物联网与传感器技术：EPC系统构成

EPC系统是一个先进的、综合的、复杂的系统，其最终目标是为每一物品建立全球的、开放的标识标准，它由全球产品电子代码（EPC）编码体系、射频识别系统及信息网络系统三部分组成，见表4-4。

表4-4 EPC系统的构成

1.EPC射频识别系统

EPC射频识别系统是实现EPC自动采集的功能模块，由射频标签和RFID读写器组成。射频标签是产品电子代码（EPC）的载体，附着于可跟踪的物品上，在全球流通。RFID读写器与信息系统相连，读取标签中的EPC，并将其输入网络信息系统的设备中。EPC系统射频标签与RFID读写器之间利用无线感应方式进行信息交换，具有非接触识别、可识别快速移动物品、可同时识别多个物品等。

EPC射频识别系统为数据采集最大限度地降低了人工干预，实现了完全自动化，是“物联网”形成的重要环节；EPC标签是产品电子代码的信息载体，主要由天线和芯片组成；EPC标签中存储的唯一信息是96位或者64位产品电子代码。为了降低成本，EPC标签通常是被动式射频标签；EPC标签根据其功能级别的不同分为5类，目前广泛开展的EPC应用中使用的是Class1 Gen2。

读写器是用来识别EPC标签的电子装置，与信息系统相连实现数据的交换。读写器使用多种方式与EPC标签交换信息，近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式。只要靠近，盘绕读写器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场。标签就利用这个磁场发送电磁波给读写器，返回的电磁波被转换为数据信息，也就是标签中包含的EPC。

读写器的基本任务就是激活标签，与标签建立通信，并且在应用软件的标签之间传送数据。EPC读写器和网络之间不需要PC作为过渡，所有的读写器之间的数据交换直接可以通过一个对等的网络服务器进行。读写器的软件提供了网络连接能力，包括Web设置、动态更新、TCP/IP读写器界面、内建兼容SQL的数据库引擎。

当前EPC系统尚处于测试阶段，EPC读写器技术也还在发展完善之中。Auto-ID实验室提出的EPC读写器工作频率为860～960MHz。

2.EPC信息网络系统

EPC信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。EPC信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过EPC中间件以及对象名称解析服务（ONS）和可扩展标记语言（XML）实现全球“实物互连”。(www.xing528.com)

（1）EPC中间件

EPC中间件是加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，是连接读写器和企业应用程序的纽带，主要任务是在将数据送往企业应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调、数据传送、数据存储和任务管理。

（2）对象名称解析服务

对象名称解析服务（ONS）是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务（DNS），ONS给EPC中间件指明了存储产品的有关信息的服务器。ONS是联系EPC中间件和后台EPCIS服务器的网络枢纽，并且ONS设计与架构都以互联网域名解析服务（DNS）为基础，因此可以使整个EPC网络以互联网为依托，迅速架构并顺利延伸到世界各地。

（3）可扩展标记语言

可扩展标记语言（XML）与HTML一样，都是标准通用标记语言。XML是互联网环境中跨平台的、依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，XML已经成为数据交换的公共语言。

XML文件的数据将被存储在一个数据服务器上，企业需要配置一台专用计算机，为其他计算机提供需要的文件。数据服务器将由制造厂商维护，并且存储这个制造厂商生产的所有商品的信息文件。在最新的EPC规范中，这个数据服务器被称作EPCIS服务器。在EPC系统中，XML用于描述有关产品、过程和环境信息，供工业和商业中的软件开发、数据存储和分析工具之用。它将提供一种动态的环境，使与物体相关的静态的、暂时的、动态的和统计加工过的数据可以互相交换。

EPC系统使用XML的目标是为物理实体的远程监控和环境监控提供一种简单、通用的描述语言，可广泛应用在存货跟踪、自动处理事务、供应链管理、机器控制和物对物通信等方面。

3.EPC信息服务

EPC信息服务（EPCIS）是EPC网络中重要的组成部分，EPCIS标准主要定义了一个数据模型和两个接口。利用单一标准的采集和分享信息的方式，为EPC数据提供一套标准的接口，各个行业和组织可以灵活应用。EPCIS标准构架在全球互联网的基础上，支持强大的商业用例和客户利益，例如包装箱追踪、产品鉴定、促销管理、行李追踪等。EPCIS针对中间件传递的数据进行EPCIS标准的转换，通过认证或授权等安全方式与企业内的其他系统或外部系统进行数据交换，符合权限的请求方也可以通过ONS的定位向目标EPCIS进行查询。EPCIS数据模型用一个标准的方法来表示实体对象的可视信息，涵盖了对象的EPC、时间、商业步骤、状态、识读点、交易信息和其他相关附加信息（可概括为何物、何地、何时、何因）。随着现实中实体对象状态、位置等属性的改变（称为“事件”），EPCIS事件采集接口负责生成如上模型所述的对象信息。