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浅议物联网与EPC与RFID技术
浅议物联网与EPC／RFID技术1 引言随着全球经济一体化和信息技术的发展，顾客个性化需求日益增长，不确定性也大大增加，在贸易物流、生产制造等领域对供应链效率提出了越来越高的要求。
由于物品标识和识别技术的落后，造成信息不对称，严重地影响到社会物流效率。
1998年麻省理工学院(MIT)的两位教授提出，以射频识别技术(REID)为基础，对所有的货品或物品赋予其唯一的编号方案，来进行唯一的标识。
这一标识方案采用数字编码，并且通过实物互联网来实现对物品信息的进一步查询。
这一技术设想催生了EPC (产品电子代码)和物联网概念的提出。
即利用数字编码，通过一个开放的、全球性的标准体系，借助于低价位的电子标签，经由互联网来实现物品信息的追踪和即时交换处理，在此基础上进一步加强信息的收集、整合和互换，并用于生产和物流决策。
2 EPC／RFID物品识别的基本模型EPC／RFID物品识别功能的实现主要由EPC编码标准、RFID电子标签、识读器、Savant网络、对象名解析服务以及EPC信息服务系统等六方面组成。
(1)EPC编码。
EPC提供对物理对象的唯一标识。
储存在EPC编码中的信息包括嵌入信息(Embedded Information)和参考信息(Information Reference)。
嵌入信息可以包括货品重量、尺寸、有效期、目的地等。
其基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据，这样EPC就成了一个网络指针，拥有最小的信息量。
参考信息其实是有关物品属性的网络信息。
(2)RFID电子标签。
由天线、集成电路、连接集成电路与天线的部分、天线所在的底层四部分构成。
RFID电子标签中存储EPC码。
RFID电子标签有主动型、被动型和半主动型三种类型。
主动和半主动标签在追踪高价值商品时非常有用，它们可以远距离的扫描，但这种标签每个成本也较高。
被动标签相对便宜，正在被积极地研究和推广。
(3)识读器。
使用多种方式与标签交互信息，近距离读取被动标签中的信息最常用的方法就是电感式耦合。
EPC的物联网技术
理是：利用射频信号及其空间耦合 和传输特性实现对静止或移动物体 的无接触自动识别。被识别物体的 距离取决于识读器的电磁波能量和 使用的频率，即频率越高并且电磁 波能量越大，识读器可以识别物体 的距离越远。 $%& 系统射频标签与射频识读 器之间利用无线感应方式进行信息 交换， 具有以下特点： 可以非接触识别； !、 无需“视线”所及， 可以穿过 ’、 水、 油漆、 木材甚至人体进行识别； 可以识别快速移动的物品； (、 可同时识别多个物品。 )、 例如：让一个货柜或购物车通 过一个阅读站， 每件物品电子标签中 的信息被自动传送到一个阅读程序， 通过匹配产品电子代码， *+,+-. 将初 步数据转换为可执行信息； 最后该信 息输入到仓库管理或供应链应用中 去进行处理。 /012 信息在供应链和仓库管理 应用主要有库存管理软件、运输和物 流、 需求和货架缺货补充、 预测别 （:;,-） 技术在 物流跟踪中的应用
射频识别 （:;,-） 技术的基本原
#!" # 办公自动化杂志 万方数据
网络的数据传输能力； )、 电子标签的廉价性 （< 美分 = 个） <、 可以说，基于 $%& 的物联网技 术与网络和计算计技术是如此珠联 璧合，把网络和计算机的优势发挥 到极至。 从这个意义上说， 基于 $%& 的物联网技术是继条码技术后的又 一次变革商品零售结算、物流配送 及产品跟踪管理模式的一项新技术； 可实现全球的万事万物于任何时间、 任何地点彼此相联， 互相 “交流” ， 由
图!
