摘要：基于EPC物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括EPC編碼、EPC標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、中間件、對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）、EPC信息服務(wù)（EPCIS），該文從以上幾個(gè)方面分別探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用困境給以講解，文章最后列舉正在進(jìn)行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用并給出未來(lái)展望。

關(guān)鍵詞：讀寫(xiě)器；EPC；EPCIS；ONS

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）13-2988-03

1 物聯(lián)網(wǎng)定義與組成

物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，即通過(guò)裝置在各類物體上的射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、二維碼等，經(jīng)過(guò)接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予“智能”，可實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對(duì)話，這種將物體聯(lián)接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，新一代信息技術(shù)的重要組成部分。

2003年11月1日，國(guó)際物品編碼組織正式接管EPC系統(tǒng)，并組成EPC Global進(jìn)行全球推廣與維護(hù)。國(guó)際物品編碼組織提出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)組成包括：EPC編碼、EPC標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、中間件、對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）、EPC信息服務(wù)（EPCIS），

2 EPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)分析

RFID俗稱電子標(biāo)簽，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，并對(duì)其信息進(jìn)行標(biāo)志、登記、儲(chǔ)存和管理。電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過(guò)電感耦合或電磁反射原理與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信；讀寫(xiě)器：讀?。ㄔ谧x寫(xiě)卡中還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備 ；天線：可以內(nèi)置在讀寫(xiě)器中，也可以通過(guò)同軸電纜與讀寫(xiě)器天線接口相連。

讀寫(xiě)器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上再經(jīng)天線向外發(fā)送。進(jìn)入讀寫(xiě)器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此信號(hào)，卡內(nèi)芯片的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密，然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過(guò)片上天線再發(fā)送給讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。若為修改信息的寫(xiě)命令，有關(guān)控制邏輯引起電子標(biāo)簽內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供電壓擦寫(xiě)E2PROM。若經(jīng)判斷其對(duì)應(yīng)密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。

產(chǎn)品電子碼是存儲(chǔ)在RFID 標(biāo)簽中的唯一信息。EPC 標(biāo)簽有主動(dòng)型，被動(dòng)型和半主動(dòng)型三種類型。主動(dòng)和半主動(dòng)標(biāo)簽可以遠(yuǎn)距離的掃描，掃描距離可以達(dá)到100 英尺，但這種標(biāo)簽成本較高，不適合低成本的商品應(yīng)用。被動(dòng)標(biāo)簽的掃描距離通常少于10 英尺，但它們比主動(dòng)標(biāo)簽便宜，而且不需要維護(hù)目前成本。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)EPC中間件（Savant）

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“中間件”Savan，是介于讀寫(xiě)器與企業(yè)應(yīng)用之間的中間件，是用來(lái)處理從一個(gè)或多個(gè)解讀器發(fā)出的標(biāo)簽流或傳感器數(shù)據(jù)，之后將處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)往特定的請(qǐng)求方。物聯(lián)網(wǎng)EPC中間件主要通過(guò)使用物理標(biāo)示語(yǔ)言（PML）來(lái)描述電子標(biāo)簽上所包含的信息，以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)的信息的處理，并對(duì)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算操作。物聯(lián)網(wǎng)EPC中間件對(duì)信息進(jìn)行以下的計(jì)算操作：

① 處理數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)EPC中間件收到的EPC代碼后，生產(chǎn)一個(gè)PML文件，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取有用數(shù)據(jù)。

② 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算

使用PML語(yǔ)言獲取有用信息后，可以對(duì)信息進(jìn)行所需要的操作，按一定的要求來(lái)計(jì)算讀取到的數(shù)據(jù)，或可以通過(guò)獲取的信息及時(shí)的調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃等。

③ 查詢數(shù)據(jù)庫(kù)

通過(guò)PML語(yǔ)言描述產(chǎn)品的信息，這樣可直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，查看數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)的產(chǎn)品信息，來(lái)支持EPC中間件的一系列功能。數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄了很多產(chǎn)品所有的信息，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)才可以即時(shí)的完成關(guān)于產(chǎn)品信息的查詢、計(jì)算、安排等功能。

2.4 對(duì)象名字服務(wù)

2.7 PML語(yǔ)言

物理標(biāo)示語(yǔ)言（ PML）被視為描述所有自然物體、過(guò)程和環(huán)境的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。PML是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)、交換的標(biāo)準(zhǔn)格式，它是作為EPC系統(tǒng)中各個(gè)不同部分公共接口，即Savant、第三方應(yīng)用程序（如ERP）、存儲(chǔ)商品相關(guān)數(shù)據(jù)的PML服務(wù)器之間的共同通信語(yǔ)言。

3 制約物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題

3.1 各國(guó)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2006年成立了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化）、PG2（標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu)）、PG3（通信與信息交互）、PG4（協(xié)同信息處理）、PG5（標(biāo)識(shí)）、PG6（安全）、PG7（接口）和PG8（電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研）等8個(gè)專項(xiàng)組，開(kāi)展具體的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

3.2 安全問(wèn)題

信息采集頻繁，數(shù)據(jù)安全不容樂(lè)觀，某些領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)個(gè)人隱私權(quán)的安全保護(hù)問(wèn)題。

3.3 協(xié)議問(wèn)題

3.4 IP地址問(wèn)題

每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來(lái)支撐。IPv4向IPv6過(guò)渡是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會(huì)存在與IPv4的兼容性問(wèn)題。

3.5 終端問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能，且不同行業(yè)需求千差萬(wàn)別，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。

4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

4.1 人體保建

人身上可以安裝不同的傳感器，對(duì)人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且實(shí)時(shí)傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健中心通過(guò)手機(jī)，提醒您去醫(yī)院檢查身體

4.2 數(shù)字家庭

數(shù)字家庭是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，包括各類消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等，通過(guò)不同的互連方式進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的“互聯(lián)互通”的一種服務(wù)。數(shù)字家庭的四大功能：信息、通信、娛樂(lè)和生活。

4.3機(jī)場(chǎng)安全保障

上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，多種傳感手段組成一個(gè)協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海移動(dòng)的車務(wù)通將在2010年世博會(huì)期間全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。

5 結(jié)論

總之打造新一代的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，任重與道遠(yuǎn)。隨著傳感器技術(shù)突破，移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)中間件與IPV6應(yīng)用，分布式計(jì)算與存儲(chǔ)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的成熟，云計(jì)算與普適計(jì)算的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)將很快進(jìn)入每個(gè)人的生活，也會(huì)對(duì)未來(lái)社會(huì)產(chǎn)生具大影響，作為教育工作者，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用快速引入教學(xué)，開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才是我們最大的責(zé)任。