無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)RFID

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

RFID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(dòng)識(shí)別技術(shù)在物流中的應(yīng)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(lèi)六、RFID技術(shù)的特點(diǎn)七、RFID技術(shù)的應(yīng)用一、RFID技術(shù)概念

RFID技術(shù)

(Radio

Frequency

Identification)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù)基本原理是電磁理論。是利用電磁能量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)。RFID技術(shù)的發(fā)展1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1950-1960年：早期射頻識(shí)別技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。1960-1970年：射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試。1970-1980年：射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種射頻識(shí)別技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識(shí)別應(yīng)用。1980-1990年：射頻識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開(kāi)始出現(xiàn)。1990-2000年：射頻識(shí)別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品得到廣泛采用，射頻識(shí)別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。至今，射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無(wú)線可讀可寫(xiě)、無(wú)源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。二、RFID系統(tǒng)組成

信號(hào)發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)發(fā)射接收天線信號(hào)接收機(jī)(閱讀器)編程器1．信號(hào)發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)

標(biāo)簽:帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。概念特點(diǎn)1．信號(hào)發(fā)射機(jī)(射頻標(biāo)簽)

種類(lèi)標(biāo)識(shí)標(biāo)簽便攜式數(shù)據(jù)文件按調(diào)制方式分主動(dòng)式標(biāo)簽被動(dòng)式標(biāo)簽按存儲(chǔ)器的類(lèi)型分只讀標(biāo)簽讀寫(xiě)標(biāo)簽按有無(wú)電源分無(wú)源標(biāo)簽有源標(biāo)簽其它種類(lèi)低頻標(biāo)簽中頻標(biāo)簽高頻標(biāo)簽主動(dòng)式標(biāo)簽、被動(dòng)式標(biāo)簽

主動(dòng)式被動(dòng)式標(biāo)簽電源內(nèi)置于標(biāo)簽內(nèi)讀卡器通過(guò)無(wú)線電頻率傳輸能量標(biāo)簽電池有無(wú)所需信號(hào)強(qiáng)度低高范圍可達(dá)100m3到5m讀取多標(biāo)簽1000個(gè)3米內(nèi)幾百個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)128Kb可讀可寫(xiě)128字節(jié)可讀可寫(xiě)優(yōu)點(diǎn)：工作可靠性高，信號(hào)傳送距離遠(yuǎn)。缺點(diǎn)：標(biāo)簽的使用壽命受到限制，貴優(yōu)點(diǎn):具有永久的使用期，便宜缺點(diǎn):數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x短被動(dòng)式標(biāo)簽主動(dòng)式標(biāo)簽應(yīng)用:零售行業(yè)的傳統(tǒng)標(biāo)簽應(yīng)用：軍事;交通控制只讀標(biāo)簽與讀寫(xiě)標(biāo)簽

只讀標(biāo)簽讀寫(xiě)標(biāo)簽只讀標(biāo)簽一次性編程只讀標(biāo)簽可重復(fù)編程只讀標(biāo)簽內(nèi)容在標(biāo)簽出廠時(shí)已被寫(xiě)入只可在應(yīng)用前一次性編程寫(xiě)入經(jīng)擦除后可重新編程寫(xiě)入，識(shí)別過(guò)程中標(biāo)簽內(nèi)容不改寫(xiě)標(biāo)簽應(yīng)用過(guò)程中數(shù)據(jù)雙向傳輸無(wú)源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽

無(wú)源標(biāo)簽：標(biāo)簽中不含有電池的標(biāo)簽。特點(diǎn)：工作時(shí)距識(shí)讀器的天線比較近使用壽命長(zhǎng)。有源標(biāo)簽標(biāo)簽中含有電池的標(biāo)簽。特點(diǎn)：距識(shí)讀器天線的距離較無(wú)源標(biāo)簽要遠(yuǎn)有源標(biāo)簽需定期更換電池。按標(biāo)簽含信息量大小分

標(biāo)識(shí)標(biāo)簽特點(diǎn)：存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)號(hào)碼，用于對(duì)特定的標(biāo)識(shí)項(xiàng)目，如人、物、地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目的詳細(xì)的特定的信息，需與系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查找。便攜式數(shù)據(jù)文件標(biāo)簽中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)非常大，足可以看作是一個(gè)數(shù)據(jù)文件。特點(diǎn)：用戶(hù)可編程標(biāo)簽中除了存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)碼外，還存儲(chǔ)有大量的被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目其他的相關(guān)信息，如包裝說(shuō)明、工藝過(guò)程說(shuō)明等。低頻(LowFrequency)：

