3.EPC编码系统
EPC是EPC系统的重要组成部分，它对实体及实体的相关信息进行编码，通过统一、标准化的编码建立一种通用的信息交换语言。EPC编码是由EAN/UCC在原有的全球统一编码系统的基础上提出的。它是新一代全球统一标识编码体系，是现行编码体系的扩展和延伸。EPC的目标是为物理世界中的物体提供唯一的标识，通过计算机网络达到识别和访问单个物体的目的，就像在互联网中使用IP地址进行识别和通信一样。
1)EPC编码规则
EPC是与EAN/UCC编码兼容的编码标准。EPC不是取代当前的条形码标准，而是从当前的条形码标准逐渐过渡到EPC标准，EPC码段的分配由EAN/UCC来规定。
EPC的主要特点如下。
唯一性:与目前广泛使用的EAN/UCC条形码不同，EPC提供物理对象的唯一标识。为确保实物的唯一标识，EPC Global采取了以下措施:
①足够的编码能力。EPC的冗余度如表2所示。从世界人口总数到米粒总数，EPC有足够大的空空间来识别所有这些对象。
②组织保障。为了保证EPC编码的唯一性，EPC Global通过遍布全球的编码机构分发自己的EPC编码，并建立相应的管理制度。
③使用寿命。对于一般实体对象，生命周期与实体对象的生命周期一致。对于特殊产品，EPC代码的生命周期是永久的。
永久性:产品代码一旦分配，就不可更改，终身不变。当该产品不再生产时，其对应的产品代码只能被搁置，不能被重复使用或分配给其他商品。
简单性:EPC编码很简单，并且提供了实体对象的唯一标识。在过去，编码方案很少被世界各国和各行业广泛采用。原因之一是编码复杂，不适用。
可扩展性:EPC代码的spare 空室具有可扩展性，从而保证了EPC系统的升级和可持续发展。
保密性和安全性:由于结合了安全和加密技术，EPC编码具有高度的保密性和安全性。保密性和安全性是配置高效网络的首要问题，而传输和存储的安全性是EPC被广泛采用的基础。
无意义:为了保证代码有足够的容量满足产品频繁更新的需要，最好采用无意义的序列码。
2)EPC编码结构
EPC代码是一组数字，由一个版本号加上其他三段数据组成，如表3所示。
版本号用于标识EPC代码的版本顺序，使得EPC的后续代码段可以有不同的长度；域名管理是描述与该EPC相关的制造商的信息；对象分类记录产品的确切类型的信息；序列号唯一标识货物，产品由EPC代码标识。
EPC代码具有以下特征。
科学的。结构清晰，易于使用和维护。
兼容性。兼容其他贸易流通过程的识别码。
全面。可用于贸易结算、单品追踪等各个方面。
理性。EPC编码由各国EPC管理机构统一管理，共同维护，统一应用，是合理的。
国际。没有特定的国家或企业是核心，编码标准是国际上全世界一致同意的。
不歧视。代码是全数字形式，不受地方色彩、语言、经济水平、政治观点的限制，是非歧视性代码。
3)EPC编码类型
目前EPC码有三种:64位、96位、256位。为了确保所有物品都有一个EPC代码，并尽可能降低承运人到标签的成本，建议使用96位。选取的样本数量可以为2.68亿家公司提供唯一标识，每个厂商可以有1600万个对象类型，每个对象类型可以有680亿个序列。
不，在未来一段时间内，这对世界上所有的产品都足够了。
由于目前没用那么多序列号，可以采用64位EPC，这样会进一步降低标签成本。随着EPC-64和EPC-96版本的不断发展，EPC码作为一种通用的识别方案，并不足以长期使用，于是出现了256位码。到目前为止，已经推出了EPC-96ⅰ、EPC-64ⅰ、ⅱ、ⅲ、EPC-256ⅰ、ⅱ、ⅲ等编码方案。
EPC-64代码。目前，已经开发了三种64位EPC码。
