物联网与传感器技术系统任务及基本框架

产品电子代码信息服务（EPCIS）的目的在于应用EPC相关数据的共享来平衡企业内外不同的应用。EPC相关数据包括EPC标签和读写器获取的相关信息，以及一些商业上必需的附加数据。

1.EPCIS的启动与任务

（1）标签授权

标签授权时，标签对象有效期至关重要。假如一个EPC标签已经被安装到商品上，但是没有被写入数据，这个标签就不是有效的。只有标签被授权及写入数据，这个标签才能参与后续的各项活动。可以看出，标签的作用就是将必需的信息写入，包括公司名称、商品信息等，将这些信息传递给使用者。

（2）打包与解包

打包与解包操作对于捕获分层信息中每一层的信息是非常重要的。因此，如何包装与解析这些数据，就成为标签有效期中非常重要的一步。

（3）观测

观测对于一个标签来说，用户最简单的操作就是对它进行读取。EPCIS在这个过程中的作用，不仅仅是读取相关的信息，更重要的是观测到标签对象的整个运动过程。

（4）反观测

反观测这个操作与观测相反。它不是记录所有相关的动作信息，因为人们不需要得到一些重复的信息，但是需要数据的更改信息。反观测就是记录下那些被删除或者不再有效的数据。

2.EPCIS的作用

建立EPCIS的目的在于调整相关数据，平衡该系统内部与外部不同的应用对数据形式的需要，为各种查询提供合适的数据，即通过实现EPC相关数据的共享来平衡企业内外不同的应用。物联网系统的相关数据包括标签信息、读写器获取的其他相关信息，以及实际应用所必需的信息。EPCIS在整个物联网中的主要作用，就是提供一个接口去存储、管理EPC捕获的信息。EPCIS位于整个EPC网络架构的最高层，它不仅是原始EPC观测资料的上层数据，而且也是过滤和整理后的观测资料的上层数据，EPCIS接口为定义、存储和管理EPC标识的物理对象的所有数据提供了一个框架，EPCIS层的数据用于驱动不同企业应用，如图3-4所示。(www.xing528.com)

图3-4 EPCIS在物联网中的位置

EPCIS提供一个模块化、可扩展的数据和服务的标准接口，使得物联网系统的相关数据可在企业内或者企业之间共享。EPCIS能充当供应商和客户的服务的主机网关，融合从仓库管理系统和企业资源规划平台传来的信息，广泛应用于存货跟踪、自动传来事务、供应链管理、机械控制和物-物通信方面。建立EPCIS的关键就是用PML来组建EPCIS服务器，完成EPCIS的工作。PML由PML Core和PMLExtension两部分构成。PML Core主要应用于读写器、传感器、EPC中间件和EPCIS之间的信息交换；PML Extension主要应用于整合非自动识别的信息和其他来源信息。

3.系统工作原理及框架结构

物联网服务系统是物联网中信息处理与发布的服务系统，是物联网软件支持系统的核心。由PML描述的各项服务构成了EPCIS，可以响应任何与EPC有关规范的信息访问和信息提交的服务。EPC作为一个数据库搜索关键字使用，由EPCIS提供EPC所标识对象的具体信息。实际上，EPCIS只提供标识对象信息的接口，它可以连接到现有数据库、应用/信息系统，也可以连接到标识信息自己的永久存储库。EPCIS框架规范了整个框架遵循模块化的设计思想。也就是说，它不是一个单一的规范，而是一些相关的规范个体所组成的集合。EPCIS的分层机制和良好的可扩展性为实现框架的模块化奠定了基础。EPCIS主要由客户端模块、数据存储模块和数据查询模块3部分组成。EPCIS的内容见表3-4。客户端模块完成RFID标签信息向指定EPCIS服务器的传输；数据存储模块将通用数据存储于数据库中，在产品信息初始化的过程中调用通用数据生成针对每一个产品的EPC信息，并将其存储于PML文档中；数据查询模块根据客户端的查询要求和权限，访问相应的PML文档，生成HTML文档，再返回到客户端。

表3-4 EPCIS的内容

在表3-4中，实体的分类与描述：按照RFID标签的编码规则，将编码分层解析和分类存储；数据监控和存储：环境监控信息的解析，对应于存储；数据查询服务：将上述信息结合起来形成对标签整个有效期的监控，并提供查询服务。

EPCIS被分为3层，即信息模型层、服务层和绑定层。信息模型层指定了EPCIS中包含什么样的数据，这些数据的抽象结构是什么，以及这些数据代表着什么含义。服务层指定了EPC网络组件与EPCIS数据进行交互的实际接口。绑定层定义了信息的传输协议，如SOAP或HTTP。

EPCIS框架的一个重要特征就是它的可扩展性。由于EPC技术被越来越多的行业采纳，将不断有新的数据种类出现，因此EPCIS必须具有很好的可扩展性才能充分发挥EPC技术的作用。同时，为了避免数据的重复和不匹配，EPCIS规范还针对不同工业和不同数据类型提供了通用的规范。EPCIS框架规范没有定义服务层和绑定层的扩展机制，但是实际应用中的服务层和绑定层都具有很好的可扩展性。