中国物联网信息服务系统研究
万方数据
第１２Ａ期宁焕生：中国物联网信息服务系统研究
２５１５
１９９９年麻省理工学院Ａｕｔｏ－ＩＤ中心在美国统一代码委员会的支持下提出了ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｐｒｏｄｕｃｔ
Ｃｏｄｅ）的概念．２００３
年１１月１日Ａｕｔｏ－ＩＤ中心更名为Ａｕｔｏ．ＩＤ实验室，致力于自动识别技术的开发和研究工作，倡导为能够跨越整个供应链的操作方案制定公共的标准．ＥＰＣ系统使用了数据接口组件的方式解决数据的传输和存储问题，用标准化的计算机语言来描述物品的信息．２００３年９月Ａｕｔｏ－ＩＤ中心发布的规范１．０版【４Ｊ中将这个组件命名为ＰＭＬ（物品标识语言，Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｍａｒｋｕｐ
Ｉａｍｇｕａｇｅ）Ｓｅｒｖｅｒ．作为ＥＰＣ系统中的信息服务关键组
件，ＰＭＬ成为描述自然物体、过程和环境的统一标准．在其后的一年中，技术小组依照各个组件的不同标准和作用以及它们之间的关系修改了规范，于２００４年９月发布了修订的ＥＰＣ网络结构方案，ＥＰＣＩＳ（ＥＰＣ信息服务，ＥＰＣ
Ｉｎｆｏｒｎｍｔｉｏｎ
Ｓｅｒｖｉｃｅ）
代替了原来的ＰＭＬＳｅｒｖｅｒ．这个方案提出了ＥＰＣＩＳ在ＥＰＣ系统中的作用和具体功能，如图２所示．目前一些系统原型已经建立起来，但是具体针对ＥＰＣＩＳ的规范仍在制定中．
ＯＮＳ（ＯｂｊｅｃｔＮｍｅＳｅｒｖｉｃｅ）
ｌ查询
－提供指定ＥＰＣ的权威信息的ＵＲＬ
＼ＪＥＰＣＩＳ发现服务
指向ｌ量：：；：箸斧可信合作伙伴的安全
ＥＰＣＩＳ（信息雅务）?存取ＥＰＣ相关数据
＿搽篓：激嚣
应用层事件（ＡＬＥ）
１鬲而］
?处理中的麟时数据?赢级过滤器
?报告数据
读写嚣协议?捕获标签和传染器数据
读写器
ｆ
ｌ
读写器管理
温度等传染器
企娩应用程净
内部数据库
务器等相关设施，我国企业商业秘密就无从保护，给国家信息安全及经济情报造成安全隐患．一旦国外的主服务器发生意外，我国的国民经济活动将受到严重影响．另一方面，如果电子标签采用国外的标准，我国数百亿美元的电子标签产业中最关键的核心部分：编码规则、传输协议、中央数据库等规则只能随之来制定，我国物流业的发展战略将依附予国外．作为世界最大的制造业基地，我国不但每年要支付昂贵的专利费，同时也很难做出适合中国国情的修改．所以，确立我国自有知识产权的商品编码及网络管理制式标准非常重要．
物联网的建设在我国日益受到重视，制定我国自主知识产权的标准体系和网络系统的呼声越来越强烈．２００６年６月９日，由中华人民共和国科学技术部等十五部委联合编写的《中国射频识别（ＲＦＩＤ）技术政策白皮书》发布，对ＲＦＩＤ产业化和应用方面的关键技术进行了探讨，为中国ＲＦＩＤ技术与互联网、通讯等技术相结合，应用于物流制造业的发展指明了道路．
我国的研究人员对物联网信息服务的研究【５．７１较发达国家稍晚，在跟踪发达国家研究的同时已经逐渐有了自己的创新．参与这方面研究的有中国物品编码中心、中国标准协会、
ＡＩＭ
Ｃｈｉｎａ、复旦大学Ａｕｔｏ－ＩＤ中国实验室、北京航空航天大学
等科研机构及一些企业，并取得了一些初步的成果．同时，有国内从事ＲＦＩＤ研发的知名企业在２００５年两会期间提交了《适应社会经济发展需求，建立中国物流互联网工程》的提案，提出了开展中国物联网研究和规划的建议，目前有关部委领导已就此提案进行了考察和论证．一些刊物和网站成为物联网信息服务的讨论阵地．
３中国物联网信息服务系统架构
目前，我国已成为世界制造业中心，信息技术发展迅速，物联网技术研究已迫在眉睫．本文提出的中国物联网信息服务系统分为四层，其架构如图３所示．
图２ＥＰＣ网络结构图
日本在电子标签方面的发展，始于２０世纪８０年代中期的实时嵌入式系统ＴＲＯＮ，Ｔ－Ｅｎ巧ｎｅ是其中核心的体系架构．在Ｔ—Ｅｎ异ｉ∞论坛领导下，ＵＩＤＣｅｎｔｅｒ（泛在识别中心，Ｕｂｉｑｕｉ．
ｔｏｕｓ
ＩＤ
ｃｅｎｔｅｒ）中心于２００３年３月成立，具体负责研究和推广
自动识别的核心技术，即在所有的物品上植入微型芯片，组建网络进行通信．ＵＩＤ得到了日本政府经济产业省和总务省以及大企业的支持．Ｕ１Ｄ提出一种ＵＩＤ技术终端来支持用户和泛在识别计算机环境的通信，叫做泛在通讯器（ＵｂｉｑｕｉｔｏｕｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｏｒ），简称ＵＣ．ＵＣ提供了多制式的通信接口以处理不同种标签和读写器的信息，无论是本地还是网络都可以通过嵌入式的接口连接ＵＩＤ信息把服务系统．