① EPC-64 Type I:代码提供2位版本号代码、21位管理者代码、17位库存单位和24位序列号。类别分区可以容纳131，072个库存单位，可以满足全球大多数公司的需求。24位序列号可以为1678万个产品提供空。
② EPC-64 ⅱ型:适用于很多产品和对价格敏感的消费者。34位的序列号和13位的对象分类区可以对超过140万亿种不同的物品进行编号，这远远超过了世界上最大的消费品生产商的生产能力。
③ EPC-64 ⅲ:为了推动EPC的应用进程，不仅可以扩大单个产品编码的数量，还可以增加应用公司的数量以满足要求。通过将管理者的数量增加到26，67，108，864个公司可以采用64位EPC代码，67，108，864个数字已经超过了全球公司的总数。13位对象分类分区可以为8192种不同的物品提供空个房间。序列号由23位数字编码，可为800多万种商品提供空间。对于6700万家公司来说，每家公司允许680亿种不同的产品通过这种方案进行编码。
EPC-96代码。
EPC-96旨在使EPC代码成为全球货物的唯一识别码。域名管理负责维护对象分类代码和序列号。域名管理必须保证ONS的可靠运行，并负责维护和发布相关信息。
域名管理区占用28个数据位，可容纳约2.68亿个厂商。
在EPC-96码中，目标分类区占24位。该区域可以保存所有当前UPC库存单位的代码。EPC-96序列号为所有类似物体提供36位唯一识别号，容量超过680亿，超过现有识别产品的总数。
EPC-256代码。
EPC-96和EPC-64被设计为短期使用的物理实体标识符，然后产生了容量更大的EPC-256码。
EPC-256是为了满足未来使用EPC编码的应用需求而设计的。因为目前无法准确获知未来应用的具体需求，所以EPC-256版本具有可扩展性，多个版本的EPC-256代码提供了可扩展性。
4.4的分类。EPC标签
EPC标签是产品电子信息代码的载体，主要由天线和芯片组成。为了降低成本，EPC标签通常是无源射频标签。根据其功能和级别，EPC标签可以分为五类。
1)0级EPC标签
这种标签可以满足物流和供应链管理的需要。比如超市结账支付、超市货架扫描、集装箱货物识别、货物运输通道、仓库管理都可以使用Class0 EPC标签。Class0 EPC标签包括EPC码、24位自毁码和CRC码，可以被阅读器读取、重叠和自毁。但是存储器数据不能由读取器/写入器直接写入。
2)1级EPC标签
标签具有自毁功能，可以永久使标签失效。此外，该标签在访问控制中具有可选的用户存储器和可选的密码保护。
3)2级EPC标签
该标签是一种无源、反向散射标签，具有1类EPC标签的所有特征，还具有扩展标签标识符、扩展用户存储器和选择性读取功能。Class2 EPC标签为访问控制增加了认证机制，并可以定义其他附加功能。
4)3类EPC标签
该标签是半主动和反向散射的标签。除了Class2 EPC标签的所有功能外，它还具有完整的电源系统和全面的传感电路，其中芯片上的电源使标签芯片具有一些逻辑功能。
5)4类EPC标签
该标签为主动和有源标签，具有Class3 EPC标签的所有特征，还具有标签对标签通信功能、有源通信功能和特殊联网功能。
5.EPC系统
EPC系统是一个先进的、综合的、复杂的系统，最终目标是为每一个单个产品建立一个全球的、开放的识别系统。由全球电子产品代码编码系统、射频识别系统和信息网络系统三部分组成，如表4所示。
EPC提供物理世界中对象的唯一标识，通过计算机网络识别和访问单个对象，就像在互联网中使用IP地址进行识别、组织和通信一样。EPC系统的发展可以促进自动识别技术的快速发展；通过整个供应链实时跟踪货物；通过优化供应链为用户提供支持，供应链的效率大大提高。
