第5讲 EPC物联网体系结构-ONS服务

CollegeofComputerScience&KeyLaboratoryofDSC-CPS,MinistryofEducation,ChongqingUniversityEPC物联网—ONS主讲：郑林江博士/副教授重庆大学计算机学院信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室2014~2015学年第一学期E-mail：zlj_cqu@2/123.核心技术3.1EPC编码3.2RFID技术3.3对象名称解析服务ONS3.4EPC信息服务（EPCIS）3/123.3对象名称解析服务ONS3.3.1ONS概述对于EPC系统这样一个全球开放的、可追逐物品生命周期轨迹的网络系统，需要一些技术工具，将物品生命周期不同阶段的信息与物品已有的信息实时动态整合。帮助EPC系统系统动态的解析物品信息管理中心的任务就由对象名称解析服务（ONS）实现。ONS是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务（DNS）。4/123.3对象名称解析服务ONS3.3.1ONS概述实体对象可以通过自带的EPC标签与网络服务模式相关联。网络服务模式是一种基于Internet或者VPN专线的远程服务模式，可以提供与存储指定对象的相关信息。典型的网络服务模式可以提供特定对象产品信息。当前，ONS服务被用来定位特定EPC对应的PML服务器。PML服务器是一种简单的Web服务器，用PML语言来描述与提供某对象的相关信息。ONS服务是联系前台中间件和后台PML服务器的网络枢纽，并且ONS设计构架都是以DNS为基础，因此，整个EPC网络可以依托因特网，迅速发展。5/123.3对象名称解析服务ONS3.3.2ONS结构6/123.3对象名称解析服务ONS3.3.2ONS结构1、映射信息映射信息分布式的存储在不同层次的ONS服务器里，这类信息便于管理2、ONS服务器如果某个查询请求要求查询一个EPC对应的PML服务器的IP地址，则ONS服务器可以对此作出响应并解决这一问题。每台ONS服务器拥有一些EPC的权威映射信息和另一些EPC的缓冲存储映射信息3、ONS解析器ONS解析器向ONS服务器提交查询请求以获得所需PML服务器的网络位置7/123.3对象名称解析服务ONS3.3.2ONS结构ONS的层次结构8/123.3对象名称解析服务ONS3.3.2ONS结构与DNS类似，ONS系统的层次也是分布式的，主要由根ONS、ONS服务器、本地ONS、本地ONS缓存以及映射组成。根ONS处于ONS层次中的最高层，拥有EPC名字空间的最高层域名。ONS回应本地ONS查询，并返回查询成功的URI。ONS本地缓存保存经常查询的URI，以减少对外查询次数。映射信息指定了URI和相关EPC的映射关系，并分布在不同层次的各个ONS服务器中。9/123.3对象名称解析服务ONS3.3.3ONS在EPC物联网中的作用ONS的作用是负责将标签ID解析成对应的网络资源地址的服务。ONS将一个EPC映射到一个或多个URI，通过这些URI可以查找到EPCIS服务器上关于此产品的其它详细信息。10/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理DNS的“网络分布式数据库”当前，ONS记录分为以下4类，分别用于提供不同的服务种类：（1）EPC+ws（2）EPC+epcis（3）EPC+html（4）EPC+xmlrpc11/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理

静态ONS静态ONS指向货品的制造商。静态ONS假设每个对象由一个数据库，提供指向相关制造商的指针，并且给定的EPC编码总是指向同一个URL公司A公司B公司C静态ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商12/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理

静态ONS的局限静态ONS假设了一个对象只拥有一个数据库，给定的EPC编码总是解析到同一个URL。在实际情况中，每个货品会由于不同的实体（制造、销售、运输等）而存储在不止一个数据库中。由此可见，静态ONS解析要达到高度有效，必须要保证解析过程的稳健性、访问控制、独立性。13/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理

动态ONS动态ONS指向多个数据库，指向货品在供应链流动过程中所经过的所有管理者实体。公司A公司B公司C动态ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商静态ONS产品级数据访问序列级数据14/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析过程（1）采取静态ONS解析快速从一个EPCIS到下一个EPCIS的连接，同时支持反向链接公司A公司B公司C静态ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商15/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析过程（2）通过动态ONS解析能连接到多个管理者的EPCIS服务。公司A公司B公司C动态ONSEPCISEPCISEPCISEPC制造商制造商制造商静态ONS访问序列级数据16/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理ONS解析过程每个供应链管理商在移交时都会更新注册列表，以支持连续查询。更新内容包括：（1）管理商信息变动（2）产品跟踪时的EPC变动（3）是否特别标记的用于召回的EPC17/123.3对象名称解析服务ONS3.3.4ONS工作原理静态ONS和动态ONS比较在静态ONS下，如果任何一个链接点无法响应或互连，则整条链路都不通。在动态ONS下，机制就要健壮得多。如果一些链路无法响应，其它解析任务任能够完成。18/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程ONS设计构架基于DNS，DNS解析是TCP/IP协议中的一个标准，在任何TCP/IP软件中输入域名的时候，这些软件都会调用本地的DNS解析器，将域名转换成一个IP地址。DNS分为Client和Server，Client扮演Q的角色，Server扮演A的角色19/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程（1）DNS原理20/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程（1）DNS原理—解析过程1、客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器2、本地域名服务器收到请求后先查询本地缓存，如果有该记录项，就直接把查询结果返回。3、如果没有该项记录，则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询（根的子域）的主域名服务器的地址。4、本地服务器再向上一步所返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服务器再查询自己的缓存，如果仍然没有该记录，则返回下一级域名服务器的地址。5、重复第4步，知道找到正确的记录。6、本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用。同时将结果返回给客户机。21/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程（2）ONS工作流程22/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程（3）ONS解析过程1、从标签上识读一个bit字符串EPC编码。2、reader将这个EPC送到本地服务器。3、本地服务器对EPC编码数据进行适当排队、过滤，将EPC编码发送到本地ONS解析器。4、本地ONS解析器利用格式化转换字符将EPC比特位编码转换成EPC域前缀名，再将EPC域前缀名与EPC域后缀名结合成一个完整的EPC域名，ONS解析器再进行一次ONS查询，将EPC域名发送到指定的ONS服务器基础架构，以获得需要的信息。5、ONS基础架构给本地ONS解析器，返回EPC域名对应的一个或多个PML服务器IP地址。6、本地ONS解析器再将IP地址返回给本地服务器。7、本地ONS服务器再根据IP地址联系正确的PML服务器，获得所需的EPC信息。23/123.3对象名称解析服务ONS3.3.5ONS工作流程（3）ONS解析过程1、从标签上识读一个bit字符串EPC编码。2、reader将这个EPC送到本地服务器。3、本地服务器对EPC编码数据进行适当排队、过滤，将EPC编码发送到本地ONS解析器。4、本地ONS解析器利用格式化转换字符将EPC比特位编码转换成EPC域前缀名，再将