（管理科学与工程专业论文）epc技术及应用推广的探索.pdf

摘要 摘要 e p c 概念的是在传统的商品条码技术广泛应用的基础上，结合射 频识别技术的和计算机网络技术的优势而提出的。射频识别技术的优 点在于可以通过无接触的方式实现远距离、多标签甚至在快速移动的 状态下进行自动识别：而计算机网络技术的发展，尤其是互联网技术 的发展使得全球信息传递的即时性得到了基本保证。e p c 系统正是以 这两种技术为支撑，充分发挥了他们各自的优越性，同时又以先进的 编码方式为载体，一方面兼容了传统的条码，另一方面又大大扩展了 信息容量，因而构建了个连通世界上万事万物的实物互联网( 简称 “物联网”) 。 本文立足于e p c 的技术框架体系和工作流程，通过分析总结这 项新兴的物流管理新技术的研发和推广现状，探索研究其将来的发展 趋势，并结合我国实际情况给出在中国推广和发展e p c 的若干建议。 具体框架结构如下： 首先从e p c 的来源着手，分析了其与条码不可分割的渊源以及 不同于传统的商品条码与r f i d 的新特点；随后，较为详细的介绍了 e p c 系统的三个部分编码体系、射频识别系统以及信息网络系统 的框架结构，在此基础上阐述了整个e p c 系统的工作流程；接下来， 文章从应用的角度分析了目前国际和国内e p c 的发展情况，包括测 试、标准制定、应用推广等各个方面，并在此基础上展望了e p c 未 来的发展趋势：最后，文章在借鉴国外e p c 发展经验的基础上，结 合我国的实际情况，提出了对我国应推广和应用e p c 的建议。 虽然目前e p c 在全球尚未大规模普及应用，相关的标准和规范大 部分也还只是在制定和讨论阶段，但是其发展速度是惊人的。而且， 在沃尔玛等零售业巨头的推动下，e p c 必然会在未来得到广泛的应用 与推广。它将给供应链管理、物流、生产控制、零售等领域带来革命 性影响，在全球范围内从根本上改善对生产、运输、仓储、销售各环 节监控管理的水平，大大提高生产和销售计划实施水平，增加企业竞 争力。我国企业和政府组织应该具有前瞻性眼光，在对e p c 系统作全 面深入了解的基础上，制定适合国情和企业情况的e p c 发展战略，应 用及推广这一向物流信息新技术。 北京交通大学硕士学位论文 关键词：产品电子代码射频识别商品供应链 a b s t r a c t a b s t r a c t t h en o t i o no fe p ci s p r o p o s e do nt h ef o u n d a t i o na s s o o i a t e d w i t hv a r i o u sa p p l i c a t i o n so ft r a d i t i o n a ib a r c o d ef o rc o m m o d i t ya n d t h e a d v a n t a g e s o f r f i d ( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ) a n d c o m p u t e r n e t w o r k r f i di s s u p e r i o r i n p r o c e s s i n g a u t o m a t i c i d e n t i f i c a t i o no nar e m o t e 。m u l t i - t a g 。e v e ni n s t a n tm o v e m e n ts t a t u s b y an o n - t o u c h a b l e a p p r o a c h t h ed e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r n e t w o r k t e c h n o l o g y , e s p e c i a l l y t h ei n t e m e t t e c h n o l o g y h a s g u a r a n t e e dt h ei n s t a n t a n e i t yo fj n f o r m a t i o nl r a n s f e r e p cs y s t e m f u l l y i n h e r i t st h e s ec h a r a c t e r i s t i c s b ya p p l y i n gam o r ea d v a n c e d c o d i n gm e t h o d ，e p cs y s t e mc a nb ec o m p a t i b l ew i t h t h ec o d i n g s t r u c t u r eo ft r a d i f i o n a ib a r c o d e sf o rc o m m o d i t i e sa n de n l a r g e sl h e c a p a c 耐o fi n f o r m a t i o ns t o r a g e s a sw e f t t h e r e f o r e t h ee p c t e c h n o l o g yc a nb eu s e dt or e a l i z ea n “i n t e m e to ft h i n g s ”t h a ti i n k sa l i c o m m o d i t i e sa r o u n dt h ew o r l d t h i st h e s i sd e m o n s t r a t e dt h et e c h n i c a if r a m e w o r ka n dw o r k i n g f l o wo fe p cs y s t e m b ya n a l y z i n gt h er e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o n b a s i so ft h i sn e w t e c h n o l o g y o f l o g i s t i c sm a n a g e m e n t ，t h e d e v e l o p i n gt r e n do fe p c h a sb e e