互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展加快了全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程,而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將加快信息網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程。2003年9月,美國(guó)成立了一個(gè)科研組織EPC Global,該科研組織成立的目的主要是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行探索和研究。據(jù)美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)的負(fù)責(zé)人介紹,EPC Global是一個(gè)非盈利性組織:“我們將聯(lián)合國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(EAN)引入EPC概念,讓該概念與GTIN編碼體系相互融合,打造更加完美的全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)?!?
美國(guó)麻省理工學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提出了一個(gè)全新的識(shí)別概念,這個(gè)概念被該學(xué)院的相關(guān)部門(mén)一自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室(Auto-ID)稱(chēng)為Electronic Product Code,簡(jiǎn)稱(chēng)EPC,中文名稱(chēng)為“電子產(chǎn)品代碼”。電子產(chǎn)品代碼就像是人的身份證一樣,是每一個(gè)物品的身份標(biāo)志。世界上每一個(gè)物品都可以配上一個(gè)固定的電子產(chǎn)品代碼,也就是說(shuō),世界上每一個(gè)物品都可以擁有一個(gè)惟一的EPC作為自己的身份證,便于相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。構(gòu)建電子產(chǎn)品代碼(EPC)網(wǎng)絡(luò),可以將物與物進(jìn)行連接,使每一個(gè)物品不再是一個(gè)孤單的個(gè)體,而是形成一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接、彼此相關(guān)、彼此聯(lián)系的物聯(lián)網(wǎng)整體。這種物聯(lián)網(wǎng)建成后,利用EPC網(wǎng)絡(luò)既就可以傳輸數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù),還可以通過(guò)信息管理系統(tǒng),對(duì)利用射頻識(shí)別技術(shù)所采集來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一的分析、管理以及決策。
美國(guó)麻省理工學(xué)院提出,他們要構(gòu)建一個(gè)超級(jí)系統(tǒng),這個(gè)超級(jí)系統(tǒng)可以覆蓋世界上的所有物體,形成一個(gè)萬(wàn)物緊密相連的網(wǎng)絡(luò)。這種設(shè)想中的關(guān)聯(lián)世界萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò),其實(shí)就是我們經(jīng)常提到的物聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)關(guān)聯(lián)和覆蓋世界萬(wàn)物的系統(tǒng)需要建立在一定的基礎(chǔ)之上,而計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)就是這個(gè)基礎(chǔ)的最佳之選,另外,射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)以及無(wú)線通信技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)構(gòu)建這種系統(tǒng)的核心技術(shù)。在美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)(UCC)的支持下,世界上每一個(gè)物品都將擁有一個(gè)EPC,每一個(gè)物品都將擁有自己的標(biāo)識(shí),每一個(gè)物品都能被高效識(shí)別。EPC網(wǎng)絡(luò)將很快被普及,在不久的將來(lái),這種關(guān)聯(lián)萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將最終被建成,屆時(shí),人們將能夠真正步入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
美國(guó)麻省理工學(xué)院與美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)共同建立的非盈利性組織EPC Global對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義十分簡(jiǎn)單,該組織認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)具備三種先進(jìn)系統(tǒng)的覆蓋并關(guān)聯(lián)世界萬(wàn)物的超級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這三種先進(jìn)系統(tǒng)分別為EPC編碼體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
(1)EPC編碼體系
我們知道,要真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),就要為世界上每一件物品都制定一個(gè)統(tǒng)一的編碼,但是,為世界上每一件物品都制定一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的電子編碼顯然是一件很難完成的事。所以,絕對(duì)意義上的物聯(lián)網(wǎng)并不存在,相應(yīng)地,人類(lèi)需要退而求其次,既然不能編碼全球的每一件物品,那我們不妨去編碼全球每一件由人類(lèi)生產(chǎn)出的物品。也就是說(shuō),如果全世界范圍內(nèi)有任何一個(gè)地方生產(chǎn)出了某件物品,就要在第一時(shí)間為該物品打上電子標(biāo)簽。為該物品打上電子標(biāo)簽,就相當(dāng)讓該物體終身攜帶一個(gè)全球惟一的電子產(chǎn)品代碼EPC,電子產(chǎn)品代碼標(biāo)識(shí)了該物品,成為該物品的基本識(shí)別信息,有助于該物品被射頻識(shí)別系統(tǒng)快速識(shí)別。比如,我們可以這樣標(biāo)識(shí)一個(gè)被生產(chǎn)的新物品,即“A公司于B時(shí)間在C地點(diǎn)生產(chǎn)的D類(lèi)產(chǎn)品的第E件”。EPC編碼體系,按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為Electronic Product Code,是歐美大力支持的電子編碼體系,同時(shí),世界上還有另外一種比較權(quán)威的電子編碼體系,即由日本大力支持的UID編碼,該編碼的英文名稱(chēng)為Ubiquitous Identification。
