李海燕

摘要： EPC是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代實(shí)現(xiàn)“物物相連”的重要技術(shù)之一。該文主要介紹EPC產(chǎn)生的背景、EPC體系框架、EPC系統(tǒng)組成、EPC系統(tǒng)工作流程及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：EPC；物聯(lián)網(wǎng)；編碼

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）30-7208-03

1 概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我們身邊悄然升起，我們即將進(jìn)入一個(gè)“物物相聯(lián)”的新時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，智能家居系統(tǒng)能讓家里的電器“說(shuō)話”，智能醫(yī)療系統(tǒng)讓你再也不用去醫(yī)院排隊(duì)看病了，智能交通系統(tǒng)能夠?yàn)槟阒贫ㄗ罴训某鲂蟹桨?，智能物流系統(tǒng)能夠監(jiān)控商品流通中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)……身處物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，身邊的萬(wàn)事萬(wàn)物都變得有“思想”，能夠隨時(shí)隨地的保持聯(lián)系，這其中涉及到的最關(guān)鍵的技術(shù)之一就是——EPC（Electronic Product Code，產(chǎn)品電子代碼），EPC給每一個(gè)物體一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)。

2 EPC的產(chǎn)生背景

現(xiàn)在，很多商品如食品、飲料、書(shū)籍、彩電、冰箱等，都有了標(biāo)識(shí)信息，即商品條形碼（也稱(chēng)為“條碼”）。自1973年，IBM公司發(fā)明了UPC條碼，條碼技術(shù)被大規(guī)模的應(yīng)用。從1998年開(kāi)始，EAN國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)和美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)UCC這兩大組織聯(lián)手，成為推行全球化標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的唯一的國(guó)際組織，即EAN/UCC（全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)）。目前，全球已有100多個(gè)國(guó)家120萬(wàn)家企業(yè)和公司加入EAN/UCC系統(tǒng)。

現(xiàn)行的商品條形碼有兩大類(lèi)：EAN條碼和UCC條碼，我國(guó)目前所用的多為EAN條碼。EAN條碼的標(biāo)準(zhǔn)版有13位標(biāo)識(shí)數(shù)字，而縮短版只有8位標(biāo)識(shí)數(shù)字。標(biāo)準(zhǔn)版的13位數(shù)字中，前幾位是由前綴碼和廠商代碼組成，前綴碼由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)統(tǒng)一管理和分配。例如，我國(guó)的前綴碼為690、691、692（如圖1） ，這對(duì)辨識(shí)商品產(chǎn)地是有很大作用的。

但是現(xiàn)行的條碼體系存在一定的缺陷。比如說(shuō)：在如上13位的數(shù)字條碼信息中，包含的信息量非常有限，它只能標(biāo)識(shí)到某一類(lèi)物品，而不能識(shí)別到該類(lèi)商品下的某一單品，對(duì)識(shí)讀的方式也有一定的要求，并且不能夠進(jìn)行有效的防偽。這與物聯(lián)網(wǎng)“物物相聯(lián)”的內(nèi)涵相違背。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展以及射頻技術(shù)的日趨成熟，EPC系統(tǒng)的產(chǎn)生為供應(yīng)鏈提供了前所未有、近乎完美的解決方案。

EPC是一種編碼系統(tǒng)，它建立在EAN/UCC條型編碼的基礎(chǔ)之上，并對(duì)該條形編碼系統(tǒng)做了一些擴(kuò)充，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)單品進(jìn)行標(biāo)志。EPC是下一代產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼。

3 EPC體系框架

EPC是由EPCglobal（全球產(chǎn)品代碼電子中心）統(tǒng)一管理和實(shí)施的，其組建目的是解決供應(yīng)鏈的透明性，即能使全球供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)上的所有合作方都能了解單品的相關(guān)信息。

EPCglobal體系框架中（如圖2） ，主要包含三種活動(dòng)：

1） EPC物理對(duì)象交換：EPCglobal體系框架定義了EPC物理對(duì)象交換標(biāo)準(zhǔn)，從而保證當(dāng)用戶(hù)將一個(gè)物理對(duì)象交給另外一個(gè)用戶(hù)的時(shí)候，后者能夠確定該物理對(duì)象有EPC代碼并能較好的對(duì)其進(jìn)行翻譯說(shuō)明。