使用的頻段范圍為10KHz-1MHz，常見(jiàn)的主要規(guī)格有125KHz、135KHz。一般這個(gè)頻段的電子卷標(biāo)都是被動(dòng)式優(yōu)點(diǎn)：其標(biāo)簽靠近金屬或液體的物品上時(shí)能夠有效發(fā)射訊號(hào)，缺點(diǎn)：讀取距離短、無(wú)法同時(shí)進(jìn)行多卷標(biāo)讀取以及信息量較低，應(yīng)用：門(mén)禁系統(tǒng)、動(dòng)物芯片、汽車(chē)防盜器和玩具…等。高頻(HighFrequency)：

使用的頻段范圍為1MHz-400MHz，常見(jiàn)的主要規(guī)格為13.56MHz。這個(gè)頻段的標(biāo)簽主要還是以被動(dòng)式為主，優(yōu)點(diǎn)：和低頻相較，傳輸速度較快且可進(jìn)行多標(biāo)簽辨識(shí)應(yīng)用：最大的應(yīng)用就是SmartCard，一般應(yīng)用于圖書(shū)館管理、產(chǎn)品管理等。按頻率分

超高頻(UltraHighFrequency)：

使用的頻段范圍為400MHz-1GHz，常見(jiàn)的主要規(guī)格有433MHz、868-950MHz。主動(dòng)式和被動(dòng)式的應(yīng)用在這個(gè)頻段都很常見(jiàn)，被動(dòng)式標(biāo)簽讀取距離約3-4公尺左右，傳輸速率較快，而且因?yàn)樘炀€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(yīng)用較不理想，但由于讀取距離較遠(yuǎn)、信息傳輸速率較快，而且可以同時(shí)進(jìn)行大數(shù)量標(biāo)簽的讀取與辨識(shí)，因此目前已成為市場(chǎng)的主流，未來(lái)將廣泛應(yīng)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(jiàn)的主要規(guī)格有2.45GHz、5.8GHz。微波頻段的特性與應(yīng)用和超高頻段相似，讀取距離約為2公尺，但是對(duì)于環(huán)境的敏感性較高，一般應(yīng)用于行李追蹤、物品管理、供應(yīng)鏈管理…等。按頻率分

RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性按適度距離分

遠(yuǎn)程標(biāo)簽（100cm以上）近程標(biāo)簽（10—100cm）超近程標(biāo)簽（0.2—10cm）2.信號(hào)接收機(jī)(閱讀器）

組成天線、射頻模塊、讀寫(xiě)模塊基本功能1.利用射頻技術(shù)讀取標(biāo)簽信息，或?qū)⑿畔?xiě)入標(biāo)簽，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳輸。2.信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正等讀寫(xiě)器基本功能構(gòu)造示意3.編程器(可讀寫(xiě)標(biāo)簽系統(tǒng)用)

離線(off—line)式：預(yù)先在標(biāo)簽中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，等到開(kāi)始應(yīng)用時(shí)直接把標(biāo)簽附在被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目上。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(lái)處理時(shí)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(duì)位置三、無(wú)線數(shù)據(jù)通訊（RFDC）標(biāo)簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)空氣介質(zhì)以無(wú)線電波的形式進(jìn)行的。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速、遠(yuǎn)距離的傳輸，必須把數(shù)據(jù)信號(hào)疊加在一個(gè)規(guī)則變化的、信號(hào)比較強(qiáng)的電波上，這個(gè)過(guò)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。有很都方法可以實(shí)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(wú)線數(shù)據(jù)通訊（RFDC）影響數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)近的首要因素是載波信號(hào)與標(biāo)簽中數(shù)據(jù)信號(hào)的強(qiáng)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(jì)和布置，噪聲干擾等。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑赫瓗鬏敚簡(jiǎn)我坏妮d波頻率傳輸數(shù)據(jù)寬帶傳輸：即擴(kuò)頻技術(shù)傳輸，使用一定范圍的頻率傳輸數(shù)據(jù)，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度更快，可靠性更高1.給產(chǎn)品加射頻識(shí)別標(biāo)簽

