或其他位置（存儲位置信息）,特點,六、RFID技術(shù)的特點,不局限于視線，讀取數(shù)據(jù)方便快速：識別距離比光學系統(tǒng)遠； 可重復使用

22、：使用壽命長；數(shù)據(jù)儲存容量大；可同時讀取數(shù)個數(shù)據(jù)；體積小； 不容易損壞；難以偽造和有智能。,優(yōu)點,六、RFID技術(shù)的特點,缺點,價格,隱私,七、射頻技術(shù)的應用,交通運輸倉儲生產(chǎn)流通,,高速公路的自動收費系統(tǒng),鐵路貨運編組調(diào)度系統(tǒng),RFID庫存跟蹤系統(tǒng),集裝箱識別系統(tǒng),,揀選系統(tǒng),自動揀選系統(tǒng),生產(chǎn)物流的自動化及過程控制,智能助手系統(tǒng)在德國萊因伯格的未來商店中，RFID貨架能識別貨架上的物品缺貨時間或被擺放錯位置。只需

23、按鍵便顯示價格的電子貨架標簽可以保證價格的準確可信。,具有特殊功能的貨架只要顧客移動了一件商品，顯示屏會立刻顯示該商品的信息包括號碼、顏色和價格等,聰明的購物助理未來的智能購物車能自動識別所購商品，使購物變得更加便利,更加快捷地稱重只需將水果或蔬菜在智能電子秤上，自動識別所放物品是蘋果、橘子、或蘿卜等。,電子時裝顧問智能試衣間為顧客所選服裝提供全面的信息,,,,互動的客戶咨詢師信息終端為顧客提供全面的幫助，包括商品信息、生活

24、小竅門、如何快速的在店中找到所需商品,完美的妝容智能鏡子幫助顧客選擇最合適的化妝品，顧客可以在互動屏幕上選擇不同的模特來測試不同風格的效果,65,,八、中國RFID發(fā)展思路,中國RFID發(fā)展思路,第二節(jié) 物聯(lián)網(wǎng),一、物聯(lián)網(wǎng)概述二、物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架三、EPC物聯(lián)網(wǎng)四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)五、物聯(lián)網(wǎng)應用,一、物聯(lián)網(wǎng)概述1.物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的起源,一、物聯(lián)網(wǎng)概述2. 物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義,一、物聯(lián)網(wǎng)概述3. 廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義,利用

25、條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時間、任何地點的連接（anything、anytime、anywhere），從而進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。,一、物聯(lián)網(wǎng)概述4.各國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計劃,一、物聯(lián)網(wǎng)概述5.物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景,十五年周期定律,IBM前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：計算模式

26、每隔15年發(fā)生一次變革。,每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競爭格局的重大動蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國“信息高速公路”戰(zhàn)略所催熟。,從Internet到IOT,一、物聯(lián)網(wǎng)概述6.物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的特征,,,全面感知,可靠傳輸,智能處理,利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。,通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進行實時傳送。,利用計算機技術(shù)，及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制，真正達到了

27、人與物的溝通、物與物的溝通。,一、物聯(lián)網(wǎng)概述6.物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的特征,,,全面感知,可靠傳輸,智能處理,利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。,通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進行實時傳送。,利用計算機技術(shù)，及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制，真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。,一、物聯(lián)網(wǎng)概述7.物聯(lián)網(wǎng)（IOT）結(jié)構(gòu)示意圖,一、物聯(lián)網(wǎng)概述8.IOT基本理論模型,,近距離通信,因特網(wǎng),跟蹤定位,,高速數(shù)

28、據(jù)網(wǎng)絡(luò),,智慧星球,感知中國,中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,一、物聯(lián)網(wǎng)概述9.面臨五個主要技術(shù)問題,（1）技術(shù)標準問題 世界各國存在不同的標準。中國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標準項目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組正式成立了PG1(國際標準化)、PG2(標準體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理)、PG5(標識)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應用調(diào)研)

29、等8個專項組，開展具體的國家標準的制定工作。 （2）安全問題 信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)安全也必須重點考慮。（3）協(xié)議問題 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP，但在接入層面，協(xié)議類別五花八門，GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧。,一、物聯(lián)網(wǎng)概述9.面臨五個主要技術(shù)問題,（4）IP地址問題 每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個地

30、址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來支撐。IPv4向IPv6過渡是一個漫長的過程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會存在與IPv4的兼容性問題。（5）終端問題。 物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能，且不同行業(yè)需求千差萬別，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對運營商來說是一大挑戰(zhàn)。,二、物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架,二、物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架,物聯(lián)網(wǎng)的四大網(wǎng)絡(luò)支撐,三、EPC物聯(lián)網(wǎng)1.E

