條碼、RFID及EPC之間的關系辨析

摘 要： 在成熟條碼技術在物流各類中越來越普及應用的背景下，在對RFID（射頻標簽）自動標識技術開發、應用前景的一片懷疑和爭論聲中，一些IT和供應鏈的領導者們又提出EPC技術（電子產品代碼）和物連網的概念藍圖。那么，EPC與RFID到底是什么關系？EPC會取代條碼嗎？這些問題使業界和物流信息技術用戶困惑和茫然，急需一個科學的辨析和合乎邏輯的解釋。
關鍵詞： 條碼 RFID EPC

引言

在成熟條碼技術在物流各類中越來越普及應用的背景下，在對RFID（射頻標簽）自動標識技術開發、應用前景的一片懷疑和爭論聲中，一些IT和供應鏈的領導者們又提出EPC技術（電子產品代碼）和物連網的概念藍圖。那么，EPC與RFID到底是什么關系？EPC會取代條碼嗎？這些問題使業界和物流信息技術用戶困惑和茫然，急需一個科學的辨析和合乎邏輯的解釋。

1 條碼標識技術的局限性與RFID標識技術及其優越性

1.1 條碼標識技術的局限性

條碼雖然在現在應用很廣泛，而且也大大提高了物流的效率。但是條碼仍有很多缺點：

（1）條碼只能識別一類產品，而無法識別單品。

（2）條碼是可視傳播技術。即，掃描儀必須“看見”條碼才能讀取它，這表明人們通常必須將條碼對準掃描儀才有效。

（3）如果印有條碼的橫條被撕裂、污損或脫落，就無法掃描這些商品。

（4）傳統一維條碼是索引代碼，必須實時和數據庫聯系，從數據庫中尋找完整的描述數據。

條碼的局限性具體有：

③　信息標識是靜態的
③　信息識別是接觸式的
③　信息容量是有限的
③　不能給每個消費單元唯一的身份
③　數據存儲、計算是集中的
③　二維條碼只解決了信息標識容量問題

EAN.UCC條碼標識系統在零售結算和庫存管理中發揮了重要的作用，但在供應鏈中還有幾個方面的不足：

（1）沒有做到真正的“一物一碼”:對每一個商品的管理不到位，無法實現產品的實時追蹤；

（2）傳統的EDI方式由于成本和技術等方面的原因，不便于推廣，需要開發基于互聯網的EDI標準；

（3）沒有分類和屬性信息；不能實現分類查詢、統計等應用，電子商務中的應用受到限制。

總之，條碼只能適用于流通領域（商流和物流的信息管理），不能透明地跟蹤和貫穿供應鏈過程。

1.2 RFID標識技術及其優越性

RFID在本質上是物品標識的一種手段，它被認為將會最終取代現今應用非常廣泛的傳統條形碼，成為物品標識的最有效方式，它具有一些非常明顯的優點。條碼與RFID的功能對比，在標簽信息容量大小、一次讀取數量、讀取距離遠近、讀寫能力更新（標簽信息可反復讀寫R/W） 、讀取方便性（讀取速度與可否高速移動讀取）、適應性（全方位穿透性讀取、在惡劣環境下仍可讀取，全天候工作）等方面都大大優于條碼。RFID技術擁有良好的功能特性，能滿足當前社會經濟發展對商品處理的高效性需求。射頻識別技術作為快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，通過對實體對象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝、生產零部件等）的唯一有效標識，被廣泛應用于生產、零售、物流、交通等各個行業。RFID技術已逐漸成為企業提高物流供應鏈管理水平，降低成本，實現企業管理信息化，增強企業核心競爭能力不可缺少的技術工具和手段。

與條碼技術相比，射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)則是一種新興的自動識別技術。射頻識別系統利用射頻標簽承載信息，射頻標簽和識讀器間通過感應、無線電波或微波能量進行非接觸雙向通信，達到自動識別的目的。RFID技術是實現物流過程實施貨品跟蹤的一種非常有效的技術。

射頻識別技術最突出的特點是：

（1）可以非接觸識讀，距離可以從十厘米至幾十米；（2）可識別高速運動物體；（3）抗惡劣環境；（4）保密性強；（5）可同時識別多個識別對象等。

2 EPC概念和技術的產生及其技術特性

大家公認，產品的唯一識別對于某些商品非常必要。而條碼識別最大的缺點之一是它只能識別一類產品，而不是唯一的商品。例如牛奶紙盒上的條碼到處都一樣，要辨別哪盒牛奶先超過有效期將是不可能的。那么如何才能識別和跟蹤供應鏈上的每一件單品呢？