2.給包裝箱加識(shí)別標(biāo)簽

3.解讀器對(duì)標(biāo)簽識(shí)讀

中央信息系統(tǒng)4.傳遞信息給應(yīng)用軟件Internet三、RFID工作流程

天線天線讀寫(xiě)器數(shù)據(jù)貨物Internet中央信息系統(tǒng)四、RFID工作原理

RFID的基本工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)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(yù)先將數(shù)據(jù)信息寫(xiě)入標(biāo)簽中。(2)閱讀器經(jīng)過(guò)發(fā)射天線向外發(fā)射無(wú)線電載波信號(hào)。(3)當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí)，射頻標(biāo)簽被激活后即將自身信息經(jīng)標(biāo)簽天線發(fā)射出去。(4)系統(tǒng)的接收天線接收到射頻標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào)，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳給閱讀器，閱讀器對(duì)接到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼，送后臺(tái)計(jì)算機(jī)。(5)計(jì)算機(jī)控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷射頻標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。(6)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按計(jì)算機(jī)的指令動(dòng)作。(7)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來(lái)，構(gòu)成總控信息平臺(tái)。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

射頻標(biāo)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(yuǎn)距離的電磁耦合

電感耦合

變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)

實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)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(shí)別系統(tǒng)。

典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和

13．56MHz。識(shí)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(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，

碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)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(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識(shí)別作用距離大于1m，典型作用距離為3-l0m射頻識(shí)別系統(tǒng)工作過(guò)程中，空間傳輸通道中發(fā)生的過(guò)程可歸結(jié)為三種事件模型：

（1）能量是時(shí)序得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。（2）時(shí)序是數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)方式；（3）數(shù)據(jù)交換是目的能量閱讀器向射頻標(biāo)簽供給射頻能量。對(duì)于無(wú)源射頻標(biāo)簽標(biāo)簽離開(kāi)射頻識(shí)別場(chǎng)時(shí)，標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)；標(biāo)簽進(jìn)入射頻識(shí)別場(chǎng)時(shí)，一般由整流方法將射頻能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫创嬖跇?biāo)簽中電容器里；對(duì)于半有源射頻標(biāo)簽射頻場(chǎng)起到了激活的作用。完全有源射頻標(biāo)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(yuǎn)的識(shí)讀距離時(shí)序

時(shí)序是指讀頭和標(biāo)簽的工作次序問(wèn)題讀頭先講的方式（無(wú)源標(biāo)簽）標(biāo)簽先講方式（有源標(biāo)簽）多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)讀，同時(shí)也只是相對(duì)的。讀頭先講的方式。逐一／逐批隔離——與處于活動(dòng)狀態(tài)標(biāo)簽建立無(wú)沖撞的通信——將當(dāng)前標(biāo)簽置休眠狀態(tài)——喚醒被隔離標(biāo)簽（重復(fù)）標(biāo)簽先講方式。標(biāo)簽隨機(jī)的發(fā)送自己的識(shí)別ID，不同的標(biāo)簽可在不同的時(shí)間段內(nèi)讀取，完成多標(biāo)簽的同時(shí)識(shí)讀。數(shù)據(jù)交換

閱讀器向射頻標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)交換可分為離線（有線）寫(xiě)入方式。閱讀器的作用是向射頻標(biāo)簽（中的存貯單元）寫(xiě)入數(shù)據(jù)信息。閱讀器更多地被稱(chēng)為編程器。在線（無(wú)線）寫(xiě)入方式（可寫(xiě)標(biāo)簽）采用集成電路芯片的標(biāo)簽寫(xiě)入信息要求的能量比讀出信息要求的能量要大10倍寫(xiě)入后一般均應(yīng)對(duì)寫(xiě)入結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的過(guò)程是一個(gè)讀取過(guò)程。寫(xiě)入過(guò)程花費(fèi)時(shí)間的增加非常不利于射頻識(shí)別在鑒別高速移動(dòng)物體方面的應(yīng)用。信息的安全隱患