2） EPC基礎(chǔ)設(shè)施：EPCglobal體系框架定義了用來(lái)搜集和記錄EPC數(shù)據(jù)的主要設(shè)施部件標(biāo)準(zhǔn)，從而允許用戶(hù)使用互操作部件來(lái)構(gòu)建其內(nèi)部系統(tǒng)。

3） EPC數(shù)據(jù)交換 EPCglobal體系框架定義了EPC交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，為用戶(hù)提供一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的共享EPC數(shù)據(jù)的方法。

4 EPC系統(tǒng)組成

EPC系統(tǒng)是一個(gè)非常先進(jìn)的、綜合的、復(fù)雜的系統(tǒng)。它由全球EPC編碼體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三大部分，EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)、EPC標(biāo)簽、識(shí)讀器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件、對(duì)象名解析服務(wù)器、實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言六個(gè)方面共同組成（如圖3） 。

1） EPC編碼體系

EPC編碼是EAN/UCC在原有全球統(tǒng)一編碼體系的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，由EPCglobal推動(dòng)和實(shí)施的。它是新一代全球統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)的編碼體系，是對(duì)現(xiàn)行編碼體系的拓展和延伸。

①EPC編碼原則

EPC編碼時(shí)，遵循唯一性、簡(jiǎn)單性、可擴(kuò)展性、保密性與安全性等9大原則，確保從世界人口總數(shù)（大約60億）到大米總粒數(shù)（粗略估計(jì)1億億粒），真正做到一物一碼。

②EPC編碼結(jié)構(gòu)

EPC代碼是由一個(gè)版本號(hào)加上另外三個(gè)數(shù)據(jù)段（依次為域名管理者、對(duì)象分類(lèi)、序列號(hào)）構(gòu)成的一串?dāng)?shù)字。其中，版本號(hào)使得EPC隨后的編碼可以具有不同的長(zhǎng)度，定義EPC編碼的切分規(guī)則；域名管理者描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商信息，如“云南白藥集團(tuán)”；對(duì)象分類(lèi)記錄產(chǎn)品的類(lèi)型信息，如“云南白藥集團(tuán)16粒裝膠囊”；序列號(hào)唯一標(biāo)識(shí)物品，它精確告訴我們究竟是哪一盒膠囊。目前，出于成本等因素考慮，EPC測(cè)試采用64位的編碼結(jié)構(gòu)，未來(lái)可能將EPC的編碼擴(kuò)展到96位、128、256位（如圖4） 。

2） 射頻識(shí)別系統(tǒng)

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或者電磁耦合）或者雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別，它是EPC代碼自動(dòng)采集的模塊。一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)至少要包含EPC電子標(biāo)簽和識(shí)讀器兩部分（如圖5） 。

① EPC電子標(biāo)簽

EPC電子標(biāo)簽是EPC代碼信息的載體，主要由天線和芯片組成。其中，芯片中保存的是物品的物理特性，如：材質(zhì)、生產(chǎn)廠家、上市日期等相關(guān)信息。

② 識(shí)讀器

識(shí)讀器主要用來(lái)識(shí)別EPC標(biāo)簽中相關(guān)信息，并與信息系統(tǒng)相互連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

EPC射頻識(shí)別系統(tǒng)具備非接觸式、快速、批量物體識(shí)別的特性，最大限度的降低了人工干預(yù)，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。endprint

3） 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和Internet組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理、信息流通的功能模塊。主要由Savant管理系統(tǒng)、對(duì)象命名解析服務(wù)器（ONS）、和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML三大部分組成。

① Savant管理系統(tǒng)

Savant管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)校對(duì)、識(shí)讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和任務(wù)管理等功能。

② 對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS

對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS是一個(gè)類(lèi)似域名解析服務(wù)器（DNS）的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，ONS給Savant管理系統(tǒng)指明了存儲(chǔ)產(chǎn)品的相關(guān)服務(wù)器的地址。

③ 實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML

實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML是基于人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML）發(fā)展而來(lái)的，是用于描述物體信息的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