此将电子商务推进到了一个实质性 的阶段。 ’>>( 年 !! 月 ! 日国际物品编 码协会（$?@ = A&&）成立了全球物 品编码中心 $%& BC5D+C。 它标志 $%& 正式进入了全球推广应用阶段。至 今 已 有 !>> 多 个 国 家 和 地 区 加 入 $?@。随着全球经济一体化和信息 网络进程的加快，在技术革新迅猛 发展的背景下，我国 $%& 和物联网 技术研究和应用也在进一步的准备 和发展中。 ’>>) 年 ) 月 ’’ 日由 $%& BC5D+C 授 权 成 立 了 $%& BC5D+C &89E -+。 这 意 味 着 中 国 物 品 编 码 中 心 $%& BC5D+C &89-+ 成为中国境内 $%& 负责 $%& 注册、 BC5D+C 的唯一代表， 管理和业务实施等工作；同时表明 我 国 的 $%& 和 物 联 网 研 究 和 发 展 同国际接轨。
物联网导论第2章 -EPC
2.3 EPC体系结构
1. EPC中间件 EPC中间件具有一系列特定属性的“ 程序模块”或“服务”，并被用户集成以 满足他们的特定需求，EPC中间件以前被 称为SAVANT。
2.3 EPC体系结构
2. 对象名称解析服务（ONS） 对象名称解析服务是一个自动的网络 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。
2.3 EPC体系结构
2. 读写器 读写器是用来识别 EPC 标签的电子装 置，与信息系统相连实现数据的交换。 读写器的基本任务就是激活标签，与标 签建立通信并且在应用软件和标签之间传 送数据。
2.3 EPC体系结构
2.3.3 EPC信息网络系统 EPC 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。它是在全球互联网的基础 上，通过 EPC 中间件、对象名称解析服务 (ONS)和EPC信息服务（EPC IS）来实现 全球“实物互联”。
第2章 物联网的体系结构
比较具有代表性的物联网体 系 结 构 有 得 到 欧 美 支 持 的 EPC Global 物联网体系结构和日本的 Ubiquitous ID(UID), 物联网体系 结构。我国学者沈苏彬等从物联 网系统功能角度提出了物联网三 维体系结构。
2.1 三维体系结构
2.2.1 三维体系结构概念 我国学者沈苏彬等认为，物联网系统 本身是一个3个维度的系统，分别是：信息 物品、自主网络、智能应用。 信息物品：表示这些物品可以标识或 感知其自身信息； 自主网络：表示这类网络具有自配置 、自愈合、自优化、自保护能力； 智能应用：表示这类应用具有智能控 制和 能力。
2.3 EPC体系结构
即每个对象都赋予一个唯一的EPC，并采用 射频识别技术的信息管理系统，彼此联系， 数据传输和数据存储有EPC网络处理。 EPC系统是一个非常先进的、综合性的 复杂系统，其最终目标是为每一单品建立全 球的、开放的标识标准。由全球产品电子代 码（EPC）的编码体系、射频识别系统及信 息网络系统3部分组成，如表2-1，见P40。
物联网的典型架构—EPC系统
• 9.3.2 EPC编码的结构
• 1.EPC的头字段（EPC Header）
• 2.EPC管理者（EPC Manager）
•
3.对象分类(Object Class)
•
4.序列号（Serial Number）
EPC编码结构
标头
管理者代码
对象分类代码
N位
N位
N位
序列号 N位
EPC编码版本
版 本类 型
EPC网络分布
• 9.4.3 EPC信息服务
•
EPC信息服务（EPC Information Service，EPCIS）服务是最
终用户与EPC global网络进行数据交换的主要桥梁，EPCIS服务器上
的数据是由供应链上下游的企业共享获得的，通过这种共享，企业可 以了解商品在整个供应链环节中的星系，而不仅仅局限于本企业内部。
• 9.4.2对象名称解析服务ONS • EPC系统是一个开放式的、全球性的物品追踪网络，将产品电子码
