物联网底层数据采集技术及标准化
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(680亿)
96字节 10000万亿个物品
EPC编码结构
版本号 EPC－64 І Π Ш EPC－96 І І EPC－256 Π Ш 2 2 2 8 8 8 8 EPC管理者 21 15 26 28 32 64 128 对象分类 17 13 13 24 56 56 56 系列号 24 34 23 36 160 128 64
Regional
Comit Europ Normalisation é éen (CEN) ODETTE ECMA
National
Standards Australia British Standards Institution (BSI) (SAA) AFNOR ANSI Deutches Institut fur Normung (DIN) JISC SAC
WG 2 Data Content WG 3 Conformance WG 4RFID WG 5RTLS
ITU (fka CCITT) -T Telecommunications
ITUR (fka CCIR & IFBR) radio - frequency Issues ITUD (fka BDT) Telecommunications Development Comit Europ Normalisation Comit Europ é éen é éen Postal & Electrotechnique (CENELEC) Telegraph (CEPT)
反向散射耦合 电磁传播原理
RFID系统组成
• RFID电子标签 • RFID 读写器 • RFID天线
• RFID 中间件 • RFID应用系统
RFID系统工作流程
数据主机、应用主机
RFID读写器
wenku.baidu.com
Radio Frequency
IC-Chip
External antenna Carrying article
• 二维条码标准
我国主要条码标准
• • • • • • • • • • • • • • • GB 12904-2008 商品条码 零售商品编码与条码表示 GB/T 12907-2008 库德巴条码 GB/T 12908-2002 信息技术 自动识别和数据采集技术 条码符号规范三九条码 GB/T 15425-2002 EAN.ICC 系统128条码 GB/T 16827-1997 中国标准刊号（ISSN部分）条码 GB/T 16828-2007 商品条码 参与方位置编码与条码表示 GB/T 16829-2003 信息技术 自动识别与数据采集技术 条码码制规范 交插二 五条码 GB/T 16830-2008 商品条码 储运包装商品编码与条码表示 GB/T 17172-1997 四一七条码 GB/T 18127-2009 商品条码 物流单元编码与条码表示 GB/T 18283-2008 商品条码 店内条码 GB/T 18347-2001 128 条码 GB/T 19946-2005 包装 用于发货、运输和收货标签的一维条码和二维条码 GB/T 21049-2007 汉信码 GB/T 21335-2008 RSS条码
物联网底层数据采集技术 及标准化
钱恒 研究员/副院长 ISO/IEC JTC1/SC31中国委员
二○一○年六月
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
物联网底层技术解析
单品
零售店
顾客
物流 信息流
电子商务
货品信息，价格，装运信息，订单，付款结算，运输
EPC概念
是一串编码 ……………….……封装在无线射频标签中 …
…两者结合起来，用来唯一识别一个物体
EPC编码
标 头 8字节
EPC管理者(公司)
28字节 (2.68亿)
物品(产品)
24字节 (1.6千万)
序列号 36字节
条码技术标准化
• 一维条码标准
– ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC 15416 15417 15420 16388 16390 15438 15415 16022 16023 18004 24724 24728 24778 Linear bar code print quality Code 128 EAN/UPC Code 39 Interleaved 2 of 5 PDF417 2D bar code print quality Data Matrix MaxiCode QR Code 2005 GS1 DataBar (was RSS) MicroPDF417 Aztec Code
Antenna
RFID Chip
Substrate RFID Inlay 13.56MHz RFID Inlay 915MHz
RFID电子标签——分类
Inlay Assembly
Wafer of processed silicon chips
Pick; flip; place Apply heat and pressure Web of antennas
• 编码层
–物品编码是物品的数字化表 示，是物品与网络连接的关 键。
• 数据采集层
–信息采集技术和传感技术是 物品信息联入网络的重要手 段。
常用物品编码
• 常用物联网物品编码
–GS1编码：针对贸易项目、物流单元、位置、 资产、服务关系等的编码 –EPC编码：对每一个物品的编码 –OID：object identifier，对信息对象的标识
Apply adhesive
Base material (“label stock”) manufacturing process
Laminate Face Stock
Laminate liner
Web of finished inlays
标签制造
电子标签实例
International