5 EPC系統(tǒng)工作流程

識(shí)讀器讀出的EPC代碼給出信息參考（指針），由此從互聯(lián)網(wǎng)找到IP地址并獲取該地址中的相關(guān)物品信息，并采用分布式EPC中間件處理由識(shí)讀器讀取的一連串EPC信息。由于標(biāo)簽上只有一個(gè)EPC代碼，計(jì)算機(jī)需要知道之匹配的其他信息，這就需要ONS提供自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，savant服務(wù)器將EPC傳給ONS，ONS指示EPC中間件到保存著產(chǎn)品文件的PML服務(wù)器查詢(xún)，該產(chǎn)品文件可由EPC中間件復(fù)制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到各相關(guān)應(yīng)用上。（如圖6）

6 EPC將給我們生活帶來(lái)的便利

1） 增加電子商務(wù)物流供應(yīng)鏈信息的可見(jiàn)性

EPC技術(shù)的發(fā)展將為電子商務(wù)物流的發(fā)展提供了新的契機(jī)。

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，EPC技術(shù)從產(chǎn)品生產(chǎn)的源頭（原材料加工）開(kāi)始，就在產(chǎn)品中嵌入EPC標(biāo)簽，記錄生產(chǎn)、包裝、存儲(chǔ)等全過(guò)程。在配送環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)物流中的每個(gè)包裹嵌入EPC標(biāo)簽，可以在物流途中通過(guò)RFID技術(shù)讀取EPC編碼信息，并傳輸?shù)教幚碇行墓┢髽I(yè)和

消費(fèi)者查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流的全程監(jiān)控。在流通環(huán)節(jié)，消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)，只需要根據(jù)商家提供的EPC標(biāo)簽，就可以查詢(xún)到產(chǎn)品從原材料到成品，再到銷(xiāo)售的整個(gè)過(guò)程及相關(guān)信息，從而決定是否購(gòu)買(mǎi)。

2） 物品追溯防偽的應(yīng)用

EPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)物品的追溯防偽的原理就是在通用的防偽技術(shù)上增加了EPC電子標(biāo)簽，利用EPC電子標(biāo)簽是不可復(fù)制的原理，以進(jìn)一步增加防偽功能。比如，在對(duì)名酒的防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們可以將經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的包含EPC編碼的瓶蓋和瓶體、RFID讀寫(xiě)器、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)防偽數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合。消費(fèi)者通過(guò)查看讀寫(xiě)器上顯示的信息，就可以有效辨別真?zhèn)巍ndprint

3） 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和Internet組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理、信息流通的功能模塊。主要由Savant管理系統(tǒng)、對(duì)象命名解析服務(wù)器（ONS）、和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML三大部分組成。

① Savant管理系統(tǒng)

Savant管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)校對(duì)、識(shí)讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和任務(wù)管理等功能。

② 對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS

對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS是一個(gè)類(lèi)似域名解析服務(wù)器（DNS）的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，ONS給Savant管理系統(tǒng)指明了存儲(chǔ)產(chǎn)品的相關(guān)服務(wù)器的地址。

③ 實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML

實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML是基于人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML）發(fā)展而來(lái)的，是用于描述物體信息的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

5 EPC系統(tǒng)工作流程

識(shí)讀器讀出的EPC代碼給出信息參考（指針），由此從互聯(lián)網(wǎng)找到IP地址并獲取該地址中的相關(guān)物品信息，并采用分布式EPC中間件處理由識(shí)讀器讀取的一連串EPC信息。由于標(biāo)簽上只有一個(gè)EPC代碼，計(jì)算機(jī)需要知道之匹配的其他信息，這就需要ONS提供自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，savant服務(wù)器將EPC傳給ONS，ONS指示EPC中間件到保存著產(chǎn)品文件的PML服務(wù)器查詢(xún)，該產(chǎn)品文件可由EPC中間件復(fù)制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到各相關(guān)應(yīng)用上。（如圖6）

6 EPC將給我們生活帶來(lái)的便利

1） 增加電子商務(wù)物流供應(yīng)鏈信息的可見(jiàn)性

EPC技術(shù)的發(fā)展將為電子商務(wù)物流的發(fā)展提供了新的契機(jī)。

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，EPC技術(shù)從產(chǎn)品生產(chǎn)的源頭（原材料加工）開(kāi)始，就在產(chǎn)品中嵌入EPC標(biāo)簽，記錄生產(chǎn)、包裝、存儲(chǔ)等全過(guò)程。在配送環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)物流中的每個(gè)包裹嵌入EPC標(biāo)簽，可以在物流途中通過(guò)RFID技術(shù)讀取EPC編碼信息，并傳輸?shù)教幚碇行墓┢髽I(yè)和

