大学精品课件：第02章-物联网的体系架构.ppt

1、P1第第2章章物联网的体系结构物联网的体系结构P2 123本本 章章 要要 点点物联网的体系结构物联网的技术体系EPC的编码系统P32.1 物联网的体系结构 物联网的英文名称是“Internet of Things”，它的概念最早是在1999年，由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出的。它是指利用产品电子代码EPC、射频识别技术，通过网络（当时网络的概念还仅限于通过互联网），实现在任何的时候，任何地点对任何物品识别和管理，即物品的互联互通。P42.1 物联网的体系结构感知层皮肤、传感器网络层接入、传输应用层目的、核心P52.1 物联网的体系结构P62.1 物联网的体系结构P72.1 物联网的

2、体系结构v 3.物联网体系架构物联网体系架构物联网系统划分为三个层次:一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。P82.1 物联网的体系结构P92.1 物联网的体系结构v 4.物联网感知层物联网感知层感知层主要包括：自动识别技术产品和传感器(条码、RFID、传感器等)，无线传输技术（WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB），自织组网技术和中间件技术P102.1 物联网的体系结构v 5.物联网网

3、络层物联网网络层网络层起连接上下两层的作用。网络层的作用就是当感知层中的感应设备将物品信息传输到网络节点后,再通过网络层中的移动通信网、互联网和其他专用网络连接各个服务器,以此来使客户可以根据自己的需要获取物品信息。P112.1 物联网的体系结构v 6.物联网应用层物联网应用层物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。应用层是物联网发展的目的。P122.2 物联网的技术体系结构v 1.物联网的技术体系物联网的技术体系物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行业具有不同的应用需求和技术形态。在这个技术体系中，物联网的技术构成主要包

4、括感知与标识技术、网络与通信技术、计算、服务技术、管理与支撑技术、及应用技术与公共技术。P132.2 物联网的技术体系结构EPC编码协议编码协议EPC系统结构系统结构EPC条形码标签条形码标签EPC、条形码、条形码、RFID标签标签4123EPC编码系统 Electronic Product Code电子产品编码什么是EPC？EPC最终目标是为每一个商品建立全球的、开放的编码标准。我们身边的EPC1EPC统一了对世界范围内的商品的标识编码的规则，并通过应用于RFID系统中，联合网络技术而组成了EPC系统。2EPC规定了用数字信息的形式存储于和具体的商品实物固定在一起的RFID应答器中EPC编码

5、协议2.1 目前的EPC系统中应用的编码类型主要有三种：64位、96位和256位。EPC编码由版本号、产品域名管理、产品分类部分和序列号四个字段组成。64位EPC-64编码类型，分为type、type和type三种类型目前只有一种type型，版本号字段占8位，域名管理占28位，序列号为36位。目前主要三种EPC应用编码EPC-256编码类型，分为type、type和type三种类型，它的域名管理分别占32位、64位和128位96位256位 型EPC-64编码提供的占有两个数字位的版本号编码。21位被分配给了具体的EPC域名管理编码，17位被用于标识产品具体的分类信息，最后的24位序列具体地标识

6、了具体的产品的个体。当型EPC-64无法满足需要时可以采用型EPC-64来满足大量产品和对价格反应敏感的消费品生产者的要求。型EPC-64编码采用34 位的产品序列号，与13位对象分类区结合（允许多达8192库存单元），远远超过了世界上最大的消费品生产商的生产能力。型EPC-96的设计目的是成为一个公开的物品标识代码。它的应用类似于目前的统一产品代码，具体的字段含义如下 EPC的64位编码和96位编码版本已经不足以长期使用。更长的EPC编码规则一直以来就广受期待并酝酿已久。EPC的256位编码标准就是在这种情况下应运而生的。EPC的系统结构2.2 EPC的系统结构1ONS(Object Nam

7、ing Service)对象名称解服务器，它用来把EPC转化成IP地址，用来定位相应的计算机和完成相应的信息交互服务。2PML(Physical Markup Language)实体标识语言服务器中，存储用PML语言描述的实物信息，如实物名称、种类、性质、生产日期、生产厂家信息、实物存放位置、实物的使用说明等。EPC编码读写器读出商品中的EPC编码信息，由EPC产品管理中间件，传输到Internet中，经过网络传到ONS服务器，找到该EPC对应的IP地址，由IP地址找到PML服务器，从产品信息的数据库中，获取相关实物信息并作相应处理。2.3 EPC条形码标签EPC条形码标签条形码标签 条形码技

8、术是集编码、印刷、识别、条形码技术是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身。数据采集和处理于一身。条形码是将宽度不等的多个黑条和条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用空白，按照一定的编码规则排列，用来表达信息的图形标识符。来表达信息的图形标识符。一维条形码一维条形码二维条形码二维条形码一维条码是由一组宽度不同、一维条码是由一组宽度不同、反射率不同的平行相邻的线条反射率不同的平行相邻的线条和空白，按照一定的编码规则和空白，按照一定的编码规则和技术标准组合而成，用来表和技术标准组合而成，用来表示某种数据信息的符号。示某种数据信息的符号。在在EPCEPC条形码的编码方式中在

9、条形码的编码方式中在水平和垂直方向的二维空间存水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码，称为二维条码储信息的条码，称为二维条码（2 dimensional bar code2 dimensional bar code），），可直接显示英文、中文、数字、可直接显示英文、中文、数字、符号、图型符号、图型条形码条形码一维条形码一维条形码二维条形码二维条形码2.4 EPC、条形码、RFID标签EPCRFID条形码条形码条形码是应用了不同宽度的黑白条条形码是应用了不同宽度的黑白条码反射光来编码，具体成本低廉，码反射光来编码，具体成本低廉，使用方便，缺点是使用方便，缺点是编码容量不足。RFIDRFID标签是

10、存储了具体的标签是存储了具体的EPCEPC标准的产品编码信标准的产品编码信息的产品标签，它会因不同应用场合的具体要求息的产品标签，它会因不同应用场合的具体要求而表现出不同的封装形式，如纽扣类、而表现出不同的封装形式，如纽扣类、ICIC卡类以卡类以及条形码形式等等。及条形码形式等等。EPCEPC是编码标准，规定了对具体不同是编码标准，规定了对具体不同商品产品唯一的编码格式，完成商品产品唯一的编码格式，完成RFIDRFID产品信息编码。产品信息编码。EPC、条形码、RFID标签的区别 RFIDRFID标签与阅读器的信息标签与阅读器的信息交互的媒介是通过射频，交互的媒介是通过射频，即电磁场，同时它也

11、具备即电磁场，同时它也具备微型存储器、微处理器、微型存储器、微处理器、天线等部件。天线等部件。日常看到的条形码只是利日常看到的条形码只是利用不同宽度黑白条码来完用不同宽度黑白条码来完成信息编码，物理上并不成信息编码，物理上并不具备以上几部分。具备以上几部分。一维条形码一维条形码一维条码只是在一个方向一维条码只是在一个方向（一般是水平方向）表达（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读高度通常是为了便于阅读器的对准。器的对准。在在EPCEPC条形码的编码方式条形码的编码方式中在水平和垂直方向的二中在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码。维空间存储信息的条码。贮存数据量大，可存放贮存数据量大，可存放1K1K字符，可用扫描仪直接读字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库取内容，无需另接数据库二维条形码二维条形码