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1、 HYPERLINK / 论文关键字：EPC RFID Savant ONS 物联网技术论文摘要：至上个世纪90年代物联网概念出现以来，越来越的人们对其产生兴趣。物联网是在 HYPERLINK /pc/ 计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信、计算机等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的实物互联网。物联网内每个产品都有一个唯一的产品 HYPERLINK /dianzijixie/ 电子码，叫做EPC(Electronic Product Code)，通常EPC码被存入硅芯片做成的电子标签内，附在被标识产品上，被高层的信息处理软件识别、传递、查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链 HY

2、PERLINK /company/ 企业服务的各种信息服务，就是物联网。RFID即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备很多优点。特别是电子标签与产品电子编码EPC、互联网技术的融合，孕育出被称为下一代互联网的物联网。1引言 本文主要介介绍了物联网网的研究背景景和EPC的的内容，然后后讲述相关技技术之一即EEPC/无线线射频技术的的相关原理及及其实际应用用。课题研究背背景 221世纪是一一个以 HYPERLINK /network/ 网络计算机为为核心的信息息时代。数字字化

3、、网络化化与信息化、 HYPERLINK /Economic/ 经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的迅速 HYPERLINK /fazhan/ 发展，经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现 HYPERLINK /dangdai/ 现代物流和电子商务已经成为大势所趋。随着全球经济一体化，信息网络化进程的加快，在技术革新迅猛发展的背景下，为满足对单个产品的标识和高效识别，美国麻省理工学院的自动识别实验室在美国统一代码委员会(UCC)的支持下，提出：要在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信技术，构造一个覆盖世界万物的系统还提出了产品电子代码(EPC)的概念

4、，随后由国际物品编码协会和美国统一代码委员会主导，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，将EPC纳入了全球统一标识系统，从而确立了EPC在全球统一标识体系中的战略地位.。EPC标签是编号（每一个商品唯一的号码，“牌照”)的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候，即将该物品与EPC标签中的产品电子码建立起了一对一的对应关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标签，通过射频识别系统的电子标签读写器可以实现对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。用户查询产品信息时只要在网络浏览

5、器的地址栏输入产品名称、生产商、供货商等信息，就可以实时获悉产品在供应链中的状况。这整个系统我们目前把它称为物联网。物联网旨在提高现代物流、供应链管理水平，降低成本，被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。物联网的结构如图1.1所示：图1.1 物联联网的结构由上图可以以看出，物联联网的整个结结构可分为射射频识别系统统和信息网络络系统两部分分。射频识别别系统主要由由标签和读写写器组成，两两者通过RFFID空中接接口通信。读读写器获取产产品标识后，通通过inteernet或或其他通讯方方式将产品标标识上传至信信息网络系统统的中间件，然然后通过ONNS解析获取取产品的对象象名称，继而而通

6、过EPCC信息服务的的各种接口获获得产品信息息的各种相关关服务。整个个信息系统的的运行都会借借助inteernet的的网络系统，利利用在intternett基础上的发发展出的通信信协议和描述述语言。因此此我们可以说说物联网是架架构在intternett基础上的关关于各种物理理产品信息服服务的总和。2 EPCC系统组成与与特点 2.1 EEPC系统的的组成 （1）EPPC编码标准准EPC编码码是EPC系系统的重要组组成部分，它它是对实体及及实体的相关关信息进行代代码化，通过过统一并规范范化的编码建建立全球通用用的信息交换换语言。（2）EPPC标签EPC标签签是装载了产产品电子代码码的射频标签签，

7、通常EPPC标签是安安装在被识别别对象上，存存储被识别对对象相关信息息。标签存储储器中的信息息可由读写器器进行非接触触读/写。（3）解读读器解读器是利利用射频技术术读取标签信信息、或将信信息写入标签签的设备。读读写器读出的的标签的信息息通过计算机机及网络系统统进行管理和和信息传输。（4）Saavant(神经网络软软件)Savannt是一个物物联网系统的的“中间件”，用用来处理从一一个或多个解解读器发出的的标签流或传传感器数据，之之后将处理过过的数据发往往特定的请求求方。（5）对象象名解析服务务(Objeect Naaming Serviice: OONS)EPC标签签对于一个开开放式的，全全球