存储在标签中，还需要提供一些将产品电子码对应到相应商品信息的 角色，这个角色就由对象名称解析服务（Object Name Service， ONS）担当，ONS服务是一种全球性的查询服务。
对象名称解析服务
定义
应用领域
应用举例
开放式 RFID系统
非开放式 RFID系统
在全球范内的 不同局域网系统统一定义标 识对象、编码格式、数据结 构和代码赋值、RFID代码具 有全球范围内的唯一性、 RFID数据可以在全球范围内 的局域网系统间实现数据交 换和信息共享。
仅在同一局域 网内部定义表示对象、编码 格式、数据结构和代码赋值 ，RFID代码具有该局域网内 的唯一性，RFID数据可以在 同一局域网内的子系统间实 现数据交换和信息共享
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市政管理
城市部件：广告牌、停车场、 市政车辆、垃圾物流、市政井 盖、古木名树、地下管网、路 灯监测、市政供暖监测、公共 场合环境监测等
城市事件：汇集、游商、闯进 禁区等
节能减排
建筑物节能： 公共场合温度监测 空调无线监控 照明智能控制 水电风气监测 能源设备安全 燃气储气输送安全监测 电力变电设备和传播设备旳监控 智能电网 智能电表，记录取户旳用电习惯 无线抄表，远程上传
物联网培训教程-
2023-05
物联网基本概念
物联网背景
物联网背景
美国和欧盟领导人有关物联网旳谈话和会议 美国总统奥巴马在其就职演说中着重提到
了“智慧旳地球”，并决定投资110亿美元进行 智能电网旳研究建设；
欧盟总部在近期也召开了有关“物联网” 旳有关讨论
中国移动高管对物联网旳论述
物联网概念旳发展历程
1998
1995 Bill Gates在《将来之路》中提及物联网概念
MIT旳 Kevin Ashton：把RFID技术与传感器技术 应用于日常物品中形成一种“物联网”
1999
EPC global 旳Auto-ID中心：物联网是成千上万旳物 品采用无线方式接入了Internet旳网络。这是物联网 概念真正旳提出。
2023
ITU报告：物联网是经过RFID和智能计算等网＋物联网＝智慧地球 把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、 供水系统、大坝、油气管道等多种物体中，而且 普遍连接形成网络，即“物联网”
物联网概念
物联网旳架构
物联网旳关键技术
物联网应用领域
低碳
13
智能交通
– 交通引导 – Bus通告 – 停车场信息获取 – 事件发觉/处理/公布 – 车辆本身情况旳公布 – 乘客通信和娱乐 – 城市人员分布/流动 – 自动收费
第8章EPC基础知识
四、 EPCglobal组织
1. EPCglobal概述 EPCglobal是一个中立的、非营利性标准化组织。由EAN 和UCC两大标准化组织联合成立。 主要职责：是在全球范围内对各个行业建立和维护EPC网 络，保证供应链各环节信息的自动、实时识别采用的全球 统一标准。 2. EPCglobal网络 EPCglobal网络是实现自动即时识别和供应链信息共享的 网络平台。
8.2.2 EPC编码关注的问题
生产厂商和产品 内嵌信息 分类 批量产品编码 载体
8.2.3 EPC编码结构
EPC中码段的分配时由EAN.UCC来管理的。 EPC编码是由一个版本号加上另外三段数据（依 次为域名管理、分类对象、序列号）组成的一组 数字。 版本号+域名管理+分对象+序列号
二、 EPC系统的构成
1. EPC系统的构成
EPC系统是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。 其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。 它由全球产品电子代码（EPC）体系、射频识别系统及信 息网络系统三部分组成，主要包括六个方面，见表8-1和 图8-1。
二、 EPC系统的构成
2. EPC系统的构成 该框架基于RFID技术、 Internet技术以及EPC体 系，包括各种硬件和服务 性软件系统。EPC系统的 构成目标，制定相关标准 的目标是：在贸易伙伴之 间促进数据和实物的交换， 鼓励改革。
