第5講 EPC物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)-ONS服務(wù)

CollegeofComputerScience&KeyLaboratoryofDSC-CPS,MinistryofEducation,ChongqingUniversityEPC物聯(lián)網(wǎng)—ONS主講：鄭林江博士/副教授重慶大學(xué)計算機學(xué)院信息物理社會可信服務(wù)計算教育部重點實驗室2014~2015學(xué)年第一學(xué)期E-mail：zlj_cqu@2/123.核心技術(shù)3.1EPC編碼3.2RFID技術(shù)3.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.4EPC信息服務(wù)（EPCIS）3/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.1ONS概述對于EPC系統(tǒng)這樣一個全球開放的、可追逐物品生命周期軌跡的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要一些技術(shù)工具，將物品生命周期不同階段的信息與物品已有的信息實時動態(tài)整合。幫助EPC系統(tǒng)系統(tǒng)動態(tài)的解析物品信息管理中心的任務(wù)就由對象名稱解析服務(wù)（ONS）實現(xiàn)。ONS是一個自動的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，類似于域名解析服務(wù)（DNS）。4/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.1ONS概述實體對象可以通過自帶的EPC標(biāo)簽與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式相關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式是一種基于Internet或者VPN專線的遠(yuǎn)程服務(wù)模式，可以提供與存儲指定對象的相關(guān)信息。典型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式可以提供特定對象產(chǎn)品信息。當(dāng)前，ONS服務(wù)被用來定位特定EPC對應(yīng)的PML服務(wù)器。PML服務(wù)器是一種簡單的Web服務(wù)器，用PML語言來描述與提供某對象的相關(guān)信息。ONS服務(wù)是聯(lián)系前臺中間件和后臺PML服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)樞紐，并且ONS設(shè)計構(gòu)架都是以DNS為基礎(chǔ)，因此，整個EPC網(wǎng)絡(luò)可以依托因特網(wǎng)，迅速發(fā)展。5/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.2ONS結(jié)構(gòu)6/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.2ONS結(jié)構(gòu)1、映射信息映射信息分布式的存儲在不同層次的ONS服務(wù)器里，這類信息便于管理2、ONS服務(wù)器如果某個查詢請求要求查詢一個EPC對應(yīng)的PML服務(wù)器的IP地址，則ONS服務(wù)器可以對此作出響應(yīng)并解決這一問題。每臺ONS服務(wù)器擁有一些EPC的權(quán)威映射信息和另一些EPC的緩沖存儲映射信息3、ONS解析器ONS解析器向ONS服務(wù)器提交查詢請求以獲得所需PML服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)位置7/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.2ONS結(jié)構(gòu)ONS的層次結(jié)構(gòu)8/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.2ONS結(jié)構(gòu)與DNS類似，ONS系統(tǒng)的層次也是分布式的，主要由根ONS、ONS服務(wù)器、本地ONS、本地ONS緩存以及映射組成。根ONS處于ONS層次中的最高層，擁有EPC名字空間的最高層域名。ONS回應(yīng)本地ONS查詢，并返回查詢成功的URI。ONS本地緩存保存經(jīng)常查詢的URI，以減少對外查詢次數(shù)。映射信息指定了URI和相關(guān)EPC的映射關(guān)系，并分布在不同層次的各個ONS服務(wù)器中。9/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.3ONS在EPC物聯(lián)網(wǎng)中的作用ONS的作用是負(fù)責(zé)將標(biāo)簽ID解析成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源地址的服務(wù)。ONS將一個EPC映射到一個或多個URI，通過這些URI可以查找到EPCIS服務(wù)器上關(guān)于此產(chǎn)品的其它詳細(xì)信息。10/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理DNS的“網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫”當(dāng)前，ONS記錄分為以下4類，分別用于提供不同的服務(wù)種類：（1）EPC+ws（2）EPC+epcis（3）EPC+html（4）EPC+xmlrpc11/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理

靜態(tài)ONS靜態(tài)ONS指向貨品的制造商。靜態(tài)ONS假設(shè)每個對象由一個數(shù)據(jù)庫，提供指向相關(guān)制造商的指針，并且給定的EPC編碼總是指向同一個URL公司A公司B公司C靜態(tài)ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商12/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理

靜態(tài)ONS的局限靜態(tài)ONS假設(shè)了一個對象只擁有一個數(shù)據(jù)庫，給定的EPC編碼總是解析到同一個URL。在實際情況中，每個貨品會由于不同的實體（制造、銷售、運輸?shù)龋┒鎯υ诓恢挂粋€數(shù)據(jù)庫中。由此可見，靜態(tài)ONS解析要達(dá)到高度有效，必須要保證解析過程的穩(wěn)健性、訪問控制、獨立性。13/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理