由于涉及到很多重要领域和国家信息安全，很多国家都重视信息服务系统的建设。希望提出自主知识产权的ＲＦＩＤ标准和物联网标准，不再像Ｉｎｔｅｒｎｅｔ那样主要由美国主导．２．２中国物联网技术研究
图３
我国物联网信息服务系统架构
目前我国的商品制造和出口量非常巨大，如果采用国外国家物联网管理中心是一级管理中心，制定和发布总体标的识别体系和技术规范，则必须使用其中央数据库和解析服
准，负责与国际物联网互联，并对二级物联网管理中心进行管理．
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第１２Ａ期宁焕生：中国物联网信息服务系统研究２５１７
ｓ．３物联网信息服务系统的网络管理结构（ＲＦＩＤ－ＭＰ）本系统选择采用嵌入式代理模块和委托代理模块结合的方式来实现系统的网络管理．管理系统除监控设备硬件工作状态（如温度、端口等），也监控软件（如系统软件、应用软件、数据库及嵌入模块等）．如图５所示，该系统分四级结构．下面分别介绍各级结构中的模块功能．
通Ｔａｇ
徊
图５ＲＦＩＤ－ＭＰ网络管理系统
?管理中心
管理中心负责对整个系统，包括计算机终端Ｍａｎａｇｅｒ、Ｒｅａｄｅｒ以及Ｔａｇ进行管理．其直接管理对象是计算机终端Ｍａｎａｇｅｒ．
?计算机终端
计算机终端中的Ｍａｎａｇｅｒ模块负责管理计算机终端自身、Ｒｅａｄｅｒ以及墩．它对代理模块Ａ或者曰发出查询或者设置指令给代理，获取代理返回的信息；同时接收来自代理的报告信息．并将相应信息报告给管理中心．例如，管理中心可以在远程登录到计算机终端上对ＲＦＩＤ软件进行重新启动．?Ｒｅａｄｅｒ
Ｒｅａｄｅｒ中的代理模块Ａ，专门负责将来自ＭＢ嘲３Ｔ的查询或者设置指令转换为Ｒｅａｄｅｒ特有的指令，以完成Ｍａｎａｇｅｒ对Ｒｅａｄｅｒ的指示，并返回给地眦孵相关的Ｒｅａｄｅｒ信息；同时还具有将Ｒｅａｄｅｒ中发生的故障事件主动通知给Ｍａｌ＿ｌａ＿ｇｅｒ的功能．Ｒｅａｄｅｒ中的委托代理模块曰一方面负责接收来自Ｍａｎ．ａｇｅｒ对Ｔａｇ的查询或者设置指令；另一方面，通过专用通信协议，与Ｔａｇ中的模块Ｃ进行通信．Ｂ再将Ｃ的查询或者设置结果返回给Ｍａｎａｇｅｒ．当Ｔａｇ发生故障时，Ｂ将ｃ发送过来的报警结果报告给Ｍａｎａｇｅｒ．从而实现Ｍａｎａｇｅｒ对盹的间接管理．?Ｔａｇ
Ｔａｇ中的模块Ｃ收集委托代理口通过专用通信协议传送过来的指令，查询或者设置Ｔａｇ中的参数，并将结果通过曰、Ｃ之间的专用通信协议返回到委托代理模块Ｂ；当Ｔａｇ发生故障时，Ｃ发送报警消息给Ｂ．
委托代理模块曰、模块ｃ以及占、Ｃ之间专用通信协议设计是ＲＦＩＤ．ＭＰ协议的重点内容之一，其深入研究设计细节将在以后的文章中加以介绍．
６小结与展望
物联网信息服务系统是和物联网业务系统匹配的分级结构，每一级对应其相应的信息服务功能和管理权限．文中尚未涉及安全问题，其作为物联网的重点内容之一需要进一步深入研究．物联网研究对于我国ＲＦＩＤ自主知识产权战略和物联网建设具有重要的经济价值和信息安全意义，本文为中国物联网信息服务系统的研究和建设提供了一定的参考．
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作者简介：
宁焕生男，１９７５年生于安徽怀宁．１９９６
年毕业于安徽大学，获电子工程专业学士学
位；２００１年毕业于北京航空航天大学，获信息
与通信工程专业博士学位；２００２—２００３年，航
天科工集团航天金卡公司副总师；２００４至今，
北京航空航天大学电子信息工程学院博士后、
副教授．曾主持国家发改委专项、９７３子专题、
射频通信及金融信息化等课题近ｌｏ项，发表
论文３０余篇．主要研究领域为：ＲＦＩＤ、ＣＯＳ与ＥＭＶ、电磁散射、智能交通等．
Ｅ．ｍａｉｌ：ｎｉｒ堰ｈｕａｎｓｈｅｎｓ＠ｖｉｐ．ｓｉｎａ．ＣＯｍ．
万方数据
中国物联网信息服务系统研究
作者：宁焕生， 张瑜， 刘芳丽， 刘文明， 渠慎丰， NING Huan-sheng， ZHANG Yu， LIU Fang-li， LIU Wen-ming， QU Shen-feng
作者单位：宁焕生,张瑜,刘文明,渠慎丰,NING Huan-sheng,ZHANG Yu,LIU Wen-ming,QU Shen-feng(北京航空航天大学电子与信息工程学院,北京,100083)， 刘芳丽,LIU Fang-li(中国矿业大学
,化学与环境工程学院,北京,100083)
刊名：
电子学报
英文刊名：ACTA ELECTRONICA SINICA
年，卷(期)：2006,34(z1)
被引用次数：67次
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