多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)讀與系統(tǒng)防沖撞空分多路法：在分離的空間范圍內(nèi)進(jìn)行多個(gè)目標(biāo)識(shí)別的技術(shù)（馬拉松活動(dòng)）復(fù)雜的天線系統(tǒng)和相當(dāng)高的實(shí)施費(fèi)用頻分多路法：把若干個(gè)使用不同載波頻率的傳輸通道同時(shí)供通信用戶(hù)使用的技術(shù)閱讀器成本高，標(biāo)簽差異大。時(shí)分多路法：把整個(gè)可供使用的通道容量按時(shí)間分配給多個(gè)用戶(hù)的技術(shù)。時(shí)間序列閱讀器驅(qū)動(dòng)（同步）標(biāo)簽驅(qū)動(dòng)（不同步）二進(jìn)制檢索輪尋讀時(shí)斷開(kāi)非開(kāi)關(guān)重播通告預(yù)制表動(dòng)態(tài)普查預(yù)制組選擇動(dòng)態(tài)組選擇屏蔽啟動(dòng)無(wú)窮回路連續(xù)卷動(dòng)五、RFID系統(tǒng)分類(lèi)

1．EAS系統(tǒng)2．便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3．物流控制系統(tǒng)(也稱(chēng)RFID網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng))4．RFID定位系統(tǒng)

1．EAS系統(tǒng)

EAS(E1ectronicArticleSurveillance）電子物品監(jiān)視附著在物品上的電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽滅活裝置監(jiān)視區(qū)域的監(jiān)視器需要對(duì)物品出入進(jìn)行控制的門(mén)口。例如，商店、倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)中心出入口含義組成應(yīng)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(shí)，通過(guò)無(wú)線電波數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)時(shí)向主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，或暫時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閱讀器中，成批地向主計(jì)算機(jī)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(yīng)用環(huán)境工作方式應(yīng)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(biāo)簽安裝在需控制的項(xiàng)目上特點(diǎn)4．RFID定位系統(tǒng)

閱讀器安裝在移動(dòng)的項(xiàng)目上，與MIS相連電子標(biāo)簽固定在地表或其他位置（存儲(chǔ)位置信息）特點(diǎn)TagServerAntennaAntennaAntennaAntennaLocationProcessor六、RFID技術(shù)的特點(diǎn)

不局限于視線，讀取數(shù)據(jù)方便快速：識(shí)別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)；可重復(fù)使用：使用壽命長(zhǎng)；數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量大；可同時(shí)讀取數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)；體積??；不容易損壞；難以偽造和有智能。優(yōu)點(diǎn)六、RFID技術(shù)的特點(diǎn)

缺點(diǎn)價(jià)格隱私七、射頻技術(shù)的應(yīng)用

交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)生產(chǎn)流通高速公路的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)鐵路貨運(yùn)編組調(diào)度系統(tǒng)RFID庫(kù)存跟蹤系統(tǒng)集裝箱識(shí)別系統(tǒng)揀選系統(tǒng)自動(dòng)揀選系統(tǒng)生產(chǎn)物流的自動(dòng)化及過(guò)程控制智能助手系統(tǒng)在德國(guó)萊因伯格的未來(lái)商店中，RFID貨架能識(shí)別貨架上的物品缺貨時(shí)間或被擺放錯(cuò)位置。只需按鍵便顯示價(jià)格的電子貨架標(biāo)簽可以保證價(jià)格的準(zhǔn)確可信。具有特殊功能的貨架只要顧客移動(dòng)了一件商品，顯示屏?xí)⒖田@示該商品的信息包括號(hào)碼、顏色和價(jià)格等聰明的購(gòu)物助理未來(lái)的智能購(gòu)物車(chē)能自動(dòng)識(shí)別所購(gòu)商品，使購(gòu)物變得更加便利更加快捷地稱(chēng)重只需將水果或蔬菜在智能電子秤上，自動(dòng)識(shí)別所放物品是蘋(píng)果、橘子、或蘿卜等。電子時(shí)裝顧問(wèn)智能試衣間為顧客所選服裝提供全面的信息互動(dòng)的客戶(hù)咨詢(xún)師信息終端為顧客提供全面的幫助，包括商品信息、生活小竅門(mén)、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(dòng)屏幕上選擇不同的模特來(lái)測(cè)試不同風(fēng)格的效果65

八、中國(guó)RFID發(fā)展思路中國(guó)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(yīng)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）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來(lái)之路》一書(shū)中就已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。但是，“物聯(lián)網(wǎng)”概念的真正提出是在1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定義為：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）正式稱(chēng)“物聯(lián)網(wǎng)”為“TheInternetofthings”，并發(fā)表了年終報(bào)告《ITU互聯(lián)網(wǎng)

報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換；并描繪出“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)報(bào)警；公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西；衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求等等。現(xiàn)在較為普遍的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)裝置在各類(lèi)物體上的電子標(biāo)簽（RFID）、傳感器、二維碼等經(jīng)過(guò)接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對(duì)話。一、物聯(lián)網(wǎng)概述

3.

廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義

利用條碼、射頻識(shí)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(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。普適計(jì)算泛在網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)2008年-美國(guó)智慧地球IBM提出的“智慧地球”概念（建議政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施）已上升至美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略認(rèn)為IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說(shuō)，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯(lián)網(wǎng)”。2009年-歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃。具體而務(wù)實(shí)，強(qiáng)調(diào)RFID的廣泛應(yīng)用，注重信息安全。2009年6月，歐盟委員會(huì)向歐盟議會(huì)、理事會(huì)、歐洲經(jīng)濟(jì)和社會(huì)委員會(huì)及地區(qū)委員會(huì)遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》（InternetofThings-AnactionplanforEurope），以確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中起主導(dǎo)作用。行動(dòng)計(jì)劃共包括14項(xiàng)內(nèi)容，主要有管理、隱私及數(shù)據(jù)保護(hù)、“芯片沉默”的權(quán)利、潛在危險(xiǎn)、關(guān)鍵資源、標(biāo)準(zhǔn)化、研究、公私合作、創(chuàng)新、管理機(jī)制、國(guó)際對(duì)話、環(huán)境問(wèn)題、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和進(jìn)展監(jiān)督等一系列工作。2009年-日本i-Japan戰(zhàn)略i-Japan戰(zhàn)略。在u-Japan的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)電子政務(wù)和社會(huì)信息服務(wù)應(yīng)用。2004年，日本信息通信產(chǎn)業(yè)的主管機(jī)關(guān)總務(wù)省（MIC）提出2006～2010年間IT發(fā)展任務(wù)——u-Japan戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的理念是以人為本，實(shí)現(xiàn)所有人與人、物與物、人與物之間的連接，即所謂4U=ForYou（Ubiquitous,Universal,User-oriented,Unique），希望在2010年將日本建設(shè)成一個(gè)“實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、任何物體、任何人（anytime,anywhere,anything,anyone）均可連接的泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)”。2009年-韓國(guó)u-Korea戰(zhàn)略繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后，韓國(guó)也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略。u-Korea旨在建立無(wú)所不在的社會(huì)（ubiquitoussociety），也就是在民眾的生活環(huán)境里，布建智能型網(wǎng)絡(luò)（如IPv6、BcN、USN）、最新的技術(shù)應(yīng)用（如DMB、Telematics、RFID）等先進(jìn)的信息基礎(chǔ)建設(shè)，讓民眾可以隨時(shí)隨地享有科技智慧服務(wù)。其最終目的，除運(yùn)用IT科技為民眾創(chuàng)造食衣住行育樂(lè)各方面無(wú)所不在的便利生活服務(wù)，亦希望扶植IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應(yīng)用技術(shù)，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)與國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。2009年-中國(guó)感知中國(guó)感知中國(guó)。2009年8月7日家寶總理在無(wú)錫考察時(shí)提出要盡快建立中國(guó)的傳感信息中心或者叫“感知中國(guó)”中心。一、物聯(lián)網(wǎng)概述

4.各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的推手經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)波理論：每一次的經(jīng)濟(jì)低谷必定會(huì)催生出某些新的技術(shù)，而這種技術(shù)一定是可以為絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供一種全新的使用價(jià)值，從而帶動(dòng)新一輪的消費(fèi)增長(zhǎng)和高額的產(chǎn)業(yè)投資，以觸動(dòng)新經(jīng)濟(jì)周期的形成。過(guò)去的10年間，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功。目前的經(jīng)濟(jì)危機(jī)讓人們又不得不面臨緊迫的選擇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動(dòng)下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的特別重要推手。傳感技術(shù)的成熟隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，涉及人類(lèi)生活、生產(chǎn)、管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟。例如常見(jiàn)的無(wú)線傳感器（WSN）、RFID、電子標(biāo)簽等。網(wǎng)絡(luò)接入和信息處理能力大幅提高目前，隨著網(wǎng)絡(luò)接入多樣化、IP寬帶化和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛躍發(fā)展，基于海量信息收集合分類(lèi)處理的能力大大提高。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1965年前后發(fā)生的變革以大型機(jī)為標(biāo)志，1980年前后以個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及為標(biāo)志，1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。2010年前后？物聯(lián)網(wǎng)？IBM前首席執(zhí)行官郭士納提出一個(gè)重要的觀點(diǎn)：計(jì)算模式每隔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(guó)家間競(jìng)爭(zhēng)格局的重大動(dòng)蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國(guó)“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感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)到了人與物的溝通、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感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)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基本理論模型智能卡條形碼二維碼