31、PC概念,物聯(lián)網(wǎng)概念一經(jīng)提出，立即受到各國政府、企業(yè)和學術(shù)界的重視，在需求和研發(fā)的相互推動下，迅速熱遍全球。目前國際上對物聯(lián)網(wǎng)的研究逐漸明朗起來，最典型的解決方案有歐美的EPC系統(tǒng)和日本的UID系統(tǒng)。 EPC（Electronic Product Code）即產(chǎn)品電子代碼是基于RFID與Internet的一項物流信息管理新技術(shù)，通過給每一個實體對象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝等)分配一個全球惟一的代碼來構(gòu)建一個全球

32、物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)(An Internet of Things，簡稱“物聯(lián)網(wǎng)”)。,三、EPC物聯(lián)網(wǎng)2. EPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu),EPC系統(tǒng)是一個先進的、綜合性的和復雜的系統(tǒng)。它由EPC編碼體系、RFID系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三個部分組成，主要包括六個方面：EPC編碼、EPC標簽、讀寫器、EPC中間件、對象名稱解析服務(wù)（ONS）和EPC信息服務(wù)（EPCIS）。,PML：實體標記語言（Physical Markup Language）,三

33、、EPC物聯(lián)網(wǎng)2. EPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu),三、EPC物聯(lián)網(wǎng)3.EPC系統(tǒng)的工作流程,EPC編碼體系,國際上目前還沒有統(tǒng)一的RFID編碼規(guī)則。目前，日本支持的UID（Universal Identification，泛在識別）標準和歐美支持的EPC（Electronic Product Code，電子產(chǎn)品碼）標準是當今影響力最大的兩大標準，我國的RFID標準還未形成。 EPC編碼有通用標識（GID），也有基于現(xiàn)有全球唯一的編碼體系EAN/

34、UCC的標識（SGTIN、SSCC、SGLN、GRAI、GIAI）。這類標識又分為96位和64位兩種。,EPC編碼體系,EPC編碼體系,EPC編碼體系是EAN／UCC系統(tǒng)的拓展和延伸；EPC編碼僅對生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品進行編碼；EPC編碼給批次內(nèi)的每一單件產(chǎn)品分配惟一的EPC代碼，該批次也可視為一個單一的實體對象分配一個批次的EPC代碼。,特點,EPC編碼體系,惟一性、科學性、兼容性、全面性、合理性、國際性、無歧視性,特性：,射頻

35、識別系統(tǒng),信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),,,,組成,本地網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng),信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),功能模塊,EPC中間件（系統(tǒng)管理）對象命名解析服務(wù)(ONS)（尋址）EPC信息服務(wù)(EPCIS)（信息存儲）,,EPC中間件,EPC中間件是連接讀寫器和企業(yè)應用程序的紐帶，是一個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換軟件，用于加工和處理來自讀寫器的所有信息和事件流。主要任務(wù)是在將數(shù)據(jù)送往企業(yè)應用程序之前進行標簽數(shù)據(jù)校對、讀寫器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲和任務(wù)管理。,對象命名解析服

36、務(wù)(ONS),ONS工作過程：ONS查詢過程,EPCIS以PML為系統(tǒng)的描述語言，主要包括客戶端模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)查詢模塊三個部分（在EPC1.0中稱為PML服務(wù)器；在EPC2.0中，完善了功能并稱為EPCIS服務(wù)器）?？蛻舳四K主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)EPC標簽信息向指定EPCIS服務(wù)器傳輸；數(shù)據(jù)存儲模塊將通用數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中，在產(chǎn)品信息初始化的過程中調(diào)用通用數(shù)據(jù)生成針對每一個產(chǎn)品的屬性信息，并將其存儲于PML文檔中；數(shù)據(jù)查詢模塊

37、根據(jù)客戶端的查詢要求和權(quán)限，訪問相應的PML文檔，生成HTML文檔，返回給客戶端。,EPC信息服務(wù)(EPCIS),EPC信息服務(wù)(EPCIS),EPC信息服務(wù)(EPCIS),三、EPC物聯(lián)網(wǎng)4.EPC系統(tǒng)特點,EPC系統(tǒng)的特點 EPC與射頻識別技術(shù)的關(guān)系 EPC與EAN/UCC之間的關(guān)系,EPC系統(tǒng)的特點,開放的結(jié)構(gòu)體系。獨立的平臺與高度的互動性。靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系。,EPC與射頻識別技術(shù)的關(guān)系,RFID技術(shù)只是EPC