8、性的追踪踪物品的网络络需要一些特特殊的网络结结构。因为标标签中只存储储了产品电子子代码，计算算机还需要一一些将产品电电子代码匹配配到相应商品品信息的方法法。这个角色色就由对象名名称解析服务务(Objeect Naaming Serviice: OONS)担当当，它是一个个自动的网络络服务系统，类类似于域名解解析服务(DDNS)，DDNS是将一一台计算机定定位到万维网网上的某一具具体地点的服服务。（6）物理理标记语言(Physiical MMarkupp Langguage PML)实体标记语语言(PMLL)通过一种种通用的、标标准的方法来来描述我们所所在的物理世世界。PMLL的目标是为为物理实

9、体的的远程监控和和环境监控提提供一种简单单、通用的描描述语言。可可广泛应用在在存货跟踪、自自动处理事务务、供应链管管理、机器控控制和物对物物通讯等方面面。2.2 EEPC系统的的特点 （1）开放放的体系结构构EPC系统统采用全球最最大的公用的的刀又TERRNET网络络系统。这就就避免了系统统的复杂性，同同时也大大降降低了系统的的成本，并且且还有利于系系统的增值。梅梅特卡夫(MMetcallfe)定律律表明，一个个网络大的价价值是用户本本系统是应该该开放的结构构体系远比复复杂的多重结结构更有价值值。（2）独立立的平台和高高度的互动性性EPC系统统识别的对象象是一个十分分广泛的实体体对象，因此此，

10、不可能有有那一种技术术适用所有的的识别对象。同同时，不同地地区，不同国国家的射频识识别技术标准准也不相同。所所以开放的结结构体系必须须具有独立的的平台和高度度的交互操作作性。EPCC系统网络建建立在INTTERNETT网络系统上上可以与INNTERNEET网络所有有可能的组成成部分协同工工作（3）灵活活的可持续发发展的体系EPC系统统是一个灵活活的开放的可可持续发展的的体系，可在在不替换原有有体系的情况况下就可以做做到系统升级级。3 关键技技术及其应用用 3.1 EEPC/无线线射频识别技技术(RFIID)技术 无线射频识识别是一种非非接触式的自自动识别技术术，它的工作作原理如下：使用射频电电

11、磁波通过空空间耦合(交交变磁场或电电磁场)在阅阅读器和进行行识别、分类类和跟踪的移移动物品（物物品上附着有有RFID标标签）之间实实现无接触信信息传递并通通过所传递的的信息达到识识别目的的技技术。RFIID是一种利利用电磁能量量实现自动识识别和数据捕捕获技术，可可以提供无人人看管的自动动监视与报告告作业。具体的工作作原理如下：当装有电子子标签的物体体接近微波天天线时，阅读读器受控发出出微波查询信信号。安装在在物体表面的的电子标签收收到经微波天天线发出的查查询信号后，根根据查询信号号中的命令要要求，将标签签中的数据信信息反射回微微波天线。微微波天线接收收到电子标签签反射回的微微波合成信号号后，经

12、阅读读器内部微处处理器处即可可将电子标签签中的识别代代码等信息分分离出来。这这些识别信息息作为物体的的特征数据被被传送到控制制计算机作进进一步处理，从从而完成与物物体有关的信信息查询、统统计、管理等等应用。整个个识别工作无无须人工干预预，可工作于于各种恶劣环环境。RFIID技术可识识别高速运动动物体并可同同时识别多个个标签，并且且阅读器能自自行判断RFFID标签是是否被重复读读取处理。RRFID技术术的这些功能能特性很适合合流水线上产产品的控制，以以实现流水作作业管理，得得以使整个流流水线管理自自动化。图3.1 RFFID的工作作原理如图3.11所示，RFFID系统一一般由RFIID系统由阅阅

13、读器、应答答器（标签）和和应用系统三三部分组成，通通过电波在响响应媒介和询询问媒介间传传递信息。阅阅读器，一般般是一台内含含天线和芯片片解码器的阅阅读(有时还还可以写入)设备，可设设计为手持式式或固定式；阅读器可无无接触地读取取并识别电子子标签中所保保存的电子数数据，从而达达到自动识别别体的目的。通通常阅读器与与电脑相连，所所读取的标签签信息被传送送到电脑上进进行下一步处处理。应用系系统，一般是是由计算机支支撑的有线或或无线管理系系统。视不同同应用要求，对对于实时型的的智能型控制制器，不一定定必须要有后后台应用系统统。标签，主主要是射频标标签，响应端端内含天线，两两者组成所谓谓的“雷达收收发机