图8-19 DNS工作流程
8.4 EPC系统中的对象名称解析服务
2. ONS与DNS比较
（1）ONS与DNS的联系 ONS服务是建立在DNS基础之上的专门针对EPC编码与货品 信息的解析服务，在整个ONS服务工作过程中，ONS服务工作 过程中，DNS解析是作为ONS不可分割的一部分存在的，在将 EPC编码转换成URI格式，再由客户端将其转换成标准域名时， 下面的工作就由DNS承担了，DNS经过递归式或交谈式解析， 将结果以NAPTR记录格式返回给客户端，ONS即过完成了一次 解析服务。
《EPC和RFID技术》课件
实时信息更新、高效追踪和定位、减少人工
成本较高、信息安全与隐私问题、对环境和
干预、提高生产效率。
电磁辐射的影响。
EPC和RFID的发展趋势
1
小型化和低成本
研究和发展更小型、更便宜的EPC和RFIC和RFID系统之间的互联互通和数据共享。
3
可持续发展
减少电量消耗和对环境的影响，推动可持续的EPC和RFID技术发展。
位置，提高生产线效率和物
品定位精确度。
RFID的应用领域
门禁系统
库存管理
动物追踪
利用RFID技术进行身份验证和控
通过RFID标签实时更新库存信
利用RFID技术跟踪动物的行为和
制进入敏感区域的权限。
息，提高库存管理效率。
位置，用于研究和保护。
EPC和RFID的优势和局限性
1
优势 ✅
2
局限性 ❌
码系统。RFID（Radio Frequency Identification）是一种利用无线电信号
实现自动识别的技术。
EPC的应用领域
供应链管理
零售业 ️
物品定位
通过EPC标签跟踪物流过程，
通过EPC标签追踪商品信息，
利用EPC技术追踪和定位物品
提高运输和库存管理效率。
加速结账流程和库存补充。
《EPC和RFID技术》PPT课
件
本课件将介绍EPC和RFID技术，包括其定义和原理、应用领域、优势和局限性
以及发展趋势。通过本次分享，您将深入了解这两种关键技术的重要性和应
用前景。
EPC和RFID的定义和原理
EPC（Electronic Product Code）是一种用于在物联网中识别实体物体的编
物联网的典型架构-EPC系统概述
11.2 EPC系统的组成
EPC系统构成
EPC系统由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息 网络系统三部分构成，如表所示。
系统构成 全球产品电子代 码编码体系 射频识别系统 信息网络系统 名 称 注 释 EPC编码标准 RFID电子标签 RFID读写器 Savant（中间件） 对象名称解析服务ONS 识别目标的特定代码 电子标签贴在物品之 上，与之一一对应 为EPC系统提供信息 支撑
第十一章 物联网的典型架构— EPC系统
EPCglobal旨在搭建一个可以自动识别任何 地方、任何事物的开放性的全球网络，即EPC 系统，可以形象地称为物联网。EPC强调适用 于对每一件物品都进行编码的通用方案，每一 件物品的EPC代码在物联网中所起到的作用就 相当于一个索引。
11.1 RFID系统应用类型
11.3 EPC编码体系
全球产品电子代码EPC编码体系是新一代与GTIN兼容的编码标 准，它是全球统一标识系统的拓展与延伸，是全球统一标识系统的 重要组成部分，属于EPC系统的核心和关键。
EPC编码原则
1．唯一性
EPC提供给实体对象全球唯一的标识，一个EPC代码只标识一个 实体对象。为了确保实体对象的唯一标识的实现，EPCglobal采取 了 以下措施： （1）足够的编码容量。EPC编码冗余度如表11-2所示。比特数可 以从世界人口总数（大约60亿）到大米总粒数（粗略估计1亿亿粒） 变化，因此，EPC有足够大的地址空间来标识所有这些对象。
EPC编码的结构
电子产品编码是构成EPCglobal网络中所有标准和接口的基本元 素，由一个标头字段加上另外三段数据（依次为EPC管理者、对象分 类、序列号）组成的一组数字，其组成结构如表所示：