38、系統(tǒng)的一部分；EPC系統(tǒng)應用只是RFID技術(shù)的應用領(lǐng)域之一,EPC與EAN/UCC之間的關(guān)系,EPC與EAN／UCC全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)是兼容的EPC是EAN／UCC系統(tǒng)的延續(xù)和拓展。,（1）UPC編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換,注意：UPC的十進制編碼要轉(zhuǎn)換成BPC的十六進制符號。,（2）EAN－13編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換,,四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)1.RFID,四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)2.物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN (wireless sens

39、or network ),WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓撲結(jié)構(gòu),,WSN體系結(jié)構(gòu)：邏輯分層結(jié)構(gòu),,WSN體系結(jié)構(gòu),WSN體系結(jié)構(gòu),傳感器節(jié)點體系結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,,,WSN的特征,WSN通信,WSN在無線通信框架中的位置,WSN融合,WSN和其它無線通信技術(shù)的融合,應用前景,RFID側(cè)重于識別，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標的標識和管理，同時RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具

40、有部署簡單，實現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點，但一般WSN并不具有節(jié)點標識功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機。 RFID與WSN可以在兩個不同的層面進行融合：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID與WSN的融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合。,RFID和WSN融合,四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)3. RFID和WSN融合,物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID與WSN的融合,RFID和WSN融合,四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù) 3. RFID和WSN融合,傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

41、下RFID與WSN的融合：智能基站,RFID和WSN融合,,傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能節(jié)點,RFID和WSN融合,,傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能傳感標簽,RFID和WSN融合,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,122,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,,,給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼，這個二維碼會一直保持到超市出售的肉品上，消費者可通過手機閱讀二維碼，知道牲畜的成長歷史，確保食品安全。我國已有10億存欄動物貼上

42、了這種二維碼。,畜牧溯源,123,,,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,2002 年，英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園。傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的每個角落，每隔一分鐘檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)域有害物的數(shù)量，以確保葡萄可以健康生長。研究人員發(fā)現(xiàn)，葡萄園氣候的細微變化可極大地影響葡萄酒的質(zhì)量。通過長年的數(shù)據(jù)記錄以及相關(guān)分析，便能精確的掌握葡萄酒的質(zhì)地與葡萄生長過程中的日照、溫度、濕度的確切關(guān)系。這是一個典型的精準農(nóng)業(yè)、智能耕種的實例。,

43、無線葡萄園,葡萄園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)示意圖,124,,,物聯(lián)網(wǎng)應用,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,125,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,,,大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),2002年，由英特爾的研究小組和加州大學伯克利分校以及巴港大西洋大學的科學家把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用于監(jiān)視大鴨島海鳥的棲息情況。位于緬因州海岸大鴨島上的海燕由于環(huán)境惡劣，海燕又十分機警，研究人員無法采用通常方法進行跟蹤觀察。為此他們使用了包括光、濕度、氣壓計、紅外傳感器、攝像頭在內(nèi)的近10種傳感器類型數(shù)百個節(jié)

44、點，系統(tǒng)通過自組織無線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?00英尺外的基站計算機內(nèi)，再由此經(jīng)衛(wèi)星傳輸至加州的服務(wù)器。在那之后，全球的研究人員都可以通過互聯(lián)網(wǎng)察看該地區(qū)各個節(jié)點的數(shù)據(jù)，掌握第一手的環(huán)境資料，為生態(tài)環(huán)境研究者提供了一個極為有效便利的平臺。,大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),126,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,,,水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),根據(jù)目前歐美各國在研項目的文獻資料，可以大致將水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)可分為以下幾類： (1) 基于水面浮標的(射頻+水聲通信

45、)可任意升降的三維立體水下傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。優(yōu)點：布放比較容易，可利用太陽能、GPS以及水面上的無線通信，回避、降低了水下通信的困難。缺點：阻礙航道，易被發(fā)現(xiàn)破壞，容易隨波逐流，位置不能固定。 (2) 由固定在海底基站的節(jié)點構(gòu)成的，可任意升降的三維立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過光纜或聲通信與水面網(wǎng)關(guān)、節(jié)點聯(lián)結(jié)，將數(shù)據(jù)傳輸至基站。優(yōu)點：不會影響航行。缺點：維護不容易。,(3) 基于水面浮標節(jié)點 (射頻+水聲通信)、水中自主航行器（水聲通信）和水底固定

46、節(jié)點（水聲通信）的三維立體系統(tǒng)。優(yōu)點：覆蓋全面，配置靈活，功能強大。缺點：系統(tǒng)復雜，成本高。 與地面無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)仍然存在著諸多困難：如有效帶寬非常有限、水下信道非常惡劣等等，在這個領(lǐng)域還有許多的困難需要解決。,127,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,,,人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控，并且實時傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健中心通過手機，提醒您去醫(yī)院檢查身體。,個人保健,128,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,,,

