EPC编码策略及分配问题分析

EPC的目标是提供对物理世界对象的唯一标识。它通过计算机网络来标识和访问单个物体，就如在互联网中使用IP地址来标识、组织和通信一样。下面具体分析这种物品命名方案，并介绍EPC的设计策略。

（1）唯一标识（Unique Identification）

与当前广泛使用的UPC代码不同的是，EPC提供对物理对象的唯一标识。换句话说，一个EPC编码分配给一个且仅一个物品使用。这种情况产生的直接结果是：

首先，必须有足够的EPC编码来满足过去、现在和将来对物品标识的需要。这样就必须考虑所有物理对象的数量，具体字节的分配情况见表5-12。从世界人口总数（大约60亿）到大米总粒数（粗略估计1×10¹⁶亿亿粒），EPC必须有足够大的地址空间来标识所有这些对象。

表5-12 EPC编码字节分配情况

其次，必须保证EPC编码分配的唯一性并寻求解决编码冲突的方法。这就产生了由谁或什么组织负责EPC编码的分配问题。也就是说，由多个管理者分别管理EPC空间的一部分。除了组织管理和立法机关的管理之外，EPC命名空间的创建和管理可以借助于自动化软件。

（2）生产商及其产品（Manufactures and Product）

UCC拥有接近100万个会员，这些会员中的大多数是较大的公司，其产品往往需要UPC编码。当将那些较小的公司、服务机构和私人企业考虑在内时，会有更多的成员。实际上，目前世界上的公司估计超过2500万家。而接下来的10年这个数目有望达到3900万家。显然需要建立一套标准的与这些预见一致的编码系统。每个公司都有一系列的产品和服务，需要考虑的一个问题是一个公司具体管理着多少不同类型的产品。虽然有些公司——尤其是服装行业的产品种类达10万种之多，但大多数公司产品比较单一。产品数量的范围变化很大，如表5-13所示。值得注意的一点是任何一个组织的产品类型均不超过10万种（据EAN成员组织调查）。此外，需要考虑很多更小的公司，它们不是任何标准组织的成员，这个数目就更小了。

表5-13 产品数量范围变化表

（3）集装箱（Containers）

传统上，货品、集装箱和托盘都要按照不同的编码结构进行编码。在建议的EPC体系结构中，无需为这些容器使用不同的编码方法。容器内的货品记录和货运数据存储在计算机网络中并自动与容器建立联系。更进一步，运输集装箱的卡车、货车车厢、船舶或仓库也可能作为单个物品并使用相同格式的EPC编码。

上面的EPC层级图（图5-1）描绘了物品货运的情形，这个层级会随着时间的推移而改变。

（4）组合装置（Assemblies，Aggregates and Collections）

EPC除了标识单个对象，还可以标识组合装置等，AUTO-ID中心建议用EPC标识装配件和组合装置及单个货品。这样，就可以采用描述货运数据的方式来描述组合装置。传统上，组合装置被认为是复杂的，连接着很多元器件。实际上，集装箱和组合装置之间没有实质的差别。无论哪种情况，集装箱和组合装置的拓扑结构都有如图5-1所描绘的层级结构。

图5-1 EPC层级图

（5）嵌入信息（Embedded Information）

是否在EPC中嵌入信息，一直颇有争议。当前的编码标准，如UCC/EAN-128应用标识符（AI）的结构中就包含数据。这些信息可以包括如货品重量、尺寸、有效期、目的地等。AUTO-ID中心建议消除或最小化EPC编码中嵌入的信息量。其基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据，这样EPC便成了一个信息引用者。这需要最小信息量，当然也需要和实际要求相平衡，如易于使用、与系统兼容等。

无论EPC中是否存储信息，AUTO-ID中心的目标是用它来标识物理对象。按照这一方针，给出EPC的定义：EPC是唯一标识贸易项的编码方案的一部分。因此在设计中，将着重介绍标识物理对象所需的数据。(https://www.xing528.com)