International Organization for Standardization (ISO) InternationalElectrotechnical Commission (IEC) International Telecommunications Universal Postal Union Union (ITU) (United Nations) (UPU) (United Nations)
主要ISO/IEC RFID技术标准
标准类别 标准号
19762-3 18000
标准名称
信息技术——自动识别和数据捕获(AIDC)技术.校准词汇.第 3部分:射频识别(RFID) 信息技术——单品管理射频识别
读写距离：几厘米 应用领域：宠物管理、 门禁控制、汽车防盗、 酒店门锁
读写距离：小于1m 应用领域：电子票证、 气瓶管理、图收管理
电子标签的设计与应用
• 电子标签的结构
芯片, 内含物 品的UID及存储 器
天线，铜或铝线 圈（绕制/蚀刻/印 刷）
• 表现形式：RFID Inlay、各种封装形式
• RFID Inlay
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
主要物联网物品信息采集技术
• • • • 条码 RFID 传感器 ……
RFID技术原理
利用射频信号通过空间耦合(电感耦合、反向散射耦合)实 现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到对物体的识 别目的的自动识别技术。 电感耦合 电磁感应定律
ISO 17366 (产品包装标识)
包装
包装
包装
包装
包装
包装
包装
包装
Layer 0 (860-960 MHz ISO18000-6) (13.56 MHz ISO18000-3)
ISO 17367 (单品标识)
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
Concept Source: Akira Shibata, DENSO-Wave Corporation
MHI Industry
CompTIA ATA EIA AIA
AIM
GS1
EIA
IEEE
INCITS T6 B10
Other
HIBCC
AIAG
UCC
Other
VDA
物流单元的RFID标识层级
Layer 5
交通工具 (汽车, 飞机, 轮船, 火车)
集装箱
Layer 4 (433 MHz)
ISO 17363 (货运集装箱)
RFID系统——工作频率
100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10GHz
125-134 kHz 低频LF
13.56 MHz 高频HF
915 MHz 超高频 UHF 读写距离：几米至 几十米 应用领域：物流、 生产线、航空包裹
2.45GHz
5.8GHz 微波 MWF 读写距离：几米至几 十米 应用领域：不停车收 费、集装箱管理
Layer 3 (860-960 MHz) (ISO 18000-6C)
ISO 17364 (可回收货运单元标识)
托盘
托盘
Layer 2 (860-960 MHz) (ISO18000-6C)
ISO 17365 (货运单元标识)
货运箱
货运箱
货运箱
货运箱
Layer 1 (860-960 MHz ISO18000-6) (13.56 MHz ISO18000-3)
ISO/IEC Joint Technical Committee 1 (JTC 1) TC 122 Packaging TC 104 Freight Containers TC 8 Ships & Marine Tech SC 31 Automatic Data Capture SC 17 IC Cards WG 1 Symbology
ISO/IEC JTC1/SC31相关编码标准
15418.2 Information Technology, Automatic Identification and Data Capture Techniques – GS1 Application Identifiers and ASC MH 10 Data Identifiers and Maintenance 15434.3 Information Technology – AIDC Techniques - Syntax for High Capacity ADC Media 15459.2 Information technology – unique identifiers Part 1: Transport Units 15459.2 Information technology – unique identifiers Part 2: Registration Procedures 15459 Information technology – unique identifiers Part 3: Common rules 15459 Information technology – unique identifiers Part 4: Individual Items 15459 Information technology – unique identifiers Part 5: Returnable Transport Items 15459 Information technology – unique identifiers Part 6: Product Groupings 15459 Information technology – unique identifiers Part 8: Grouping of Transport Units
GS1编码
GS1编码
• GTIN编码示例
EPC编码
编码是针对单品的，在EAN.UCC基础上进行扩充。
EPC 贯穿供应链的始终
供应链起始 供应链结束
2212345678907
2212345678907
制造 商.