GPS傳感器技術(shù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備近距離通信因特網(wǎng)跟蹤定位高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)智慧星球感知中國(guó)1999年中國(guó)開(kāi)始傳感網(wǎng)研究。2009年8月7日溫家寶在無(wú)錫視察中科院“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指出，要盡快突破核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和TD的發(fā)展結(jié)合起來(lái)。2009年8月24日王建宙訪臺(tái)期間解釋了“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2009年9月11日“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會(huì)暨”感知中國(guó)’高峰論壇”在北京舉行，會(huì)議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策。2009年9月14日在中國(guó)通信業(yè)發(fā)展高層論壇上，中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙高調(diào)表示：“物聯(lián)網(wǎng)”商機(jī)無(wú)限，中國(guó)移動(dòng)將以開(kāi)放的姿態(tài)，與各方竭誠(chéng)合作。2009年10月11日工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)李毅中部長(zhǎng)在科技日?qǐng)?bào)上發(fā)表題為《我國(guó)工業(yè)和信息化發(fā)展的現(xiàn)狀與展望》的署名文章，首次公開(kāi)提及傳感網(wǎng)絡(luò)，并將其上升到戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度，指出信息技術(shù)的廣泛滲透和高度應(yīng)用將催生出一批新增長(zhǎng)點(diǎn)。2009年11月3日溫家寶總理在人民大會(huì)堂向首都科技界發(fā)表了題為“讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展”的講話，首度提出發(fā)展包括新能源、新材料、生命科學(xué)、生命醫(yī)藥、信息網(wǎng)絡(luò)、海洋工程、地質(zhì)勘探等七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)，并將”物聯(lián)網(wǎng)”并入信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要內(nèi)容，并強(qiáng)調(diào)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)是世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重要驅(qū)動(dòng)力。而在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006－2020年)》和“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”重大專(zhuān)項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展一、物聯(lián)網(wǎng)概述

9.面臨五個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

世界各國(guó)存在不同的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2006年成立了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)識(shí))、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等8個(gè)專(zhuān)項(xiàng)組，開(kāi)展具體的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

（2）安全問(wèn)題

信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)安全也必須重點(diǎn)考慮。

（3）協(xié)議問(wèn)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(lèi)別五花八門(mén)，GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議棧。一、物聯(lián)網(wǎng)概述

9.面臨五個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題（4）IP地址問(wèn)題

每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)地址。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(lái)支撐。IPv4向IPv6過(guò)渡是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會(huì)存在與IPv4的兼容性問(wèn)題。

（5）終端問(wèn)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(wàn)別，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)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)架應(yīng)用層應(yīng)用層是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng)，包括商業(yè)貿(mào)易、物流、農(nóng)業(yè)、軍事等等不同的應(yīng)用系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層，即進(jìn)行信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)，包括有Internet、WIFI網(wǎng)以及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)。信息采集層數(shù)據(jù)采集指通過(guò)包括條碼、射頻識(shí)別、無(wú)線傳感器、藍(lán)牙等在內(nèi)的自動(dòng)識(shí)別與近場(chǎng)通信技術(shù)獲取物品編碼信息的過(guò)程。編碼層編碼層是物聯(lián)網(wǎng)的基石，是物聯(lián)網(wǎng)信息交換內(nèi)容的核心和關(guān)鍵字。編碼是物品、設(shè)備、地點(diǎn)、屬性等的數(shù)字化名稱(chēng)。物聯(lián)網(wǎng)的四大網(wǎng)絡(luò)支撐三、EPC物聯(lián)網(wǎng)

