基于EPC的物联网结构

基于EPC的物联网结构 百恒物联 2018-11-30 2875

基于EPC的物联网结构


  1、EPC简介


  EPC(Electronic Product Code,产品电子代码)载体是RFID标签,并借助互联网来实现信息的传递。EPC旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准,实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯,从而有效提高供应链管理水平、降低物流成本。EPC是一个完整的、复杂的、综合的系统。

  1999年美国麻省理工学院一位天才的教授提出了EPC开放网络(物联网)构想,在国际条码组织(EAN.UCC)、宝洁公司(P&G)、可口可乐、沃尔玛、联邦快递、雀巢、英国电信SUN、PHILIPS、IBM等全球83个跨国公司的支持下,开始了这个发展计划。并于2003年10月在国际上成立 EPC GLOBLE全球组织,进而推广EPC和物联网的应用。当时,欧洲、美国、日本等发达国家都全力推动符合EPC技术的电子标签的应用。美国国防部、美国、欧洲、日本的生产企业和零售企业都制定了在2004年-2005年实施电子标签的方案。

  EPC编码是国际条码组织推出的新一代产品编码体系,原来的产品条码仅是对产品分类的编码,EPC是对每个单品都赋予一个全球唯一编码,EPC编码采用96位(二进制)方式的编码体系。96位的EPC码,可以为2.68亿公司赋码,每个公司可以有1600万产品分类,每类产品有680亿的独立产品编码,形象的说可以为地球上的每一粒大米赋一个唯一的编码。

  采用RFID技术的电子标签是由一个比1/5大米粒还小的电子芯片和一个软天线组成,电子标签像纸一样薄,可以做成邮票大小,或者更小。EPC电子标签可以在1m~6m的距离让读写器探测到,电子标签一般可以读写信息。电子标签是一个成熟的技术,EPC电子标签的特点是全球统一标准,价格也非常便宜。EPC电子标签通过统一标准、大幅降低价格、与互联网信息互通的特点,使电子标签应用风起云涌,在2006年全球电子标签应用将达到每年600亿~800亿片的用量。

  RFID标签、EPC和互联网3个元素的有效组合,孕育出正在改变世界产品生产和销售管理的新网络。一个带有电子标签的产品,电子标签中有这个产品的唯一编码,当这个带有标签的产品通过一个读写器时,这个产品的信息就会通过互联网传输到指定的计算机内,这个是一个全自动的产品流动监测网络。EPC开放网络系统(物联网)将在全球范围内从根本上改变对产品生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控的管理水平。EPC开放网络(物联网)是构建在互联网之上全球物品流动信息传递网络,互联网上开展了许多服务,这些应用开始渗透到人们的生活中,如电子邮件、IP电话、网上新闻、网上游戏,这些都是互联网的应用,EPC开放网络(物联网)也是一种应用,但这种应用是和产品生产、产品销售紧密结合的应用。

  随着全球经济一体化和信息网络化进程的加快,为满足对单个物品的标识和高效识别,美国麻省理工学院的自动识别(Auto-ID)实验室在美国统一代码协会(UCC)的支持下,提出要在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线通信技术,构造一个覆盖世界万物的系统,同时还提出了EPC的概念。即每一个对象都将被赋予一个唯一的EPC,并由采用无线射频识别技术的信息系统管理、彼此联系;数据传输和数据储存由EPC网络来处理。随后,国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码协会(UCC)于2003年9月共同成立了非营利性组织EPC Global,将EPC纳入了全球统一标识系统,实现了全球统一标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合。EPC Global关于物联网的描述是,一个物联网主要由PC编码体系、射频识别系统及信息网络系统3个部分组成。

  2、EPC编码体系


  物联网实现的是全球物品的信息实时共享。显然,首先要做的是实现全球物品的统一编码,即对在地球上任何地方生产出来的任何一件产品,都要给它打上电子标签。在这种电子标签里携带有一个电子产品编码,并且全球唯一。电子标签代表了该物品的基本识别信息,例如,表示“A公司于B时间在C地点生产的D类产品的第E件”。目前,欧美支持的EPC编码和日本支持的UID(Ubiquitous Identification)编码是两种常见的电子产品编码体系。

  3、PEID系统


  RFID系统包括EPC标签和读写器。EPC标签是编号(每一个商品唯一的号码,即牌照)的载体,当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时,该物品与EPC标签中的产品电子代码就建立起了一对一的映射关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过RFID读/写器可以实现对EPC标签内存信息的读取。这个内存信息通常就是产品电子码,产品电子代码经读写器上报给物联网中间件,经处理后存储在分布式数据库中。用户查询物品信息时只要在网络浏览器的地址栏中,输入物品名称、生产商、供货商等数据,就可以实时获悉物品在供应链中的状况。目前,涉及这部分的标准也已制定,包括电子标签的封装标准,电子标签和读写器间数据交互标准等。

  4、EPC信息网络系统


  EPC信息网络系统包括EPC中间件、发现服务和EPC信息服务3个部分。

  (1)EPC中间件。要实现每个小的应用环境或系统的标准化及它们之间的通信,在后台应用软件和读/写器之间,必须设置一个通用平台和接口,通常将其称为中间件。EPC中间件实现RFID读/写器和后端应用系统之间的信息交互,捕获实时信息和事件,或上行给后端应用数据库系统以及ERP系统,或下行给RFID读/写器。EPC中间件采用标准的协议和接口,是连接RFID读/写器和信息系统的纽带,目前,已在制定应用级别事件(Application Level Event,ALE)标准。

  (2)发现服务(Discovery Service)。EPC信息发现服务包括对象名称解析服务(Object Naming Service,ONS)以及配套服务,基于电子产品代码,获取EPC数据访问通道信息。

  (3)EPC信息服务(EPC Information Service,EPC IS)。EPC IS即EPC系统的软件支持系统,用以实现最终用户在物联网环境下交互EPC信息。关于EPC IS的接口和标准也正在制定之中。可见,一个EPC物联网体系架构主要应由EPC编码、EPC标签及RFID读/写器、中间件系统、ONS服务器和 EPC IS服务器等部分构成。

  应用系统由3部分组成,即RFID识别系统、中间件系统和计算机互联网系统。其中RFID识别系统包含EPC标签和RFID读/写器,两者通过RFID空中接口通信;EPC标签贴于每件物品上。中间件系统含有EPC IS、PML、ONS及其缓存系统,其后端应用数据库系统还包含ERP系统等,中间件系统与计算机互联网相连,能够及时有效地跟踪、查询、修改或增减数据。

  综上所述,EPC系统是在计算机互联网基础上,通过EPC中间件、对象名称解析服务(ONS)和EPC IS来实现全球物物互联的。
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