圖2表達(dá)了多個用戶交換EPC信息的EPCglobal體系框架模型。它為所有用戶的EPC信息交互提供了共同的平臺,不同用戶RFID系統(tǒng)之間通過它實現(xiàn)信息的交互。因此需要考慮認(rèn)證接口、EPCIS接口、ONS接口、編碼分配管理和標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
圖3表達(dá)了單個用戶系統(tǒng)內(nèi)部EPCglobal體系框架模型,一個用戶系統(tǒng)可能包括很多RFID讀寫器和應(yīng)用終端,還可能包括一個分布式的網(wǎng)絡(luò)。它不僅需要考慮主機(jī)與讀寫器、讀寫器與標(biāo)簽之間的交互,讀寫器性能控制與管理、讀寫器設(shè)備管理,還需要考慮與核心系統(tǒng)、與其它用戶之間的交互,確保不同廠家設(shè)備之間兼容性。
以下分別介紹EPCglobal體系框架中實體單元的主要功能:
1、RFID 標(biāo)簽:保存EPC編碼,還可能包含其它數(shù)據(jù)。標(biāo)簽可以是有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽,它能夠支持讀寫器的識別、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)等操作。
2、RFID讀寫器:能從一個或多個電子標(biāo)簽中讀取數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)等。
3、讀寫器管理:監(jiān)控一臺或多臺讀寫器的運(yùn)行狀態(tài),管理一臺或多臺讀寫器的配置等。
4、中間件:從一臺或多臺讀寫器接收標(biāo)簽數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等。
5、EPCIS信息服務(wù):為訪問和持久保存EPC相關(guān)數(shù)據(jù)提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的接口,已授權(quán)的貿(mào)易伙伴可以通過它來讀寫EPC相關(guān)數(shù)據(jù),具有高度復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲與處理過程,支持多種查詢方式。
6、ONS 根:為ONS查詢提供查詢初始點(diǎn);授權(quán)本地ONS執(zhí)行ONS查找等功能。
7、編碼分配管理:通過維護(hù)EPC管理者編號的全球唯一性來確保EPC編碼的唯一性等。
8、標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:提供了一個可以在EPC編碼之間轉(zhuǎn)換的文件,它可以使終端用戶的基礎(chǔ)設(shè)施部件自動地知道新的EPC格式。
9、用戶認(rèn)證:驗證EPCglogal用戶的身份等。
二、EPCglobal RFID標(biāo)準(zhǔn)
EPCglobal制定的RFID標(biāo)準(zhǔn),實際上就位于圖2、3兩個體系框架圖中的接口單元,它們包括從數(shù)據(jù)的采集、信息的發(fā)布、信息資源的組織管理、信息服務(wù)的發(fā)現(xiàn)等方面。除此之外部分實體單元實際上也可能組成分布式網(wǎng)絡(luò),如讀寫器、中間件等,為了實現(xiàn)讀寫器、中間件的遠(yuǎn)程配置、狀態(tài)監(jiān)視、性能協(xié)調(diào)等就會產(chǎn)生管理接口。EPCglobal主要標(biāo)準(zhǔn)如下:
1、EPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)規(guī)范[3]:規(guī)定了EPC編碼結(jié)構(gòu),包括所有編碼方式的轉(zhuǎn)換機(jī)制等。
2、空中接口協(xié)議[4]:它規(guī)范了電子標(biāo)簽與讀寫器之間命令和數(shù)據(jù)交互,它與ISO/IEC 18000-3、18000-6標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng),其中UHF C1G2已經(jīng)成為ISO/IEC 18000-6C標(biāo)準(zhǔn)。