1.EPC概念

物聯(lián)網(wǎng)概念一經(jīng)提出，立即受到各國(guó)政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視，在需求和研發(fā)的相互推動(dòng)下，迅速熱遍全球。目前國(guó)際上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究逐漸明朗起來(lái)，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（ElectronicProductCode）即產(chǎn)品電子代碼是基于RFID與Internet的一項(xiàng)物流信息管理新技術(shù)，通過(guò)給每一個(gè)實(shí)體對(duì)象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運(yùn)包裝等)分配一個(gè)全球惟一的代碼來(lái)構(gòu)建一個(gè)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)(AnInternetofThings，簡(jiǎn)稱(chēng)“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(gè)先進(jìn)的、綜合性的和復(fù)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(gè)部分組成，主要包括六個(gè)方面：EPC編碼、EPC標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、EPC中間件、對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)（ONS）和EPC信息服務(wù)（EPCIS）。PML：實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PhysicalMarkupLanguage）三、EPC物聯(lián)網(wǎng)

2.EPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成名稱(chēng)注釋EPC編碼體系EPC代碼用來(lái)標(biāo)識(shí)目標(biāo)的特定代碼

射頻識(shí)別系統(tǒng)EPC標(biāo)簽貼在物品之上或者

內(nèi)嵌在物品之中讀寫(xiě)器識(shí)讀EPC標(biāo)簽信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)EPC中間件EPC系統(tǒng)的軟件支持系統(tǒng)對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)(ObjectNamingService：ONS)EPC信息服務(wù)(EPCIS)三、EPC物聯(lián)網(wǎng)

3.EPC系統(tǒng)的工作流程EPC編碼體系國(guó)際上目前還沒(méi)有統(tǒng)一的RFID編碼規(guī)則。目前，日本支持的UID（UniversalIdentification，泛在識(shí)別）標(biāo)準(zhǔn)和歐美支持的EPC（ElectronicProductCode，電子產(chǎn)品碼）標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)今影響力最大的兩大標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的RFID標(biāo)準(zhǔn)還未形成。EPC編碼有通用標(biāo)識(shí)（GID），也有基于現(xiàn)有全球唯一的編碼體系EAN/UCC的標(biāo)識(shí)（SGTIN、SSCC、SGLN、GRAI、GIAI）。這類(lèi)標(biāo)識(shí)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(duì)生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品進(jìn)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(gè)單一的實(shí)體對(duì)象分配一個(gè)批次的EPC代碼。特點(diǎn)EPC編碼體系

惟一性、科學(xué)性、兼容性、全面性、合理性、國(guó)際性、無(wú)歧視性特性：射頻識(shí)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(duì)象命名解析服務(wù)(ONS)（尋址）EPC信息服務(wù)(EPCIS)（信息存儲(chǔ)）

EPC中間件EPC中間件是連接讀寫(xiě)器和企業(yè)應(yīng)用程序的紐帶，是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換軟件，用于加工和處理來(lái)自讀寫(xiě)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(yīng)用程序之前進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)校對(duì)、讀寫(xiě)器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和任務(wù)管理。對(duì)象命名解析服務(wù)(ONS)ONS系統(tǒng)架構(gòu)映射信息ONS服務(wù)器ONS緩沖存儲(chǔ)器ONS工作過(guò)程：ONS查詢(xún)過(guò)程

EPCIS以PML為系統(tǒng)的描述語(yǔ)言，主要包括客戶(hù)端模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊三個(gè)部分（在EPC1.0中稱(chēng)為PML服務(wù)器；在EPC2.0中，完善了功能并稱(chēng)為EPCIS服務(wù)器）。客戶(hù)端模塊主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)EPC標(biāo)簽信息向指定EPCIS服務(wù)器傳輸；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊將通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，在產(chǎn)品信息初始化的過(guò)程中調(diào)用通用數(shù)據(jù)生成針對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品的屬性信息，并將其存儲(chǔ)于PML文檔中；數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊根據(jù)客戶(hù)端的查詢(xún)要求和權(quán)限，訪問(wèn)相應(yīng)的PML文檔，生成HTML文檔，返回給客戶(hù)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(diǎn)

EPC系統(tǒng)的特點(diǎn)EPC與射頻識(shí)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(diǎn)

開(kāi)放的結(jié)構(gòu)體系。獨(dú)立的平臺(tái)與高度的互動(dòng)性。靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系。