47、利用部署在大街小巷的全球眼監(jiān)控探頭，實現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與110、119、112等交互，實現(xiàn)探頭與探頭之間、探頭與人、探頭與報警系統(tǒng)之間的聯(lián)動，從而構(gòu)建和諧安全的城市生活環(huán)境。,平安城市建設(shè),129,,,數(shù)字家庭是以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，包括各類消費電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等，通過不同的互連方式進行通信及數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的“互聯(lián)互通”的一種服務(wù)。數(shù)字家庭的四大功能：信息、通信、娛樂和生活

48、。,信息,通信,物聯(lián)網(wǎng)應用,未來數(shù)字家庭,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,130,,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,對珍貴的古老建筑進行保護，是文物保護單位長期以來的一個工作重點。將具有溫度、濕度、壓力、加速度、光照等傳感器的節(jié)點布放在重點保護對象當中，無需拉線鉆孔，便可有效地對建筑物進行長期的監(jiān)測。此外，對于珍貴文物而言，在保存地點的墻角、天花板等位置，監(jiān)測環(huán)境的溫度、濕度是否超過安全值，可以更妥善地保護展覽品的品質(zhì)。,文物保護,131,,物聯(lián)網(wǎng)應用,探索外部星球一

49、直是人類夢寐以求的理想，借助于航天器布撒的傳感器節(jié)點實現(xiàn)對星球表面大范圍、長時期、近距離的監(jiān)測和探索，是一種經(jīng)濟可行的方案。NASA 的 JPL 實驗室研制的 Sensor Webs 就是為將來的火星探測、選定著陸場地等需求進行技術(shù)準備的?，F(xiàn)在該項目已在佛羅里達宇航中心的環(huán)境監(jiān)測項目中進行測試和完善。,空間、海洋探索,美國宇航局的空間探索計劃中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應用模式示意圖,五、物聯(lián)網(wǎng)應用,132,物聯(lián)網(wǎng)管理平臺,移動POS,金融,

50、供應鏈,智能運輸,工業(yè)自動化,智能建筑,消防,公共安全,環(huán)境保護,氣象,數(shù)字化醫(yī)療,遙感勘測,軍事,農(nóng)業(yè),林業(yè),水務(wù),電力,煤炭,石化,物流、零售、自動服務(wù),設(shè)備、安全、節(jié)能,生產(chǎn)、安全、防災、水電油氣,防火、勘察、報警,污染檢測、報警,水質(zhì)、水量、污染、安全,大棚、土壤、灌溉、環(huán)境、跟蹤,抄表、監(jiān)控、節(jié)能,設(shè)備、臨床、輔助診斷、病程,險情、油井、運輸、管線,聯(lián)動、消防栓、定位、調(diào)度,照明、信號、應急、災害、識別,大地勘測、森林、地震、

51、海洋,偵查、監(jiān)控、定位、評估,降水、防洪、遠程設(shè)備,交易、訂單、跟蹤、識別,通風、瓦斯、救災定位,庫存、車隊、監(jiān)控、導航、識別、貨物,電子支付、實時信息,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,總結(jié),物聯(lián)網(wǎng)應用頻譜,,總結(jié),EAN · UCC系統(tǒng),EAN · UCC（全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)）是對貿(mào)易項目、物流單元、位置、資產(chǎn)、服務(wù)關(guān)系等的編碼為核心，集條碼和射頻等自動數(shù)據(jù)采集、電子數(shù)據(jù)

52、交換、全球產(chǎn)品分類、全球數(shù)據(jù)同步、產(chǎn)品電子代碼（ EPC ）等技術(shù)系統(tǒng)為一體的，服務(wù)于物流供應鏈的開放的標準體系。,EAN · UCC系統(tǒng),EAN · UCC 系統(tǒng)的條碼符號主要包括： EAN/UPC 條碼 ITF-14 條碼 UCC/EAN-128 條碼,EAN · UCC系統(tǒng),EAN · UCC 系統(tǒng)的編碼體系包括 6 個部分： 全球貿(mào)易項目代碼（ GTIN ）；

53、 系列貨運包裝箱代碼（ SSCC ）； 全球位置碼（ GLN ）； 全球可回收資產(chǎn)標識代碼（ GRAI ）； 全球單個資產(chǎn)標識代碼 （ GIAI ）； 全球服務(wù)關(guān)系代碼（ GSRN ）。,GTIN（全球貿(mào)易項目代碼）,GTIN是為全球貿(mào)易項目提供唯一標識的一種代碼（或稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。對貿(mào)易項目進行編碼和符號表示，能夠?qū)崿F(xiàn)商品零售（POS）、進貨、存貨管理、自動補貨、銷售分析及其它業(yè)務(wù)運作的自動化。GTIN是唯一的、無含義的、多