3.2.1 EPC系统
1.EPC概述
EPC的提出源于射频识别技术和计算机网络技术的发展。人们设想为世界上的任何一件物品都赋予一个唯一的编号,电子标签是这一编号的载体,编码是EPC的重要组成部分,它是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。当电子标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候,即将该物品与电子标签中的唯一编号建立起一一对应关系。
EPC编码是在原有全球统一编码体系基础上提出的,它是新一代的全球统一标识的编码体系,是对现行编码体系的一个补充。标识编码是给每个产品赋予的全球贸易项目代码(Global Trade Item Number,GTIN)、全球位置代码(Global Location Number,GLN)、系列货运包装箱代码(Serial Shipping Container Code,SSCC)等一系列代码编码,被赋予标签的载体内。产品电子代码EPC及EPC系统的出现,使RFID技术向跨地区、跨国界物品识别与跟踪领域的应用迈出了划时代的一步。
2.EPC体系架构
EPC系统是一个非常先进、复杂的综合性系统,其目标是为每个物品建立全球、开放的标识标准。它主要由全球产品电子代码的编码体系、射频识别系统及信息网络系统三大部分组成。EPC系统的构成如表3-1所示。
表3-1 EPC系统的构成
1)EPC的编码体系
EPC编码是由使用协议的版本号、物品的生产厂商代码、物品的分类代码、单个物品的SN序列编号这四部分的数据字段所组成的一组数字。现在,EPC标签的编码应用较多的主要有64位、96位、256位三种。由于每个EPC编码具有全球唯一性,并且它的号码数量近似无穷大,达到2n幂次级,足以分配到全球任一物品进行识别。另外,该编码还具有科学性、兼容性、全面性、合理性、国际性、无歧视性等特性。
2)射频识别系统
射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,它由EPC标签、天线及读写器组成。EPC标签是EPC的载体,附着于可跟踪的物品上,从而实现全球流通。读写器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并将其输入网络信息系统的设备。EPC标签与读写器之间通过无线电感应方式进行信息交换。
3)信息网络系统
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。信息网络系统在全球互联网的基础上,通过EPC中间件(Savant)及ONS和PML(Physical Markup Language,实体标记语言)实现全球实物互联。
EPC中间件负责过滤、整合读写器送来的标签或传感器的数据流,极大地降低了传送到企业应用软件的数据量,减轻了网络的数据负荷。
ONS服务器可提供EPC查找服务,将给定的EPC代码转化为一个或多个含有物品信息的主机的URL地址,以获取EPCIS(Electronic Product Code Information Service,产品电子代码信息服务)服务器上更多的物品相关信息,其功能类似于互联网中的DNS(Domain Name Service,域名解析服务)。EPCIS存放了大量制造商生产的所有物品相关数据信息的PML文件。
3.EPC工作机理
EPC信息在EPC系统中的流通分为三步:首先,RFID系统传送EPC代码;然后,本地网络处理EPC代码;最后,互联网返回物品的PML信息。EPC系统借助互联网,把分布在全球每个角落的含有标签的自然物品自动无缝地连接起来。
(1)当贴有EPC标签的物品进入读写器的阅读范围时,读写器立即以电磁波的形式发出指令,“告知”EPC标签,请将EPC代码发送给读写器。EPC标签在得到命令后,先将存储器中的EPC代码通过内部电路调制;然后借助其天线以电磁波的方式“答复”读写器。读写器对EPC标签发送的电磁波进行解调后便获得了EPC代码。
(2)在读写器获得标签的EPC代码后,将其传递给本地网络层中的Savant。经Savant信息过滤后,提交至企业应用程序来处理。企业应用程序根据实际情况,将Savant信息传给本地ONS系统,由它来负责查询此EPC代码对应的物品存放在互联网上的其余相关信息的统一资源标识符(Uniform Resource Identifier,URI)地址。
(3)应用软件在得到URI地址后,自动链接至互联网上相应的EPCIS服务器。此时,人们便可以查询到物品相关的一切信息了。
在由EPC标签、读写器、Savant、ONS服务器、Internet、EPCIS服务器及众多数据库组成的物联网中,读写器读出的EPC代码没有任何实际意义,它只是一个信息参考,由这个信息参考需要从Internet找到IP地址并获取该地址中存放的相关物品信息,并采用分布式的EPC中间件处理由读写器读取的一连串EPC信息。由于在标签上只有一个EPC代码,计算机需要知道与该EPC匹配的其他信息,因此需要ONS系统来提供一种自动化的网络数据库服务,Savant将EPC传给ONS系统,ONS系统指示Savant到一个保存着产品信息的EPCIS服务器上查找。