14、”，以以卡、标签等等形式存在。整体的EPPC网络操作作依赖于RFFID系统和和网络应用系系统的介入，使使产品信息有有效的传播。安安装在不同需需求链环境的的解读器可以以读取标签中中储存的产品品数据。因此此供应链数据据可以通过网网络及时地检检查、更新或或者交换信息息。图3.22显示了EPPC网络系统统的结构。图3.2 EPPC网络系统统的结构在由EPC标签签、识读器、SSavantt服务器、IInternnet、ONNS服务器、PPML服务器器以及众多数数据库组成的的实物互联网网中，识读器器读出的EPPC只是一个个信息 HYPERLINK / 参考(指针)，由这个信信息参考从IINTERNNET找

15、到IIP地址并获获取该地址中中存放的相关关的物品信息息，并采用分分布式Savvant软件件系统处理和和管理由识读读器读取的一一连串EPCC信息。由于于在标签上只只有一个EPPC代码， HYPERLINK /pc/ 计计算机需要知知道与该EPPC匹配的其其它信息，这这就需要ONNS来提供一一种自动化的的 HYPERLINK /network/ 网络数据库服服务，Savvant将EEPC传给OONS，ONNS指示Saavant到到一个保存着着产品文件的的PML服务务器查找，该该文件可由SSavantt复制，因而而文件中的产产品信息就能能传到供应链链上，相对应应地，EPCC系统的工作作流程下图（图图

16、3.3）所所示： 图3.3 EPPC系统工作作流程图EPC系统统是一个全球球的大系统，供供应链各个环环节，各个节节点，各个方方面都可受益益，但对低价价值的识别对对象来说，如如：食品，消消费品等，它它们对EPCC系统引起的的附加价格十十分敏感。EEPC系统正正在考虑通过过本身技术的的进步，进一一步阳氏成本本，同时通过过系统的整体体运作使供应应链管理得到到更好的运作作，提高效益益，以便抵消消和降低附加加价格。EPC/RRFID物品品识别的目标标是为每一物物理实体提供供唯一标识。它它与传统条码码技术相比有有以下几方面面的优点：（1）唯一一标识。条码码只能识别一一类产品, 而无法识别别单品, 因因此条

17、码容易易伪造。RFFID却可以以为单品提供供唯一标识。（2）读取取方便。条码码是可视传播播技术。即扫扫描仪必须“看看见”条码才才能读取它, 这表明人人们通常必须须将条码对准准扫描仪才有有效。相反, 无线电识识别并不需要要可视传输技技术, 射频频标签只要在在识读器的读读取范围内就就可以了, 甚至可以穿穿过外包装进进行识别。这这大大减少了了人的参与, 提高了识识别效率。（3）长寿寿耐用。纸型型条码容易破破损和受到污污染。而RFFID HYPERLINK /dianzijixie/ 电子标签可以以应用于粉尘尘、油污等高高污染环境和和放射性环境境。（4）动态态更改。条码码信息一旦需需要更改就必必须重贴

18、, 而RFIDD电子标签中中的信息可以以编辑, 便便于更新。（5）可扩扩展性。RFFID电子标标签存储的是是电子数据, 在需要的的时候可以改改变其中的编编码结构, 便于升级。（6）RFFID电子标标签可以设置置密码, 保保密性强。虽然EPCC/RFIDD与条码技术术相比有巨大大的优势, 但是条码技技术作为一项项十分成熟的的技术在物联联网中仍然可可以起到一定定的作用。EEPC代码实实际上是种编编码手段, EPC并没没有对其信息息载体进行任任何限制, 我们现在有有飞速 HYPERLINK /fazhan/ 发展起来的射射频识别技术术, 也有成成熟的条码技技术, EPPC码可以储储存在RFIID芯片

19、中, 同样可以以储存在条码码中。电子标签广广泛采用后的的隐私间题和和环保问题一一直有争论。而而EPC在某某些产品上采采用条码技术术,可以有效效的解决目前前普遍关注的的射频标签如如何避免隐私私的问题、磁磁污染问题和和废弃标签中中芯片的处理理间题。3.2 EEPC/RFFID技术应应用 物物联网技术的的应用可以使使电子商务变变得更强大, 它使消费费者可以在网网上查到任何何一家商店的的任何一件商商品, 选择择起来得心应应手。在物流流领域,RFFID电子标标签可以应用用于自动仓储储库存管理、产产品物流跟踪踪、供应链自自动管理、产产品装配和生生产管理、产产品防伪等多多个方面。2006年年高科技项目目申报