单品 包装箱
托盘
托盘 运输 包装箱 车 在供应链的每一环节均使用统一标识 运输车 分销中心
96字节 10000万亿个物品
EPC编码结构
版本号 EPC－64 І Π Ш EPC－96 І І EPC－256 Π Ш 2 2 2 8 8 8 8 EPC管理者 21 15 26 28 32 64 128 对象分类 17 13 13 24 56 56 56 系列号 24 34 23 36 160 128 64
Regional
Comit Europ Normalisation é éen (CEN) ODETTE ECMA
National
Standards Australia British Standards Institution (BSI) (SAA) AFNOR ANSI Deutches Institut fur Normung (DIN) JISC SAC
WG 2 Data Content WG 3 Conformance WG 4RFID WG 5RTLS
ITU (fka CCITT) -T Telecommunications
ITUR (fka CCIR & IFBR) radio - frequency Issues ITUD (fka BDT) Telecommunications Development Comit Europ Normalisation Comit Europ é éen é éen Postal & Electrotechnique (CENELEC) Telegraph (CEPT)
反向散射耦合 电磁传播原理
RFID系统组成
• RFID电子标签 • RFID 读写器 • RFID天线
• RFID 中间件 • RFID应用系统
RFID系统工作流程
数据主机、应用主机
RFID读写器
wenku.baidu.com
Radio Frequency
IC-Chip
External antenna Carrying article
• 二维条码标准
我国主要条码标准
• • • • • • • • • • • • • • • GB 12904-2008 商品条码 零售商品编码与条码表示 GB/T 12907-2008 库德巴条码 GB/T 12908-2002 信息技术 自动识别和数据采集技术 条码符号规范三九条码 GB/T 15425-2002 EAN.ICC 系统128条码 GB/T 16827-1997 中国标准刊号（ISSN部分）条码 GB/T 16828-2007 商品条码 参与方位置编码与条码表示 GB/T 16829-2003 信息技术 自动识别与数据采集技术 条码码制规范 交插二 五条码 GB/T 16830-2008 商品条码 储运包装商品编码与条码表示 GB/T 17172-1997 四一七条码 GB/T 18127-2009 商品条码 物流单元编码与条码表示 GB/T 18283-2008 商品条码 店内条码 GB/T 18347-2001 128 条码 GB/T 19946-2005 包装 用于发货、运输和收货标签的一维条码和二维条码 GB/T 21049-2007 汉信码 GB/T 21335-2008 RSS条码
物联网底层数据采集技术 及标准化
钱恒 研究员/副院长 ISO/IEC JTC1/SC31中国委员
二○一○年六月
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
物联网底层技术解析
单品
零售店
顾客
物流 信息流
电子商务
货品信息，价格，装运信息，订单，付款结算，运输
EPC概念
是一串编码 ……………….……封装在无线射频标签中 …
…两者结合起来，用来唯一识别一个物体
EPC编码
标 头 8字节
EPC管理者(公司)
28字节 (2.68亿)
物品(产品)
24字节 (1.6千万)
序列号 36字节
条码技术标准化
• 一维条码标准
– ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC – ISO/IEC 15416 15417 15420 16388 16390 15438 15415 16022 16023 18004 24724 24728 24778 Linear bar code print quality Code 128 EAN/UPC Code 39 Interleaved 2 of 5 PDF417 2D bar code print quality Data Matrix MaxiCode QR Code 2005 GS1 DataBar (was RSS) MicroPDF417 Aztec Code
Antenna
RFID Chip
Substrate RFID Inlay 13.56MHz RFID Inlay 915MHz
RFID电子标签——分类
Inlay Assembly
Wafer of processed silicon chips
Pick; flip; place Apply heat and pressure Web of antennas
• 编码层
–物品编码是物品的数字化表 示，是物品与网络连接的关 键。
• 数据采集层
–信息采集技术和传感技术是 物品信息联入网络的重要手 段。
常用物品编码
• 常用物联网物品编码
–GS1编码：针对贸易项目、物流单元、位置、 资产、服务关系等的编码 –EPC编码：对每一个物品的编码 –OID：object identifier，对信息对象的标识
Apply adhesive
Base material (“label stock”) manufacturing process
Laminate Face Stock
Laminate liner
Web of finished inlays
标签制造
电子标签实例
International
