【文章內(nèi)容簡介】 EPC物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主要由 EPC編碼、 EPC標(biāo)簽及 RFID讀寫器、中間件系統(tǒng)、 ONS 服務(wù)器和 EPC IS服務(wù)器等部分構(gòu)成，如圖 16所示。 物 體E P C標(biāo) 簽R F I D 讀 寫 器 中 間 件 系 統(tǒng)O N S 服 務(wù) 器 E P C I S 服 務(wù) 器E R P 系 統(tǒng) P M L 服 務(wù) 器E P C 編 碼 E P C 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 機(jī)互 聯(lián) 網(wǎng)圖 16 EPC物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)示意圖 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 RFID 讀寫器從含有一個(gè) EPC或一系列 EPC 的標(biāo)簽上讀取物品的電子代碼，然后將讀取的物品電子代碼送到中間件系統(tǒng)中進(jìn)行處理。當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)量較大而中間件系統(tǒng)處理不及時(shí)的時(shí)候，可應(yīng)用 ONS 來儲存部分讀取數(shù)據(jù)。中間件系統(tǒng)以該 EPC 數(shù)據(jù)為信息源，在本地 ONS 服務(wù)器獲取包含該產(chǎn)品信息的 EPC信息服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)本地 ONS不能查閱到EPC 編碼所對應(yīng)的 EPC信息服務(wù)器地址時(shí) , 向遠(yuǎn)程 ONS發(fā)送解析請求， 獲取物品的對象名稱；繼而通過 EPC信息服務(wù)的各種接口獲得物品信息的各種相關(guān)服務(wù)。整個(gè) EPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，利用在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展產(chǎn)生的通信協(xié)議和描述語言而運(yùn)行。因此，也可以說物聯(lián)網(wǎng)是架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的關(guān)于各種物理產(chǎn)品信息服務(wù)的總和。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 物聯(lián)網(wǎng)的 UID技術(shù)體系 鑒于日本在電子標(biāo)簽方面的發(fā)展，早在 20 世紀(jì) 80年代中期就提出了實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)（ TRON），其中的 TEngine是其體系的核心。在 T－ Engine論壇領(lǐng)導(dǎo)下 , 泛在 ID中心設(shè)立在東京大學(xué) , 于 2023 年 3月成立 , 并得到日本政府以及大企業(yè)的支持 , 目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、 NTT、 DoCoMo、 KDDI、 JPhone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等諸多企業(yè)。組建 UID中心的目的是為了建立和普及自動識別 “物品 ”所需的基礎(chǔ)性技術(shù) , 實(shí)現(xiàn) “計(jì)算無處不在 ”的理想環(huán)境。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 物聯(lián)網(wǎng)的 UID技術(shù)體系 UID是一個(gè)開放性的技術(shù)體系，由泛在識別碼 (uCode)、泛在通信器、信息系統(tǒng)服務(wù)器和 uCode解析服務(wù)器等部分構(gòu)成。 UID使用 uCode作為現(xiàn)實(shí)世界物品和場所的標(biāo)識 , UC 從 uCode電子標(biāo)簽中讀取 uCode獲取這些設(shè)施的狀態(tài) , 并控制它們 , UC 類似于PDA 終端。 UID 可廣泛應(yīng)用于多種產(chǎn)業(yè)行業(yè)，它能將現(xiàn)實(shí)世界用 uCode標(biāo)簽的物品、場所等各種實(shí)體與虛擬世界中存儲在信息服務(wù)器中的各種相關(guān)信息聯(lián)系起來 , 實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建議 物聯(lián)網(wǎng)概念的問世 ,打破了傳統(tǒng)的思維模式。在提出物聯(lián)網(wǎng)概念之前，一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施分開：一方面是機(jī)場、公路、建筑物 , 而另一方面是數(shù)據(jù)中心 , 個(gè)人計(jì)算機(jī)、寬帶等。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 ,將把鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施。在這種意義上的基礎(chǔ)設(shè)施就像是一塊新的地球工地 , 世界在它上面運(yùn)轉(zhuǎn) ,包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會管理以及個(gè)人生活等。研究物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) ,首先需要明確架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基本原則，以便在已有物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，形成參考標(biāo)準(zhǔn)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 1）多樣性原則。