?。?)射頻識(shí)別系統(tǒng)
EPC標(biāo)簽和讀寫(xiě)器是射頻識(shí)別系統(tǒng)的主要組成部分,就像每一個(gè)汽車(chē)都有一個(gè)車(chē)牌一樣,每一個(gè)EPC標(biāo)簽也都有一個(gè)惟一的牌照。這個(gè)牌照是一種惟一的號(hào)碼,被打印在EPC標(biāo)簽上,也就是說(shuō),編號(hào)的載體是EPC標(biāo)簽。EPC標(biāo)簽既可以被貼在物品的表面,又可以通過(guò)特殊裝置打入物品的里面,內(nèi)嵌在物體中。一旦一個(gè)物品被打入了EPC標(biāo)簽,該物品就擁有了惟一的電子產(chǎn)品代碼,物品和電子產(chǎn)品代碼之間是一種映射關(guān)系,并且這種關(guān)系具有惟一性,屬于一對(duì)一的關(guān)系。所謂的“EPC標(biāo)簽”,其實(shí)就是一個(gè)電子標(biāo)簽,而射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分與EPC標(biāo)簽有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。EPC標(biāo)簽所儲(chǔ)存的信息,即產(chǎn)品電子代碼可以被RFID讀寫(xiě)器讀取。當(dāng)RFID讀寫(xiě)器讀取了物品信息后,物聯(lián)網(wǎng)中間件便可以發(fā)揮作用,即接收RFID讀寫(xiě)器讀取的信息,之后經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)中間件分層處理,最后分布式數(shù)據(jù)庫(kù)將作為處理信息后的相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫(kù)。
如果用戶(hù)想查詢(xún)物品信息,只需在搜索欄中輸入產(chǎn)品電子代碼等相關(guān)數(shù)據(jù),便能獲悉物品的供應(yīng)狀態(tài)。
?。?)EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由以下部分組成:發(fā)現(xiàn)服務(wù)、EPC中間件以及EPC信息服務(wù)。
?、貳PC中間件(EPC Middleware)
EPC中間件像一個(gè)紐帶,它既可以是一個(gè)接口,又可以是一個(gè)平臺(tái),相對(duì)于信息系統(tǒng)和RFID讀寫(xiě)器之間的“臍帶”。前端是RFID讀寫(xiě)器,后端是應(yīng)用系統(tǒng),通過(guò)EPC中間件的連接,前端后端便可以自由捕獲并交互信息。這些被捕獲和被交互的信息除了可以傳送給RFID讀寫(xiě)器,也能傳給ERP系統(tǒng)、后端應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)等后端系統(tǒng)。
②發(fā)現(xiàn)服務(wù)(Discovery Service)
發(fā)現(xiàn)服務(wù)由兩種主要服務(wù)類(lèi)型構(gòu)成,即配套服務(wù)和對(duì)象名解析服務(wù)(Object Name Service,簡(jiǎn)稱(chēng)ONS)。它的主要作用是獲取EPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道的信息,而要獲取這些信息需要用到電子產(chǎn)品代碼。現(xiàn)階段,美國(guó)Verisign公司受非營(yíng)利組織EPC Global委托,正在對(duì)發(fā)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作和維持,其目的是支持ONS系統(tǒng)。
?、跡PC信息服務(wù)(EPC Information Service,簡(jiǎn)稱(chēng) EPC IS)
該信息服務(wù)又被稱(chēng)為軟件支持系統(tǒng),EPC信息軟件支持系統(tǒng)的接口還沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),其主要作用是在物聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)EPC信息的交互。
EPC物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主要由六個(gè)部分構(gòu)成,由下到上分別是EPC編碼、EPC標(biāo)簽、RFID讀寫(xiě)器、中間件系統(tǒng)、ONS服務(wù)器以及 EPC IS服務(wù)器。由此可見(jiàn),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)主要由RFID識(shí)別系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成。RFID識(shí)別系統(tǒng)的主要構(gòu)件是EPC標(biāo)簽、RFID讀寫(xiě)器,EPC標(biāo)簽被固定在每一個(gè)物品上,與RFID讀寫(xiě)器通過(guò)無(wú)線連接。中間件系統(tǒng)的主要構(gòu)件有ONS、PML、 EPC IS和緩存系統(tǒng)。RFID識(shí)別系統(tǒng)和中間件系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)件都是由計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行連接,能夠及時(shí)有效地對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤、接收、增減、修改。
物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架建立在互聯(lián)網(wǎng)之上,主要過(guò)程是:首先在EPC標(biāo)簽上編制電子產(chǎn)品代碼,再將EPC標(biāo)簽固定在物品上,然后通過(guò)RFID讀寫(xiě)器識(shí)別EPC標(biāo)簽,并讀取電子產(chǎn)品代碼,將信息傳送給中間件系統(tǒng)。如果中間件系統(tǒng)能進(jìn)行處理,則將處理后的信息傳送到更高層級(jí);如果中間件系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)處理不了(可能由于讀取的數(shù)據(jù)量較大),ONS就會(huì)發(fā)揮作用,存儲(chǔ)一部分讀取數(shù)據(jù)。EPC數(shù)據(jù)是中間件系統(tǒng)信息的主要組成部分,在本地ONS服務(wù)器的幫助下,中間件系統(tǒng)可以獲取EPC信息服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址。如果獲取網(wǎng)絡(luò)地址失敗,中間件系統(tǒng)會(huì)向遠(yuǎn)程O(píng)NS發(fā)送請(qǐng)求,先獲取物品的名稱(chēng)信息,再獲取相關(guān)服務(wù)。