EPC與射頻識(shí)別技術(shù)的關(guān)系

RFID技術(shù)只是EPC系統(tǒng)的一部分；EPC系統(tǒng)應(yīng)用只是RFID技術(shù)的應(yīng)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(biāo)識(shí)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(jìn)制編碼要轉(zhuǎn)換成BPC的十六進(jìn)制符號(hào)。（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傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。四、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)

2.物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：

WSN(wirelesssensornetwork)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(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(diǎn)體系結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧WSN的特征與現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的差別WSN是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬(wàn)），節(jié)點(diǎn)分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障容易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的；傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等十分有限；傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高服務(wù)質(zhì)量和高效率帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而WSN的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效使用，這也是WSN和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。傳感器節(jié)點(diǎn)的限制電源能量有限、通信能力有限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限。WSN的特點(diǎn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。WSN通信WSN在無(wú)線通信框架中的位置WSN融合WSN和其它無(wú)線通信技術(shù)的融合應(yīng)用前景

RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫(xiě)距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。

RFID與WSN可以在兩個(gè)不同的層面進(jìn)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)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(diǎn)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(biāo)簽RFID和WSN融合五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用122五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個(gè)二維碼，這個(gè)二維碼會(huì)一直保持到超市出售的肉品上，消費(fèi)者可通過(guò)手機(jī)閱讀二維碼，知道牲畜的成長(zhǎng)歷史，確保食品安全。我國(guó)已有10億存欄動(dòng)物貼上了這種二維碼。

畜牧溯源123五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用2002年，英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個(gè)無(wú)線葡萄園。傳感器節(jié)點(diǎn)被分布在葡萄園的每個(gè)角落，每隔一分鐘檢測(cè)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(zhǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，葡萄園氣候的細(xì)微變化可極大地影響葡萄酒的質(zhì)量。通過(guò)長(zhǎng)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(zhǎng)過(guò)程中的日照、溫度、濕度的確切關(guān)系。這是一個(gè)典型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能耕種的實(shí)例。無(wú)線葡萄園葡萄園環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖124機(jī)場(chǎng)防入侵上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，多種傳感手段組成一個(gè)協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海移動(dòng)的車(chē)務(wù)通將在2010年世博會(huì)期間全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。電力管理江西省電網(wǎng)對(duì)分布在全省范圍內(nèi)的2萬(wàn)臺(tái)配電變壓器安裝傳感裝置，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來(lái)降低電損1.2億千瓦時(shí)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用125五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2002年，由英特爾的研究小組和加州大學(xué)伯克利分校以及巴港大西洋大學(xué)的科學(xué)家把無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)視大鴨島海鳥(niǎo)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(jī)警，研究人員無(wú)法采用通常方法進(jìn)行跟蹤觀察。為此他們使用了包括光、濕度、氣壓計(jì)、紅外傳感器、攝像頭在內(nèi)的近10種傳感器類(lèi)型數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)通過(guò)自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?00英尺外的基站計(jì)算機(jī)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)察看該地區(qū)各個(gè)節(jié)點(diǎn)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(gè)極為有效便利的平臺(tái)。

大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)126五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

根據(jù)目前歐美各國(guó)在研項(xiàng)目的文獻(xiàn)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(lèi)：(1)基于水面浮標(biāo)的(射頻+水聲通信)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(diǎn)：布放比較容易，可利用太陽(yáng)能、GPS以及水面上的無(wú)線通信，回避、降低了水下通信的困難。缺點(diǎn)：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(diǎn)構(gòu)成的，可任意升降的三維立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過(guò)光纜或聲通信與水面網(wǎng)關(guān)、節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)，將數(shù)據(jù)傳輸至基站。優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)影響航行。缺點(diǎn)：維護(hù)不容易。

(3)基于水面浮標(biāo)節(jié)點(diǎn)(射頻+水聲通信)、水中自主航行器（水聲通信）和水底固定節(jié)點(diǎn)（水聲通信）的三維立體系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：覆蓋全面，配置靈活，功能強(qiáng)大。缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。與地面無(wú)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(gè)領(lǐng)域還有許多的困難需要解決。127五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

人身上可以安裝不同的傳感器，對(duì)人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且實(shí)時(shí)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(guò)手機(jī)，提醒您去醫(yī)院檢查身體。個(gè)人保健128五、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

利用部署在大街小巷的全球眼監(jiān)控探頭，實(shí)現(xiàn)圖像敏感性智能分析并