如图5所示，信息网络系统由局域网和全球互联网组成，是实现信息管理和信息流通的功能模块。EPC信息网络系统以全球互联网为基础，通过Savant管理软件、对象命名和解析系统以及物理标记语言实现全球“物理互联”。
图5 EPC信息网络系统
1)EPC编码标准
将EPC编码标准与当前的GTIN相结合，可以在EPC网络中兼容EAN/UCC系统。如表5所示，EPC代码是一串数字，由版本号、域名管理器、对象分类代码和序列号四部分组成，可以为物理世界中的每个对象提供唯一的标识。代码的分发由EPC Global和各国EPC管理机构分段管理，共同维护。
2)射频识别系统
射频识别系统(RFID)是实现EPC码自动获取的功能模块，主要由射频标签和射频阅读器组成。射频标签(Radio frequency tag)是EPC编码的物理载体，附着在可追溯的物品上，可以在全球流通，可以被识别、读取和写入。射频阅读器连接到信息系统，信息系统可以读取标签中的EPC码，并将其输入网络信息系统。射频标签和射频阅读器通过无线传输交换信息，可用于非接触式识别、快速移动物体和同时识别多个物体。EPC射频识别系统最大限度地减少了数据采集的人工干预，实现了完全自动化。是“物联网”形成的重要环节。
EPC标签:存储的信息是96位、64位或256位的产品电子代码。
阅读器:用于识别EPC标签的电子设备，通过通信网络与信息系统相连，实现数据交换。读写器以多种方式与EPC标签交换信息。读写器首先激活标签，然后与标签建立通信，并与标签传输数据。EPC阅读器与网络通信，所有阅读器之间的数据交换可以通过网络服务器直接进行。
阅读器软件提供网络连接，包括网络设置、动态更新、TCP/IP阅读器接口，并且在阅读器中内置了兼容的数据库引擎。
3)EPC信息网络系统
信息系统由局域网和全球互联网组成，是实现信息管理和信息流通的功能模块。EPC系统的信息网络系统基于全球互联网，通过EPC中间件、对象名称解析服务和EPC信息服务实现全球“物理互联”。
EPC中间件:具有一系列特定属性的“程序模块”，由用户集成。EPC中间件Savant是连接阅读器和应用程序的软件。它是物联网中的核心技术，可以认为是网络的神经系统，如图6所示。
图Savant和其他程序之间的通信
其核心功能是屏蔽不同厂商的RFID读写器等硬件设备、应用软件系统和数据传输格式之间的异构性，实现不同硬件和不同应用软件系统之间的无缝连接和实时动态集成。
域名解析服务:它是一个自动化的网络服务系统，类似于域名解析服务。ONS表示Savant系统存储产品相关信息的服务器。ONS服务是连接Savant管理软件和EPC信息服务的网络枢纽，ONS的设计和架构基于互联网域名解析服务。
EPC信息服务:实现为网络数据库，EPCIS作为数据库的查询指针，Epcis提供信息查询的接口，可以连接现有的数据库、应用程序和信息系统。EPCIS有两种数据流模式:一是阅读器将原始数据发送到EPCIS进行存储；其次，应用程序向EPCIS发送查询以获取信息。
4)EPC系统工作流程
在由EPC标签、EPC阅读器、EPC中间件、互联网、ons服务器、EPC信息服务器和许多数据库组成的物理互联网中，阅读器读取的EPC只是一个信息参考。通过这个信息引用，可以从互联网上找到IP地址，并且可以获得存储在该地址中的相关项目的信息，并且可以通过分布式EPC中间件处理阅读器读取的一系列EPC信息。由于标签上只有一个EPC代码，计算机需要知道EPC匹配的其他信息，这就需要对象名称解析服务器提供自动网络数据库服务。EPC中间件将EPC代码发送给ONS，ONS指示EPC中间件搜索存储产品文件的服务器，产品文件可以被EPC中间件复制，因此产品文件信息可以被发送给供应链。EPC系统的工作流程如图7所示。
图7 EPC系统工作流程