隨著因特網的飛速發展和射頻技術趨于成熟，信息數字化和全球商業化促進了更現代化的產品標識和跟蹤方案的研發，可以為供應鏈提供前所未有的、近乎完美的解決方案。也就是說，公司將能夠及時知道每個商品在他們供應鏈上任何時點的位置信息。

2.1 EPC概念和技術的產生

雖然有多種方法可以解決單品識別問題，但目前所找到的最好的解決方法就是給每一個商品提供唯一的號碼——“EPC碼”。EPC碼采用一組編號來代表制造商及其產品，不同的是EPC還用另外一組數字來唯一地標識單品。EPC是唯一存儲在RFID標簽微型芯片中的信息，這樣可使得RFID標簽能夠維持低廉的成本并保持靈活性，使在數據庫中無數的動態數據能夠與EPC標簽相鏈接。

EPC技術是由美國麻省理工學院的自動識別研究中心（Auto-ID Center）開發的，旨在通過互聯網平臺，利用射頻識別（RFID）、無線數據通信等技術，構造一個實現全球物品信息實時共享的“物聯網（Internet of Things）”。

2003年11月1日，國際物品編碼協會（EAN-UCC）正式接管了EPC在全球的推廣應用工作，成立了電子產品代碼全球推廣中心(EPC Global)，標志著EPC正式進入全球推廣應用階段。中國物品編碼中心（ANCC）是EPC Global在國內的唯一授權代表機構。
EPC系統是一個非常先進的、綜合性的和復雜的系統。其最終目標是為每一單品建立全球的、開放的標識標準。

為了解決第一個問題，EAN和UCC（目前已經合并并改名為GS1全球第一商貿標準化組織）聯合推出產品電子標簽（EPC）技術。產品電子標簽是一種新型的射頻識別標簽，每個標簽包含唯一的電子產品代碼，可以對所有實體對象提供唯一有效的標識。它利用計算機自動地對物品的位置及其狀態進行管理，并將信息充分應用于物流過程中，詳細掌握從企業流向消費者的每一件商品的動態和流通過程，這樣可以對具體產品在供應鏈上進行跟蹤。

2.2 EPC技術特性

EPC系統是集編碼技術、射頻識別技術和網絡技術為一體的新興技術，EPC系統的推廣和應用將引起物流管理過程的革命。EPC的編碼體系完全與EAN-UCC編碼體系相兼容。

EPC標簽芯片的面積不足1平方毫米，可實現二進制96（128）字節信息存儲，它的標識容量上限是：全球2.68億家公司，每個公司出產1600萬種產品，每種產品生產680億個。這樣大的容量可以將全球每年生產的谷物逐粒標識清楚。這意味著每類產品的每個單品都能分配一個標識身份的唯一電子代碼。形象地說，給它們上了“戶口”。圖2-1是面積僅為150平方微米超微型電子標簽芯片。

跟條形碼相比，EPC的優勢還不僅在超強的標識能力。同時，EPC系統射頻標簽與視頻識讀器之間是利用無線感應方式進行信息交換的，因此可以進行無接觸識別，“視線”所及，可以穿過水、油漆、木材甚至人體識別。EPC1秒鐘可以識別50——150件物品。

EPC應用的是芯片，它存儲的信息量和信息類別是條形碼無法企及的。未來EPC在標識產品的時候將要達到單品層次，如果制造商愿意，它還可以對物品的成分、工藝、生產日期、作業班組，甚至是作業環境進行描述。EPC以互聯網為平臺，能實現全球物品信息的實時共享，這將是繼條碼技術之后，再次變革商品零售結算、物流配送及產品跟蹤管理模式的一項新技術。

EPC實際上是將RFID上網以實現全球物品信息的實時共享，這將是繼條碼技術后再次變革商品零售結算、物流配送及產品跟蹤管理模式的一項新技術。

2.3 EPC系統組成與物聯網

一個完整的EPC工作系統由EPC標簽、識讀器、Savant服務器、Internet、ONS（對象名稱解析服務）服務器、PML（實體標記語言）服務器以及眾多的數據庫組成。

在全球互聯網的基礎上，EPC通過管理軟件系統、ONS和PML實現全球“實物互聯”。Savant服務器的主要任務是數據校對、識讀器協調、數據傳輸、數據存儲和任務管理，它是EPC工作系統的中樞神經，起著管理系統平臺的作用。ONS給Savant系統指明存儲產品有關信息的服務器，ONS發揮了關鍵的作用。PML則是描述產品信息的計算機語言。