消費(fèi)者查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流的全程監(jiān)控。在流通環(huán)節(jié)，消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)，只需要根據(jù)商家提供的EPC標(biāo)簽，就可以查詢(xún)到產(chǎn)品從原材料到成品，再到銷(xiāo)售的整個(gè)過(guò)程及相關(guān)信息，從而決定是否購(gòu)買(mǎi)。

2） 物品追溯防偽的應(yīng)用

EPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)物品的追溯防偽的原理就是在通用的防偽技術(shù)上增加了EPC電子標(biāo)簽，利用EPC電子標(biāo)簽是不可復(fù)制的原理，以進(jìn)一步增加防偽功能。比如，在對(duì)名酒的防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們可以將經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的包含EPC編碼的瓶蓋和瓶體、RFID讀寫(xiě)器、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)防偽數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合。消費(fèi)者通過(guò)查看讀寫(xiě)器上顯示的信息，就可以有效辨別真?zhèn)?。endprint

3） 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和Internet組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理、信息流通的功能模塊。主要由Savant管理系統(tǒng)、對(duì)象命名解析服務(wù)器（ONS）、和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML三大部分組成。

① Savant管理系統(tǒng)

Savant管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)校對(duì)、識(shí)讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和任務(wù)管理等功能。

② 對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS

對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)器ONS是一個(gè)類(lèi)似域名解析服務(wù)器（DNS）的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，ONS給Savant管理系統(tǒng)指明了存儲(chǔ)產(chǎn)品的相關(guān)服務(wù)器的地址。

③ 實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML

實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言PML是基于人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML）發(fā)展而來(lái)的，是用于描述物體信息的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

5 EPC系統(tǒng)工作流程

識(shí)讀器讀出的EPC代碼給出信息參考（指針），由此從互聯(lián)網(wǎng)找到IP地址并獲取該地址中的相關(guān)物品信息，并采用分布式EPC中間件處理由識(shí)讀器讀取的一連串EPC信息。由于標(biāo)簽上只有一個(gè)EPC代碼，計(jì)算機(jī)需要知道之匹配的其他信息，這就需要ONS提供自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，savant服務(wù)器將EPC傳給ONS，ONS指示EPC中間件到保存著產(chǎn)品文件的PML服務(wù)器查詢(xún)，該產(chǎn)品文件可由EPC中間件復(fù)制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到各相關(guān)應(yīng)用上。（如圖6）

6 EPC將給我們生活帶來(lái)的便利

1） 增加電子商務(wù)物流供應(yīng)鏈信息的可見(jiàn)性

EPC技術(shù)的發(fā)展將為電子商務(wù)物流的發(fā)展提供了新的契機(jī)。

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，EPC技術(shù)從產(chǎn)品生產(chǎn)的源頭（原材料加工）開(kāi)始，就在產(chǎn)品中嵌入EPC標(biāo)簽，記錄生產(chǎn)、包裝、存儲(chǔ)等全過(guò)程。在配送環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)物流中的每個(gè)包裹嵌入EPC標(biāo)簽，可以在物流途中通過(guò)RFID技術(shù)讀取EPC編碼信息，并傳輸?shù)教幚碇行墓┢髽I(yè)和

消費(fèi)者查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流的全程監(jiān)控。在流通環(huán)節(jié)，消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)，只需要根據(jù)商家提供的EPC標(biāo)簽，就可以查詢(xún)到產(chǎn)品從原材料到成品，再到銷(xiāo)售的整個(gè)過(guò)程及相關(guān)信息，從而決定是否購(gòu)買(mǎi)。

2） 物品追溯防偽的應(yīng)用

EPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)物品的追溯防偽的原理就是在通用的防偽技術(shù)上增加了EPC電子標(biāo)簽，利用EPC電子標(biāo)簽是不可復(fù)制的原理，以進(jìn)一步增加防偽功能。比如，在對(duì)名酒的防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們可以將經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的包含EPC編碼的瓶蓋和瓶體、RFID讀寫(xiě)器、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)防偽數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合。消費(fèi)者通過(guò)查看讀寫(xiě)器上顯示的信息，就可以有效辨別真?zhèn)?。endprint