ns t u d i e da n ds u g g e s t i o n sh a v e b e e nm a d ef o rp r o m o t i n gt h ea p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n to fe p c i nc h i n a t h es t r u c t u r eo ft h et h e s i si si i l u s t r a t e da st h ef o b o w i n g ： f i r s t l y , t h eo r i g i n a t i o no fe p ch a sb e e ni n t r e d u c e d a n dt h e u n s e p a r a t e dr e l a t i o n s h i pb e t w e e ne p c a n db a r c o d e sa n dt h en e w c h a r a c t e r i s t i c so fe p cw h i c ha r ed i s t i n g u i s h e df r o mb a r c o d e sa n d r f i dh a v eb e e na n a l y z e d s e c o n d l y , ad e t a i l e di n t r o d u c t i o no ft h e f r a m e w o r ko ft h r e ep a r t so fe p cs y s t e m - - c o d i n gs t r u c t u r e ，r a d i o i d e n t i f i c a t i o na n di n f o r m a t i o nn e t w o r ks y s t e mh a sb e e n m a d e b a s e do nt h i s t h ew h o l ew o r k i n gf l o wo fe p cs y s t e mh a sb e e n d e m o n s t r a t e d t h e nt h en a t i o n a ia n di n t e m a t i o n a ld e v e l o p i n g s i t u a t i o no fe p c ，i n c l u d i n gt e s t ，f o r m u l a t i n gc r i t e r i aa n da p p l i c a t i o n 北京交通大学硕士学位论文 h a v eb e e na n a l y z e d ，a n dt h eo u t l o o ko fe p c sd e v e l o p m e n th a s b e e nd r a w n ，a s s o c i a t e dw i t ht h e i n t e r n a t i o n a l e x p e r i e n c e o f d e v e l o p i n g e p ca n dt h es i t u a t i o no f c h i n a ，s u g g e s t i o n s o f p r o m o t i n gt h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fe p ci nc h i n ah a v e b e e nc o n c l u d e d a l t h o u g h e p c s l a r g e - s c a l ep o p u l a r i z a t i o n h a sn o tb e e n r e a l i z e dg l o b a l l ys of a r , a n dt h er e l a t i v ec r i t e r i aa r es t i l l0 1 1t h e w a y o f f o r m u l a t i n g i t st e m p o o fd e v e l o p m e n ti st m m e n d o u s f u r 【h e r m o m ， p u s h i n gb yt h eg i g a n t i cr e t a i lt r a d i n ge n t e r p d s e sl i k e w a l m a r t ， e p c sw i d e l ya p p l i c a t i o ni nt h ef u t u r es h o u l dn o tb es u s p i c i o u so f i t w i l ll e a dar e v o l u t i o n a r yi n f l u e n c ei n s u p p l y - c h a i nm a n a g e m e n t ， m a n u f a c t u r i n gc o n t r o l a n dr e t a i l t r a d i n g ；t h o r o u g h l yi m p r o v et h e s u r v e i l l a n c em a n a g e m e n to fe v e r ys t a g eo fc o m m o d i t yf l o wf r o m m a n u f a c t u f i n g ，t r a n s p o r t a t i o n ，p r e s e r v a t i o nt os a l e ；g r e a t l yi n c r e a s e t h ei m p l e m e n t a t i o nl e v e lo f m a n u f a c t u r i n g a n ds a l ep l a n s ，a n d f i n a l l y e n h a n c et h ec o m p e t i t i v ec a p a c i t yo ft h ee n t e r p r i s e s t h e c h i n e s e e n t e r p r i s e s 。