動態(tài)ONS動態(tài)ONS指向多個數(shù)據(jù)庫，指向貨品在供應(yīng)鏈流動過程中所經(jīng)過的所有管理者實體。公司A公司B公司C動態(tài)ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商靜態(tài)ONS產(chǎn)品級數(shù)據(jù)訪問序列級數(shù)據(jù)14/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析過程（1）采取靜態(tài)ONS解析快速從一個EPCIS到下一個EPCIS的連接，同時支持反向鏈接公司A公司B公司C靜態(tài)ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商15/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析過程（2）通過動態(tài)ONS解析能連接到多個管理者的EPCIS服務(wù)。公司A公司B公司C動態(tài)ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商靜態(tài)ONS訪問序列級數(shù)據(jù)16/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析過程每個供應(yīng)鏈管理商在移交時都會更新注冊列表，以支持連續(xù)查詢。更新內(nèi)容包括：（1）管理商信息變動（2）產(chǎn)品跟蹤時的EPC變動（3）是否特別標(biāo)記的用于召回的EPC17/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.4ONS工作原理靜態(tài)ONS和動態(tài)ONS比較在靜態(tài)ONS下，如果任何一個鏈接點無法響應(yīng)或互連，則整條鏈路都不通。在動態(tài)ONS下，機制就要健壯得多。如果一些鏈路無法響應(yīng)，其它解析任務(wù)任能夠完成。18/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程ONS設(shè)計構(gòu)架基于DNS，DNS解析是TCP/IP協(xié)議中的一個標(biāo)準(zhǔn)，在任何TCP/IP軟件中輸入域名的時候，這些軟件都會調(diào)用本地的DNS解析器，將域名轉(zhuǎn)換成一個IP地址。DNS分為Client和Server，Client扮演Q的角色，Server扮演A的角色19/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程（1）DNS原理20/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程（1）DNS原理—解析過程1、客戶機提出域名解析請求，并將該請求發(fā)送給本地的域名服務(wù)器2、本地域名服務(wù)器收到請求后先查詢本地緩存，如果有該記錄項，就直接把查詢結(jié)果返回。3、如果沒有該項記錄，則本地域名服務(wù)器就直接把請求發(fā)給根域名服務(wù)器，然后根域名服務(wù)器再返回給本地域名服務(wù)器一個所查詢（根的子域）的主域名服務(wù)器的地址。4、本地服務(wù)器再向上一步所返回的域名服務(wù)器發(fā)送請求，然后接受請求的服務(wù)器再查詢自己的緩存，如果仍然沒有該記錄，則返回下一級域名服務(wù)器的地址。5、重復(fù)第4步，知道找到正確的記錄。6、本地域名服務(wù)器把返回的結(jié)果保存到緩存，以備下一次使用。同時將結(jié)果返回給客戶機。21/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程（2）ONS工作流程22/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程（3）ONS解析過程1、從標(biāo)簽上識讀一個bit字符串EPC編碼。2、reader將這個EPC送到本地服務(wù)器。3、本地服務(wù)器對EPC編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)排隊、過濾，將EPC編碼發(fā)送到本地ONS解析器。4、本地ONS解析器利用格式化轉(zhuǎn)換字符將EPC比特位編碼轉(zhuǎn)換成EPC域前綴名，再將EPC域前綴名與EPC域后綴名結(jié)合成一個完整的EPC域名，ONS解析器再進(jìn)行一次ONS查詢，將EPC域名發(fā)送到指定的ONS服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)，以獲得需要的信息。5、ONS基礎(chǔ)架構(gòu)給本地ONS解析器，返回EPC域名對應(yīng)的一個或多個PML服務(wù)器IP地址。6、本地ONS解析器再將IP地址返回給本地服務(wù)器。7、本地ONS服務(wù)器再根據(jù)IP地址聯(lián)系正確的PML服務(wù)器，獲得所需的EPC信息。23/123.3對象名稱解析服務(wù)ONS3.3.5ONS工作流程（3）ONS解析過程1、從標(biāo)簽上識讀一個bit字符串EPC編碼。2、reader將這個EPC送到本地服務(wù)器。3、本地服務(wù)器對EPC編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)排隊、過濾，將EPC編碼發(fā)送到本地ONS解析器。4、本地ONS解析器利用格式化轉(zhuǎn)換字符將EPC比特位編碼轉(zhuǎn)換成EPC域前綴名，再將