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)須根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)類型、節(jié)點(diǎn)的不同，分別設(shè)計(jì)多種類型的體系結(jié)構(gòu)，不能也沒有必要建立起惟一的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。 2) 時(shí)空性原則。物聯(lián)網(wǎng)尚在發(fā)展之中，其體系結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足在時(shí)間、空間和能源方面的需求。 3) 互聯(lián)性原則。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)需要平滑地與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，如果試圖另行設(shè)計(jì)一套互聯(lián)通信協(xié)議及其描述語言將是不現(xiàn)實(shí)的。 4) 擴(kuò)展性原則。對于物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的架構(gòu)，應(yīng)該具有一定的擴(kuò)展性，以便最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施，保護(hù)已投資利益。 5) 安全性原則。物物互聯(lián)之后，物聯(lián)網(wǎng)的安全性將比計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的安全性更為重要，因此物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠防御大范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。 6) 健壯性原則。聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具備相當(dāng)好的健壯性和可靠性。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 感 知 層接 入 層網(wǎng) 絡(luò) 層應(yīng) 用 層信 息 感 知 采 集 : 條 碼 識 讀 器 、 R F I D 讀寫 器 、 傳 感 器 、 視 頻 攝 像 頭 等接 入 網(wǎng) ： 匯 聚 節(jié) 點(diǎn) 、 接 入 網(wǎng) 關(guān) 、M 2 M 終 端 、 末 梢 網(wǎng) 絡(luò) ， 以 及 分 布式 數(shù) 據(jù) 融 合 與 處 理 等核 心 承 載 網(wǎng) 絡(luò) ： 3 G / B 3 G 、 4 G 網(wǎng)絡(luò) 、 W i F i 、 W i M A X 、 互 聯(lián) 網(wǎng) 等應(yīng) 用 及 控 制 : 瀏 覽 器 、 各 類 用 戶 移 動終 端 （ 如 手 機(jī) ） 、 信 息 管 理 中 心 （ 編碼 、 認(rèn) 證 、 授 權(quán) 、 計(jì) 費(fèi) ） 、 數(shù) 據(jù) 庫 、計(jì) 算 能 力 集 等圖 17 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)示意圖 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 （ 1）感知層 感知層主要功能是信息感知與采集，主要包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、 RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、視頻攝像頭等。如溫度感應(yīng)器、聲音感應(yīng)器、振動感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器等，完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)感知和設(shè)施控制。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 （ 2）接入層 接入層由基站節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn)（ Sink）和接入網(wǎng)關(guān)（Access Gateway）等組成，完成末梢各節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)控制和數(shù)據(jù)融合、匯聚，或完成向末梢節(jié)點(diǎn)下發(fā)信息的轉(zhuǎn)發(fā)等功能。也就是在末梢節(jié)點(diǎn)之間完成組網(wǎng)后，如果末梢節(jié)點(diǎn)需要上傳數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站節(jié)點(diǎn)，基站節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后，通過接入網(wǎng)關(guān)完成和承載網(wǎng)絡(luò)的連接；當(dāng)應(yīng)用層需要下傳數(shù)據(jù)時(shí)，接入網(wǎng)關(guān)收到承載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)后，由基站節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送給末梢節(jié)點(diǎn)，從而完成末梢節(jié)點(diǎn)與承載網(wǎng)絡(luò)之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)和交互。 