20、国家共共拨款1亿22800乃人人民币用以支支持20项课课题研究，其其中“RFIID系统测试试技术研究及及开放平台建建设”、“RRFID应用用方案公共测测试系统建设设”、“符合合ISO 118000-6 Typpe B/CC标准的(UUHF)标签签芯片研发和和产业化”、“RRFID标签签集成技术研研究及产业化化”、“RFFID公共服服务体系架构构设计及应用用服务关键技技术研究与开开发”“区区域RFIDD信息公共服服务平台关键键技术研究与与开发”、“RRFID标准准研究与制定定”这七项课课题约占全部部经费的500。由此可可见，在前一一次的项目攻攻坚中主抓公公共项目的基基础建设RRFID设备备的生产

21、以及及产业链完善善建设以及RRFID使用用规范标准化化。这对于我我国RFIDD技术及应用用这座宏伟大大厦来说无异异于坚实的地地基。目前，此此番不少课题题已经相继取取得了进展，部部分已得到业业界的认可。如如中科院自动动化所承担的的物流领域研研究和贵州茅茅台酒股份有有限公司的RRFID技术术在茅台酒防防伪的应用等等，特别是RRFID技术术在票务和食食品安全领域域中的成果更更被及时应用用到奥运会中中。依据目前前情况来看RRFID的产产业化发展在在各个地区已已经呈现出相相对完整产业业链，无论是是封装标签签的印刷方的的提供。在此讲述一一个RFIDD在图书馆中中的应用例子子。RFIDD对图书馆及及读者来说

22、，较较之条码识别别具有明显的的优势。在图图书馆管理中中，利用RFFID的无线线传输能力和和大容量的数数据储存，可可以极大地提提高图书馆管管理的效率。RRFID优势势具体表现为为：简化借还书书服务工作。目目前图书馆的的借还书作业业除了刷条形形码外，还需需做上磁及消消磁的繁琐工工作，以RFFID卷标取取代条形码、磁磁条，不用一一本书一本书书的用扫描仪仪扫描条形码码，并且可以以一次读取多多笔资料，同同时减少读者者的等待时间间及馆员的例例行业务，提提升了图书馆馆的服务品质质及形象；容易查找错错架、乱架的的图书。利用用RFID无无线电波感应应技术。使放放置错架的图图书能很快被被发现，提高高图书馆馆员员整

23、架的工作作效率；加速盘点工工作。目前图图书馆盘点的的方式一定要要将书从书架架上将每一本本书取出，RRFID TTag以无线线电波传送信信息，可以一一次读取数个个RFID卷卷标资料。简简化盘点工作作；耐环境性。RRFID对水水、油和药品品等物有强力力的抗污性，且且在黑暗及脏脏污的环境之之中也可以读读取数据；可重复使用用及穿透性。RRFID卷标标可以回收重重复使用。并并且若RFIID被纸张、木木材和塑料等等非金属或非非透明的材质质包覆的话，也也可以进行穿穿透性通讯；读者自助借借还书。图书书馆提供自助助借还书外围围设备，则读读者可以自行行办理图书的的借还。 HYPERLINK /work/ 总结：本

24、文文讲述了物联联网研究的相相关背景及其其内容，然后后介绍了产品品电子代码（EEPC）系统统的相关知识识，最后讲述述相关技术之之一即EPCC/无线射频频技术的相关关原理及其在在图书馆中的的实际应用。参考 HYPERLINK / 文献：1.田美花花.基于RFFID技术的的生产执行系系统关键技术术研究.青岛岛： HYPERLINK /china/ 中国海洋大学学，20077。2.孔宁.物联网资源源寻址关键技技术研究.北北京：中国 HYPERLINK /gongxue/ 科科学院研究生生院，200083.潘林.基于网格技技术的Savvant中间间件的设计和和实现.北京京：北方 HYPERLINK /gongxue/ 工业业大学，200074.肖慧彬彬.物联网中中 HYPERLINK /company/ 企业信息交互互中间件技术术开发研究.北京：北方方工业大学，220095.马宇健健.基于电子子标签的签名名系统设计