（6）分类（Categorization）

将具有共同特征的对象进行分类或分组是智能系统最基本的性能之一，也是减少数据复杂性的主要方法。发展一门有效的分类学是件艰巨的任务，因为它紧密依赖于观察者的观点。例如，一罐颜料在制造商那里可能被当成库存资产，在运输商那里可能是“可堆叠的容器”，而回收商则可能认为它是有毒废品。在各个领域，分类是具有相同特点物品的集合，而不是物品的固有属性。因此，AUTO-ID中心主张在产品电子代码中取消或者最小化分类信息。虽然分类仍然是重要的行为，但他们主张将这种功能移植到网络上。进一步说就是，采用能够进行基本数据采集和将物品还原为其固有属性的高水平软件。

（7）参考信息（Information Reference）

产品电子代码的首要作用是作为网络信息的参考。换句话说，EPC本质上是在线数据的“指示器”。使用Internet的一个普遍参考就是统一资源标识符（URI），它包括以前的统一资源定位符（URL）和统一资源名称（URN）。这些标识符都被域名服务（DNS）翻译为相关的网络协议（IP）地址，这些地址就是网络信息的地址。

同样，AUTO-ID中心提供的对象名称解析服务（ONS）直接将EPC代码翻译成IP地址。IP地址标识的后台就储存了相关的产品信息，然后由IP地址标识的主机发送存储产品的相关信息。ONS本质上相当于EPC编码和网络信息之间的“胶水”。因此编码的结构应能促进主机地址的查找，并且通过对象“黄页”来提高查找效率。

（8）头字段（HEADER）

通过头字段码将信息包含到EPC中，即对并发数据的类型和结构进行编码。既然头字段码并不携带对象标识过程的信息也没有嵌入物品信息，它应该是最小化的了，然而其代价是编码需求能力的降低。本质上头字段码是被嵌入其结构中的EPC编码的版本号，必须最低限度满足更新要求。

（9）简单性（Simplicity）

过去曾经设计了很多标准和命名方案，但是很少能被广泛采用。导致这个问题的原因之一是其复杂性，越难的方案就需要越长的学习时间，而且必须与用户的利益平衡。因此EPC要尽可能简单并且能够同时提供对象的唯一标识。

（10）人机交互（Human Interaction）

除了简单性，很多编码系统是专为人机交互而设计的。为了便于记忆，很多编码尤其是车牌号码和电话号码包括很少几个分区（通常7位或更短），每个分区有很少几个号码。这些编码是专为快速识别和简单采集而设计的。其他一些编码，如IP地址是为了分配给机器使用，但其表示法是为了人工识读。虽然不是为了便于记忆，但IP地址使用点号隔开比较容易书写及手动输入。在EPC编码的设计中，直接的人机交互是不重要的，可读性和UPC编码及IP地址一样是必要的，但人工采集便不需要了。因此，EPC编码应该有一种简单而一致的表示法，较易转录、口述和手动键入。

（11）可扩展性（Extensibility）

发展一种全球性标准的难点之一是预计所有可能的应用。对于将来没有完全确定的预见，AUTO-ID中心提供了一种简单的扩展方法。他们提议与其提供完整的规范，不如只做初步的设计，而将EPC地址空间的主体留作将来使用。

（12）媒介（Media）

EPC要存储到某些类型的物理媒介上，例如条码、电子存储器或打印的字符。通过编码的电磁波进行传输。对所有的媒介来讲，存储和传输成本与数据量成正比。因为AUTO-ID中心希望EPC能被广泛采用——在数万亿的贸易项标签中使用，所以媒介必须最大可能降低成本。为此EPC必须尽可能的减小尺寸以降低成本和复杂性。

（13）数据传输机制（Data Transmission Mechanisms）

在UPC编码中，作为编码结构的一部分，设一位校验位以保证数据在标签和扫描器之间传输时正确有效。校验位、起始位、结束位和握手协议是数据通信中保证正确有效的常用方法。这些机制随数据传输方法和可靠性的变化而变化。与其在EPC中嵌入数据传输机制，不如在通信协议中对编码进行耦合。所有这些技术都是应用于EPC数据的传输过程，而不是它的一部分。依靠这种方法能够将对象标识策略与数据传输方法分离开来。

（14）保密性与安全性（Privacy and Security）

通过同样的方法可以将数据内容从传输方法中分离出来，即根据安全和加密技术对EPC定义进行耦合。保密性和安全性是配置高效网络的首要问题。安全的传输、存储和实现是EPC能否被广泛采用的基础。AUTO-ID中心认为与其使用专门的加密技术，不如将EPC仅仅看作是一种简单的命名和标识对象的方法。