3、RP讀寫器數(shù)據(jù)協(xié)議[5]:提供讀寫器與主機(jī)(主機(jī)是指中間件或者應(yīng)用程序)之間的數(shù)據(jù)與命令交互接口,與ISO/IEC 15961、15962類似。它的目標(biāo)是主機(jī)能夠獨(dú)立于讀寫器、讀寫器與標(biāo)簽之間的接口協(xié)議,也即適用于不同智能程度的RFID讀寫器、條碼讀寫器,適用于多種RFID空中接口協(xié)議,適用于條形碼接口協(xié)議。該協(xié)議定義了一個通用功能集合,但是并不要求所有的讀寫器實現(xiàn)這些功能。它分為三層功能:讀寫器層規(guī)定了讀寫器與主計算機(jī)交換的消息格式和內(nèi)容,它是讀寫器協(xié)議的核心,定義了讀寫器所執(zhí)行的功能;消息層規(guī)定了消息如何組幀、轉(zhuǎn)換以及在專用的傳輸層傳送,規(guī)定安全服務(wù)(比如身份鑒別、授權(quán)、消息加密以及完整性檢驗),規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接的建立、初始化建立同步的消息、初始化安全服務(wù)等。傳輸層對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸層。讀寫器數(shù)據(jù)協(xié)議位于數(shù)據(jù)平面。
4、LLRP低層讀寫器協(xié)議[6]:它為用戶控制和協(xié)調(diào)讀寫器的空中接口協(xié)議參數(shù)提供通用接口規(guī)范,它與空中接口協(xié)議密切相關(guān)。可以配置和監(jiān)視ISO/IEC 18000-6TypeC中防碰撞算法的時隙幀數(shù)、Q參數(shù)、發(fā)射功率、接收靈敏度、調(diào)制速率等,可以控制和監(jiān)視選擇命令、識讀過程、會話過程等。在密集讀寫器環(huán)境下,通過調(diào)整發(fā)射功率、發(fā)射頻率和調(diào)制速率等參數(shù),可以大大消除讀寫器之間的干擾等。它是讀寫器協(xié)議的補(bǔ)充,負(fù)責(zé)讀寫器性能的管理和控制,使得讀寫器協(xié)議專注于數(shù)據(jù)交換。低層讀寫器協(xié)議位于控制平面。
5、RM讀寫器管理協(xié)議[7]:位于讀寫器與讀寫器管理之間的交互接口。它規(guī)范了訪問讀寫器配置的方式,比如天線數(shù)等;它規(guī)范了監(jiān)控讀寫器運(yùn)行狀態(tài)的方式,比如讀到的標(biāo)簽數(shù)、天線的連接狀態(tài)等。另外還規(guī)范了RFID設(shè)備的簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP和管理系統(tǒng)庫MIB。讀寫器管理協(xié)議位于管理平面。
6、ALE應(yīng)用層事件標(biāo)準(zhǔn)[8]:提供一個或多個應(yīng)用程序向一臺或多臺讀寫器發(fā)出,對EPC數(shù)據(jù)請求的方式等。通過該接口,用戶可以獲取過濾后、整理過的EPC數(shù)據(jù)。ALE基于面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)。它可以對服務(wù)接口進(jìn)行抽象處理,就像SQL對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部機(jī)制進(jìn)行抽象處理那樣。應(yīng)用可以通過ALE查詢引擎,不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或者設(shè)備的具體情況。
7、EPCIS捕獲接口協(xié)議[9]:提供一種傳輸EPCIS事件的方式,包括EPCIS倉庫,網(wǎng)絡(luò)EPCIS訪問程序,以及伙伴EPCIS訪問程序。
8、EPCIS詢問接口協(xié)議:提供EPCIS訪問程序從EPCIS倉庫或EPCIS 捕獲應(yīng)用中得到EPCIS數(shù)據(jù)的方法等。
9、EPCIS發(fā)現(xiàn)接口協(xié)議:提供鎖定所有可能含有某個EPC相關(guān)信息的EPCIS服務(wù)的方法。
10、TDT標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換框架:提供了一個可以在EPC編碼之間轉(zhuǎn)換的文件,它可以使終端用戶的基礎(chǔ)設(shè)施部件自動地知道新的EPC格式。
11、用戶驗證接口協(xié)議:驗證一個EPCglogal用戶的身份等,該標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定中。
12、物理標(biāo)記語言PML:它是用來描述物品靜態(tài)和動態(tài)信息,包括物品位置信息、環(huán)境信息、組成信息等。PML是基于為人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識語言(XML)發(fā)展而來的。PML的目標(biāo)是為物理實體的遠(yuǎn)程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控提供一種簡單、通用的描述語言。可廣泛應(yīng)用在存貨跟蹤、自動處理事務(wù)、供應(yīng)鏈管理、機(jī)器控制和物對物通信等方面。
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