数据标签管理系统

2.3　EPC系统的构成

EPC系统是一个先进的、综合的、复杂的系统，其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。它由全球产品电子代码(EPC)体系、射频识别系统及信息网络系统三部分组成，如图2-1和表2-1所示。

图2-1　EPC系统的构成

表2-1　EPC系统的构成

续表

2.3.1　EPC编码体系

全球产品电子代码EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准，它是全球统一标识系统的拓展和延伸，是全球统一标识系统的重要组成部分，是EPC系统的核心与关键。

EPC代码是由标头、管理者代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。具体结构如表2-2所示，具有以下特性:

①科学性:结构明确，易于使用、维护。

②兼容性:兼容了其他贸易流通过程的标识代码。

③全面性:可在贸易结算、单品跟踪等各环节全面应用。

④合理性:由GS1、各国编码组织(我国是中国物品编码中心)、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。

⑤国际性:不以具体国家、企业为核心，编码标准全球协调一致，具有国际性。

⑥无歧视性: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。

表2-2　EPC编码结构

EPC编码标准与目前广泛应用的EAN·UCC编码标准是兼容的，GTIN是EPC编码结构中的重要组成部分，目前广泛使用的GTIN、SSCC、GLN、GRAI等都可以顺利转换到EPC中去。最初由于成本的原因，EPC采用64位编码结构，当前最常用的EPC编码标准采用的是96位数据结构。

2.3.2　EPC射频识别系统

EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块，由射频标签和射频识读器组成。射频标签是产品电子代码(EPC)的载体，附着于可跟踪的物品上，在全球流通。射频识读器与信息系统相连，读取标签中的EPC代码并将其输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频识读器之间利用无线感应方式进行信息交换。具有以下特点:

①非接触识别;

②可以识别快速移动物品;

③可同时识别多个物品等。

EPC射频识别系统为数据采集最大限度地降低了人工干预，实现了完全自动化，是“物联网”形成的重要环节。

1.EPC标签

EPC标签是产品电子代码的信息载体，主要由天线和芯片组成。

EPC标签中存储的唯一信息是96位或者64位产品电子代码。为了降低成本，EPC标签通常是被动式射频标签。

EPC标签根据其功能级别的不同分为5类，目前广泛开展的EPC应用中使用的是Class1 Gen2。

2.识读器

识读器(又称读写器)是用来识别EPC标签的电子装置，与信息系统相连实现数据的交换。识读器使用多种方式与EPC标签交换信息，近距离读取被动标签最常用的方法是电感耦合方式。只要靠近，盘绕识读器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场。标签就利用这个磁场发送电磁波给识读器，返回的电磁波被转换为数据信息，也就是标签中包含的EPC代码。

识读器的基本任务就是激活标签，与标签建立通信并且在应用软件的标签之间传送数据。EPC识读器和网络之间不需要PC作为过渡，所有的识读器之间的数据交换直接可以通过一个对等的网络服务器进行。

识读器的软件提供了网络连接能力，包括web设置、动态更新、TCP/IP识读器界面、内建兼容SQL的数据库引擎。

当前EPC系统尚处于测试阶段，EPC识读器技术也还在发展完善之中。Auto-ID Labs提出的EPC识读器工作频率为860～960MHz。

2.3.3　EPC信息网络系统

EPC信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。EPC系统的信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过EPC中间件以及对象名称解析服务(ONS)和可扩展标记语言(XML)实现全球“实物互联”。

1.EPC中间件

EPC中间件是加工和处理来自识读器的所有信息和事件流的软件，是连接识读器和企业应用程序的纽带，主要任务是在将数据送往企业应用程序之前进行标签数据校对、识读器协调、数据传送、数据存储和任务管理。

2.对象名称解析服务(ONS)

对象名称解析服务(ONS)是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务(DNS)，ONS给EPC中间件指明了存储产品的有关信息的服务器。

ONS服务是联系EPC中间件和后台EPCIS服务器的网络枢纽，并且ONS设计与架构都以因特网域名解析服务DNS为基础，因此，可以使整个EPC网络以因特网为依托，迅速架构并顺利延伸到世界各地。

3.可扩展标记语言(XML)

XML(Extensible Markup Language)即可扩展标记语言，它与HTML一样，都是SGML(Standard Generalized Markup Language，标准通用标记语言)。XML是Internet环境中跨平台的，依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，XML已经成为数据交换的公共语言。

在EPC系统中，XML用于描述有关产品、过程和环境信息，供工业和商业中的软件开发、数据存储和分析工具之用。它将提供一种动态的环境，使与物体相关的静态的、暂时的、动态的和统计加工过的数据可以互相交换。

EPC系统使用XML的目标是为物理实体的远程监控和环境监控提供一种简单、通用的描述语言。可广泛应用在存货跟踪、自动处理事务、供应链管理、机器控制和物对物通讯等方面。

XML文件的数据将被存储在一个数据服务器上，企业需要配置一个专用的计算机，为其他计算机提供需要的文件。数据服务器将由制造商维护，并且储存这个制造商生产的所有商品的信息文件。在最新的EPC规范中，这个数据服务器被称作EPCIS(EPC Information Service)服务器。

4.EPC信息服务(EPCIS)

EPCIS是EPC网络中重要的一部分，利用单一标准的采集和分享信息的方式，为EPC数据提供一套标准的接口，各个行业和组织可以灵活应用。EPCIS标准构架在全球互联网的基础上，支持强大的商业用例和客户利益，例如包装箱追踪、产品鉴定、促销管理、行李追踪等。

EPCIS针对中间件传递的数据进行EPCIS标准的转换，通过认证或授权等安全方式与企业内的其他系统或外部系统进行数据交换，符合权限的请求方也可以通过ONS的定位向目标EPCIS进行查询。所以，能否构建真正开环的EPC网络，实现各厂商的EPC系统的互联互通，EPCIS起决定性作用。

具体来讲，EPCIS标准主要定义了一个数据模型和两个接口。EPCIS数据模型用一个标准的方法来表示实体对象的可视信息，涵盖了对象的EPC代码、时间、商业步骤、状态、识读点、交易信息和其他相关附加信息(可概括为“何物”、“何地”、“何时”、“何因”)。随着现实中实体对象状态、位置等属性的改变(称为“事件”)，EPCIS事件采集接口负责生成如上模型所述的对象信息。EPCIS查询接口为内部系统和外部系统提供了向数据库查询有关实体EPC相关信息的方法。

EPCIS服务器通过发送XML文件与其他计算机或信息系统交换商品的信息文件。