在由EPC標簽、解讀器、Savant服務器、Internet、ONS服務器、PML服務器以及眾多數據庫組成的EPC物聯網中，解讀器讀出的EPC只是一個信息參考（指針），該信息經過網絡，傳到ONS服務器，找到該EPC對應的IP地址并獲取該地址中存放的相關的物品信息。而采用分布式Savant軟件系統處理和管理由解讀器讀取的一連串EPC信息，Savant將EPC傳給ONS，ONS指示Savant到一個保存著產品文件的PML服務器查找，該文件可由Savant復制，因而文件中的產品信息就能傳到供應鏈上。物聯網網絡的結構見圖2-2。

3 RFID與EPC以及EAN.UCC體系的關系

3.1 EPC與EAN.UCC之間的關系

產品電子代碼 EPC是為了提高物流供應鏈管理水平、降低成本而新近發展起來的一項新技術，可以實現對所有實體對象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝等）的惟一有效標識，被譽為具有革命性意義的新技術，受到世界發達國家和地區的高度重視。產品電子代碼EPC與目前應用最成功的商業標準EAN-UCC全球統一標識系統是兼容的，成為EAN-UCC系統的一個重要組成部分，是EAN-UCC系統的延續和拓展，主要表現在以下兩個方面：

組織上，由國際物品編碼協會EAN和美國統一代碼委員會UCC負責EPC在全球的推廣與實施。

技術上，EPC結構與現行的EAN.UCC系統中的GTIN是相兼容的，也就是說GTIN是EPC編碼結構中的重要組成部分。二者之間既有區別又有聯系，整體上必須維護EAN-UCC系統的一致性和連續性。

EPC基本結構和GTIN轉換為EPC的編碼結構分別如圖3-1和3-2所示。

其中：

★標頭：標識EPC的長度, 類型, 結構, 版本
★EPC 管理者代碼：負責管理下面部分的實體
★對象分類代碼：標識對象的類別
★系列號：標識具體的單個實體

3.2 EPC與RFID的關系

早期的RFID標簽是有集成電路板卡制成，由于體積大，成本高，只能應用于托盤、貨架和集裝箱上，只有極少數的用戶使用，人們對其前景并不看好。而EPC采用微型芯片存儲信息，并用特殊泊膜封裝技術，體積大大縮小，隨著技術改進和推廣應用，成本不斷降低，能夠給每個單個消費品一個唯一的身份。

EPC系統（物聯網）是在計算機互聯網和射頻技術RFID的基礎上，利用全球統一標識系統編碼技術給每一個實體對象一個唯一的代碼，構造了一個實現全球物品信息實時共享的“Internet of things”。它將成為繼條碼技術之后，再次變革商品零售結算、物流配送及產品跟蹤管理模式的一項新技術。EPC與RFID科學的邏輯關系應該是：

EPC代碼＋RFID＋Internet＝EPC系統（物聯網），如圖3-3所示。
由此可見，EPC系統是一個復雜、全面、綜合的系統，包括RFID、EPC編碼、網絡、通信協議等，RFID只是其中的一個組成部分。EPC是RFID技術的應用領域之一，只有特定的低成本的RFID標簽才適合EPC系統。

4 結論

從上對面條碼、RFID 、EPC三者之間的關系以及它們與EAN-UCC（GS1）體系的關系分析、闡述，可以看出物流信息標識與采集技術的發展脈絡和對物流管理產生的變革性影響。我們不難得出下面結論：

(1) EPC是條碼和RFID技術的拓展和延續！EPC是EAN-UCC系統的延續和拓展。

——EPC已經成為全球統一標識系統（EAN-UCC系統）的一個組成部分。

(2) EPC系統是一個復雜、全面、綜合的系統，包括RFID、EPC編碼、網絡、通信協議等，RFID只是其中的一個組成部分。

——技術換代引起了物流模式的演進，EPC系統（物聯網）反過來包含了RFID技術。

——EPC是RFID技術的應用領域之一，只有特定的低成本的RFID標簽才適合EPC系統。

(3) EPC不會取代條碼！EPC將與條碼長期共存！

——EPC將與條碼將共同打造供應鏈的完美管理。

在強大的市場導向下，RFID技術、EPC與物聯網在世界范圍內必將引起一場重大的變革，它將成為未來一個新的經濟增長點。在現今激烈的市場競爭中，快速、準確、實時的信息獲取及處理能力將成為企業獲得競爭優勢的關鍵。RFID技術的應用對于以信息化為基礎的現代物流管理來說尤為重要。相信在不久的將來，EPC技術將同條碼技術一樣深入到現代物流管理的方方面面，帶來生產、商業流通、和消費領域——環球供應鏈的一場新革命。

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