产品电子编码及其在物联网与传感器技术中的应用

1.EPC体系及其特点

全球产品电子代码（EPC）体系是新一代的与欧洲商品编码委员会（EAN）编码、美国统一代码委员会（UCC）编码兼容的新代码标准，是全球统一标识系统的延伸和拓展，是全球统一标识系统的重要组成部分，也是物联网的核心与关键。在物联网中，EPC与现行的全球贸易项目代码（GTIN）相结合，由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准，或者在未来的供应链中，EPC和EAN.UCC码系统共存。EPC与当前广泛使用的EAN.UCC代码不同，其目标是提供对物理世界对象的唯一标识，一个EPC分配给一个且仅一个物品使用，其首要作用是作为网络信息的参考，其本质上是在线数据的“指针”。互联网中使用的基准是统一资源标识符（URI），包括统一资源定位符（URL）和统一资源名称（URN），由域名服务（DomainNameService，DNS）翻译为相关的网际协议（IP）地址，即网络信息的地址。同样，AUTO-ID中心提供对象名解析服务（ONS），直接将EPC译成IP地址，IP地址对应主机存储的相关产品信息。

EPC需要满足如下几个特殊的规定和要求。首先，必须有足够多的EPC来满足过去、现在和将来对物品标识的需要，即必须考虑所有物理对象的数量。当世界人口总数相当大时，EPC必须有足够大的地址空间来标识所有这些对象。现在EPC标签的编码应用较多的主要有64位、96位及256位3种。其次，必须保证EPC分配的唯一性，并寻求解决冲突的方法。这就产生了由谁或什么组织负责EPC的分配问题。除了组织管理和立法机关的管理，EPC命名空间的创建和管理可以借助于自动化软件。还有一个关于EPC的使用期限和再利用问题。某些组织可能需要不定期地跟踪某一产品，就不能对该产品重新分配EPC。至少希望在可预见的将来，对特殊的产品，将有一个唯一永久标识。字节分配见表2-6，EPC96/256位编码结构见表2-7。

表2-6 字节分配

表2-7 EPC96/256位编码结构

EPC还需要具有如下几个鲜明的特点，以便实现物联网的统一和应用实施。

科学性：结构明确，易于使用、维护。

兼容性：EPC标准与目前广泛应用的EAN.UCC标准是兼容的，GTIN是EPC结构中的重要组成部分，目前广泛使用的GTIN、SSCC和GLN等都可以顺利转换为EPC。(www.xing528.com)

全面性：可在生产、流通、存储、结算、跟踪、召回等供应链的各环节全面应用。

合理性：由EPC Global、各国EPC管理机构（中国管理机构为EPC Global China）和被标识物品的管理者分段管理、共同维护、统一应用，具有合理性；

国际性：不以具体国家、企业为核心，编码标准全球协商一致，具有国际性。

平等性：编码采用全数字形式，不受地方色彩、语言、经济水平、政治观点的限制，是无歧视性的编码。

2.EPC编码策略

货品、集装箱和托盘都要按照不同的编码结构进行编码。例如，在EPC结构中，企业可以沿袭原有的系列货运包装箱编码（SSCC），将其转换为相应格式的EPC SSCC-32或SSCC-64。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、船舶或仓库也可使用相应的EPC。通过记录EPC结构以及转换次数，就可以记录产品的出货情况。当一个满载贴有EPC标签的货物的集装箱（集装箱上也有自己的EPC标签）通过装有读写器的门时，读写器会读到大量EPC标签。为了高效地读取信息，读写器必须了解EPC所表示的物品层次。基于以上考虑，EPC中设置了分区值这一可选字段，用于标识物品在物流货运上的层次。通过EPC的结构，物品货运的过程就可以利用不同EPC的组合记录下来。

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。组合装置可采用描述货运数据的方式来进行描述，组合装置通常连接着很多元器件，被认为是复杂的。但是，组合装置和集装箱两者之间非常类似。除了组合装置和集装箱外，对于那些没有物理联系的实体组成的组合体，如拥有不同EPC的相同物体的集合也要分配一个EPC。如此一来，EPC的总数量会超出物理实体的数目，也使冗余码的出现成为可能。

EPC包括使用协议的版本号、物品的生产厂商代码、物品的分类代码及单个物品的序列编号4部分数据字段。当前的条码标准，如EAN.UCC-128应用标识符（Application I-dentifier，AI）的结构中就包含信息，如货品重量、尺寸、有效期、目的地等。而AUTO-ID中心建议消除或最小化EPC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，使EPC成为一个信息引用者，拥有最小的信息量。无论EPC中是否存储信息，EPC的目标都是用来标识物理对象。事实上，在已出台的标签规范中，Class0～Class4不仅只含有EPC，还允许用户编程进行读写自有信息。