International Organization for Standardization (ISO) InternationalElectrotechnical Commission (IEC) International Telecommunications Universal Postal Union Union (ITU) (United Nations) (UPU) (United Nations)
主要ISO/IEC RFID技术标准
标准类别 标准号
19762-3 18000
标准名称
信息技术——自动识别和数据捕获(AIDC)技术.校准词汇.第 3部分:射频识别(RFID) 信息技术——单品管理射频识别
读写距离：几厘米 应用领域：宠物管理、 门禁控制、汽车防盗、 酒店门锁
读写距离：小于1m 应用领域：电子票证、 气瓶管理、图收管理
电子标签的设计与应用
• 电子标签的结构
芯片, 内含物 品的UID及存储 器
天线，铜或铝线 圈（绕制/蚀刻/印 刷）
• 表现形式：RFID Inlay、各种封装形式
• RFID Inlay
提 纲
• 一.物联网之物品编码标准化 • 二.物联网之物品信息采集技术标准化 • 三.展望
主要物联网物品信息采集技术
• • • • 条码 RFID 传感器 ……
RFID技术原理
利用射频信号通过空间耦合(电感耦合、反向散射耦合)实 现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到对物体的识 别目的的自动识别技术。 电感耦合 电磁感应定律
ISO 17366 (产品包装标识)
包装
包装
包装
包装
包装
包装
包装
包装
Layer 0 (860-960 MHz ISO18000-6) (13.56 MHz ISO18000-3)
ISO 17367 (单品标识)
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
单品
Concept Source: Akira Shibata, DENSO-Wave Corporation
MHI Industry
CompTIA ATA EIA AIA
AIM
GS1
EIA
IEEE
INCITS T6 B10
Other
HIBCC
AIAG
UCC
Other
VDA
物流单元的RFID标识层级
Layer 5
交通工具 (汽车, 飞机, 轮船, 火车)
集装箱
Layer 4 (433 MHz)
ISO 17363 (货运集装箱)
RFID系统——工作频率
100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10GHz
125-134 kHz 低频LF
13.56 MHz 高频HF
915 MHz 超高频 UHF 读写距离：几米至 几十米 应用领域：物流、 生产线、航空包裹
2.45GHz
5.8GHz 微波 MWF 读写距离：几米至几 十米 应用领域：不停车收 费、集装箱管理
Layer 3 (860-960 MHz) (ISO 18000-6C)
ISO 17364 (可回收货运单元标识)
托盘
托盘
Layer 2 (860-960 MHz) (ISO18000-6C)
ISO 17365 (货运单元标识)
货运箱
货运箱
货运箱
货运箱
Layer 1 (860-960 MHz ISO18000-6) (13.56 MHz ISO18000-3)
ISO/IEC Joint Technical Committee 1 (JTC 1) TC 122 Packaging TC 104 Freight Containers TC 8 Ships & Marine Tech SC 31 Automatic Data Capture SC 17 IC Cards WG 1 Symbology
ISO/IEC JTC1/SC31相关编码标准
15418.2 Information Technology, Automatic Identification and Data Capture Techniques – GS1 Application Identifiers and ASC MH 10 Data Identifiers and Maintenance 15434.3 Information Technology – AIDC Techniques - Syntax for High Capacity ADC Media 15459.2 Information technology – unique identifiers Part 1: Transport Units 15459.2 Information technology – unique identifiers Part 2: Registration Procedures 15459 Information technology – unique identifiers Part 3: Common rules 15459 Information technology – unique identifiers Part 4: Individual Items 15459 Information technology – unique identifiers Part 5: Returnable Transport Items 15459 Information technology – unique identifiers Part 6: Product Groupings 15459 Information technology – unique identifiers Part 8: Grouping of Transport Units
GS1编码
GS1编码
• GTIN编码示例
EPC编码
编码是针对单品的，在EAN.UCC基础上进行扩充。
EPC 贯穿供应链的始终
供应链起始 供应链结束
2212345678907
2212345678907
制造 商.
单品 包装箱
托盘
托盘 运输 包装箱 车 在供应链的每一环节均使用统一标识 运输车 分销中心