接入層的功能主要由傳感網(wǎng) (指由大量各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自治網(wǎng)絡(luò) )來承擔(dān)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 （ 3）網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層是核心承載網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)接入層與應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。它主要包括現(xiàn)行的通信網(wǎng)絡(luò)，如 2G、 3G/B3G、 4G移動通信網(wǎng)，或者是互聯(lián)網(wǎng)、 WiFi、 WiMAX、 無線城域網(wǎng)（ Wireless Metropolitan Area Network， WMAN）、 企業(yè)專用網(wǎng)等。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 （ 4）應(yīng)用層 應(yīng)用層由各種應(yīng)用服務(wù)器組成（包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器），主要功能包括對采集數(shù)據(jù)的匯聚、轉(zhuǎn)換、分析，以及用戶層呈現(xiàn)的適配和事件觸發(fā)等。對于信息采集，由于從末梢節(jié)點(diǎn)獲取了大量原始數(shù)據(jù)，且這些原始數(shù)據(jù)對于用戶來說只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換、篩選、分析處理后才有實(shí)際價(jià)值。這些應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)用戶的呈現(xiàn)設(shè)備完成信息呈現(xiàn)的適配，并根據(jù)用戶的設(shè)置觸發(fā)相關(guān)的通告信息。同時(shí)當(dāng)需要完成對末梢節(jié)點(diǎn)控制時(shí)，應(yīng)用層還能完成控制指令生成和指令下發(fā)控制。 應(yīng)用層要為用戶提供物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 UI接口，包括用戶設(shè)備（如PC、手機(jī)）、客戶端瀏覽器等。 除此之外，應(yīng)用層還包括物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心等利用下一代互聯(lián)網(wǎng)的能力對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理的云計(jì)算功能。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成 計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)可以把世界上不同角落、不同國家的人們通過計(jì)算機(jī)緊密地聯(lián)系在一起，而采用感知識別技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)也可以把世界上所有不同國家、地區(qū)的物品聯(lián)系在一起，彼此之間可以互相 “ 交流 ” 數(shù)據(jù)信息，從而形成一個(gè)全球性物物相互聯(lián)系的智能社會。 從不同的角度看物聯(lián)網(wǎng)會有多種類型，不同類型的物聯(lián)網(wǎng)其軟硬件平臺組成也會有所不同。從其系統(tǒng)組成來看，可以把它分為軟件平臺和硬件平臺兩大系統(tǒng)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺組成 物聯(lián)網(wǎng)是以數(shù)據(jù)為中心的面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，主要完成信息感知、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)回傳，以及決策支持等功能，其硬件平臺可由傳感網(wǎng)、承載網(wǎng)和信息服務(wù)系統(tǒng)等幾個(gè)大的部分組成。 核 心 承 載 網(wǎng) 絡(luò)電池R I F D 射 頻讀 寫 器控 制 器傳 感 器末 稍 網(wǎng) 絡(luò)匯 聚 節(jié) 點(diǎn)接 入 網(wǎng) 關(guān)感 知 節(jié) 點(diǎn) 信 息 服 務(wù) 系 統(tǒng)2 G 、 3 G 、 4 G 移 動 通 信網(wǎng) 、 互 聯(lián) 網(wǎng) 、 W i F i 、W i M A X 、 企 業(yè) 專 網(wǎng) 等圖 18 物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺示意圖 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 1章 概論 2023年 2月 2日 1. 感知節(jié)點(diǎn) 感知節(jié)點(diǎn)由各種類型的采集和控制模塊組成，如溫度傳感器、聲音傳感器、振動傳感器、壓力傳感器、 RFID讀寫器、二維碼識讀器等，完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制等功能。 感知節(jié)點(diǎn)的組成包括 4個(gè)基本單元：傳感單元（由傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成，如 RFID、二維碼識讀設(shè)備、溫感設(shè)備）、處理單元（由嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成，包括 CPU微處理器、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)等）、通信單元（由無線通信模塊組成，實(shí)現(xiàn)末梢節(jié)點(diǎn)間、以及與會聚節(jié)點(diǎn)的通信）、以及電源 /供電部分。感知節(jié)點(diǎn)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技