互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展加快了全球經(jīng)濟一體化進程,而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將加快信息網(wǎng)絡(luò)化進程。2003年9月,美國成立了一個科研組織EPC Global,該科研組織成立的目的主要是對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進行探索和研究。據(jù)美國統(tǒng)一代碼協(xié)會的負責(zé)人介紹,EPC Global是一個非盈利性組織:“我們將聯(lián)合國際物品編碼協(xié)會(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)一標識系統(tǒng)?!?
美國麻省理工學(xué)院在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提出了一個全新的識別概念,這個概念被該學(xué)院的相關(guān)部門一自動識別實驗室(Auto-ID)稱為Electronic Product Code,簡稱EPC,中文名稱為“電子產(chǎn)品代碼”。電子產(chǎn)品代碼就像是人的身份證一樣,是每一個物品的身份標志。世界上每一個物品都可以配上一個固定的電子產(chǎn)品代碼,也就是說,世界上每一個物品都可以擁有一個惟一的EPC作為自己的身份證,便于相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對其進行識別。構(gòu)建電子產(chǎn)品代碼(EPC)網(wǎng)絡(luò),可以將物與物進行連接,使每一個物品不再是一個孤單的個體,而是形成一個通過網(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)、存儲數(shù)據(jù),還可以通過信息管理系統(tǒng),對利用射頻識別技術(shù)所采集來的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一的分析、管理以及決策。
美國麻省理工學(xué)院提出,他們要構(gòu)建一個超級系統(tǒng),這個超級系統(tǒng)可以覆蓋世界上的所有物體,形成一個萬物緊密相連的網(wǎng)絡(luò)。這種設(shè)想中的關(guān)聯(lián)世界萬物的網(wǎng)絡(luò),其實就是我們經(jīng)常提到的物聯(lián)網(wǎng)。這個關(guān)聯(lián)和覆蓋世界萬物的系統(tǒng)需要建立在一定的基礎(chǔ)之上,而計算機互聯(lián)網(wǎng)就是這個基礎(chǔ)的最佳之選,另外,射頻識別技術(shù)(RFID)以及無線通信技術(shù)則是實現(xiàn)構(gòu)建這種系統(tǒng)的核心技術(shù)。在美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(UCC)的支持下,世界上每一個物品都將擁有一個EPC,每一個物品都將擁有自己的標識,每一個物品都能被高效識別。EPC網(wǎng)絡(luò)將很快被普及,在不久的將來,這種關(guān)聯(lián)萬物的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將最終被建成,屆時,人們將能夠真正步入物聯(lián)網(wǎng)時代。
美國麻省理工學(xué)院與美國統(tǒng)一代碼協(xié)會共同建立的非盈利性組織EPC Global對物聯(lián)網(wǎng)的定義十分簡單,該組織認為,物聯(lián)網(wǎng)是一個具備三種先進系統(tǒng)的覆蓋并關(guān)聯(lián)世界萬物的超級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這三種先進系統(tǒng)分別為EPC編碼體系、射頻識別系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
(1)EPC編碼體系
我們知道,要真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),就要為世界上每一件物品都制定一個統(tǒng)一的編碼,但是,為世界上每一件物品都制定一個獨一無二的電子編碼顯然是一件很難完成的事。所以,絕對意義上的物聯(lián)網(wǎng)并不存在,相應(yīng)地,人類需要退而求其次,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生產(chǎn)出的物品。也就是說,如果全世界范圍內(nèi)有任何一個地方生產(chǎn)出了某件物品,就要在第一時間為該物品打上電子標簽。為該物品打上電子標簽,就相當讓該物體終身攜帶一個全球惟一的電子產(chǎn)品代碼EPC,電子產(chǎn)品代碼標識了該物品,成為該物品的基本識別信息,有助于該物品被射頻識別系統(tǒng)快速識別。比如,我們可以這樣標識一個被生產(chǎn)的新物品,即“A公司于B時間在C地點生產(chǎn)的D類產(chǎn)品的第E件”。EPC編碼體系,按國際標準稱為Electronic Product Code,是歐美大力支持的電子編碼體系,同時,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,該編碼的英文名稱為Ubiquitous Identification。
?。?)射頻識別系統(tǒng)
EPC標簽和讀寫器是射頻識別系統(tǒng)的主要組成部分,就像每一個汽車都有一個車牌一樣,每一個EPC標簽也都有一個惟一的牌照。這個牌照是一種惟一的號碼,被打印在EPC標簽上,也就是說,編號的載體是EPC標簽。EPC標簽既可以被貼在物品的表面,又可以通過特殊裝置打入物品的里面,內(nèi)嵌在物體中。一旦一個物品被打入了EPC標簽,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,屬于一對一的關(guān)系。所謂的“EPC標簽”,其實就是一個電子標簽,而射頻識別系統(tǒng)的另一個重要組成部分與EPC標簽有著千絲萬縷的聯(lián)系。EPC標簽所儲存的信息,即產(chǎn)品電子代碼可以被RFID讀寫器讀取。當RFID讀寫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)庫將作為處理信息后的相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲庫。
如果用戶想查詢物品信息,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)。
①EPC中間件(EPC Middleware)
EPC中間件像一個紐帶,它既可以是一個接口,又可以是一個平臺,相對于信息系統(tǒng)和RFID讀寫器之間的“臍帶”。前端是RFID讀寫器,后端是應(yīng)用系統(tǒng),通過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讀寫器,也能傳給ERP系統(tǒng)、后端應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)等后端系統(tǒng)。
?、诎l(fā)現(xiàn)服務(wù)(Discovery Service)
發(fā)現(xiàn)服務(wù)由兩種主要服務(wù)類型構(gòu)成,即配套服務(wù)和對象名解析服務(wù)(Object Name Service,簡稱ONS)。它的主要作用是獲取EPC數(shù)據(jù)訪問通道的信息,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Verisign公司受非營利組織EPC Global委托,正在對發(fā)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)進行運作和維持,其目的是支持ONS系統(tǒng)。
?、跡PC信息服務(wù)(EPC Information Service,簡稱 EPC IS)
該信息服務(wù)又被稱為軟件支持系統(tǒng),EPC信息軟件支持系統(tǒng)的接口還沒有一個嚴格的標準,其主要作用是在物聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)用戶對EPC信息的交互。
EPC物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主要由六個部分構(gòu)成,由下到上分別是EPC編碼、EPC標簽、RFID讀寫器、中間件系統(tǒng)、ONS服務(wù)器以及 EPC IS服務(wù)器。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)主要由RFID識別系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)和計算機互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成。RFID識別系統(tǒng)的主要構(gòu)件是EPC標簽、RFID讀寫器,EPC標簽被固定在每一個物品上,與RFID讀寫器通過無線連接。中間件系統(tǒng)的主要構(gòu)件有ONS、PML、 EPC IS和緩存系統(tǒng)。RFID識別系統(tǒng)和中間件系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)件都是由計算機互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行連接,能夠及時有效地對信息數(shù)據(jù)進行追蹤、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,主要過程是:首先在EPC標簽上編制電子產(chǎn)品代碼,再將EPC標簽固定在物品上,然后通過RFID讀寫器識別EPC標簽,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)能進行處理,則將處理后的信息傳送到更高層級;如果中間件系統(tǒng)在短時間內(nèi)處理不了(可能由于讀取的數(shù)據(jù)量較大),ONS就會發(fā)揮作用,存儲一部分讀取數(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)會向遠程ONS發(fā)送請求,先獲取物品的名稱信息,再獲取相關(guān)服務(wù)。