g o v e r n m e n ta n dr e l a t i v eo r g a n i z a t i o n ss h o u l d c a r r yo u ta n e p cd e v e l o p i n g s t r a t e g yi n d u ec o u r s e ，w h i c hi s s u i t a b l ef o rt h es i t u a t i o nf o rb o t hn a t i o na n dn a t i o n a le n t e r p r i s e so n t h eb a s i so fd e e pa n de n t i r ec o m p r e h e n s i o no fe p cs y s t e m ，a n d p r o p e lt h ei m p l e m e n t a t i o na n dd e v e l o p m e n t o fe p ci nc h i n a k e yw o r d s ：e l e c t r o n i cp r o d u c t c o d e ( e p c ) ；r f i d r a d i o f m q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ( r f i d ) ；c o m m o d i t y ；s u p p l yc h a i n 北京交通大学硕士学位论文 v 。7 4 1 67 8 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的 研究工作及取得的研究成果。尽本人所知，除了文中特别加以标 注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教学机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所做的任何 贡献已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人签名：蠡盏 日期：三竺s 年岁月b 日 一 、 一 刖茜 前言 一、研究背景 1 供应链中的信息 高效的供应链管理要求实现对商流、物流、资金流和信息流进行 有效管理与控制，而其中信息流则始终贯穿商品交易和流通的每一个 过程，并发挥着越来越重要的作用。当我们需要对商品的流通状态和 流通特性进行描述时，信息的内涵大体可作如下划分： a 商流信息 商流是指商品交易和商品所有权转移的运动过程。商流中涉 及的信息包括以下几种： 1 ) 商品的晶类属性。如商品的翘格特征、计量单位、品牌 及品牌标志、防伪标志以及制造厂商及其所在地，另外 还有生产、制作、组装该商品的原材料和组件的特征描 述等等。 2 ) 商品的质量保证属性。如生产制造该商品时，所用到的 关键工艺及其状态描述( 如真空生产、无菌加工等等) ； 商品有效期、产品批次、出厂日期等：生产产品所依照 的产业标准；产品的售后服务承诺，如召回制等等。 3 ) 商品的法律属性。如商品的生产、流通及销售的批文，批 号，符合什么样的法律规范等等。 b 物流信息 物流是指物质实体的流动过程，如商品的储存、保管、配送、 运输、流通加工等活动。物流中涉及的信息包括以下几个方 面： 1 ) 包装状态描述。例如企业包装、运输包装、商业包装以 及它们的包含、从属关系。 2 1 物流节点描述。包括商品流通全过程中，从供应商、制 造商、物流企业、经销商等机构和组织的法律实体标识， 商品所处时空位置描述，也可包括航班、班轮、车列编 北京交通大学硕士学位论文 号、集装箱编号等等。 3 )流通加工特性的描述。如更换包装、散件集装、集装件 转为散件、外型更换等等。 4 ) 物流作业质量管理属性。如必须保持低温作业环境、 不允许机械装卸碰撞等等。 c 资金流信息 资金流是指付款、转账等资金的转移过程。资金流中涉及 的信息包括一下几个方面： 1 ) 价格特征。例如出厂价、销售价等等。 2 ) 付款方式属性。例如现金、信用卡、支票支付等等。 3 ) 货物保险属性。如投保种类、保险金额等。 4 ) 另外还包括货币结算的币种、企业的资信等级、开户 银行、结算银行，以及进出口贸易出入海关时的市场 主要货币交易的汇率等等。 显然，以上并未穷尽供应链中所涉及的全部信息，要更全面的描 述商品的流通特性，还需要补充、添加更多的信息，这样才能做到对 每件商品的流通全过程进行有效的管理和控制。 那么，如何标识和管理这些种类繁多的信息呢? 是否可以对不同 类别的信息进行统一有效的管理呢? 而且，面对越来越庞大的信息 量，是否有足够的扩展空间来对他们进行标识和管理呢? 这些都需要 在全面研究各种信息技术的基础上，做出全新的探索并提出解决方案。 2 供应链中的信息技术 利用先进的信息技术( i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，简称i t ) 实现对 信息流的有效控制，可以节省时间和提高信息交换的准确性，减少在 复杂、重复工作中的人为错误，因而减少由于失误而导致的时间浪费 和经济损失，提高供应链管理的运行效率。 目前，信息编码技术、自动识别及数据采集技术、电子数据交换 技术、互联网技术等是供应链管理中最基础的信息技术。 ( 1 ) 信息编码技术 2 日舌 统一的信息编码是实现供应链中各企业间的数据交换与共享的 基础。没有它，自动识别技术与电子数据交换( e d i ) 就不可能实现。 通过将信息编码标准化技术应用到供应链管理系统中，实现供应链活 动中的自动数据采集和系统间的数据交换与资源共享，从而在实践中 真正做到4 货畅其流”，促进供应链各项活动的高效运转。 ( 2 ) 自动识别与数据采集技术 自动识别和数据采集是供应链管理过程中处理物流信息的理想 技术。通过自动数据识别和数据采集，可保证供应链各环节高速准确 的数据获取和实时控制。目前，供应链管理中，最常用的自动识别与 数据采集技术是条码技术。条码技术中的条形码是用一组数字来表示 商品的信息，它是有关厂家、批发商、零售商、运输业等经济主体进 行订货和接受订贷、销售、运输、保管、出入库检验等活动的信息源。 由于在活动发生时点能即时自动读取信息，因此便于及时捕捉到消费 者的需要，提高商品销售效果。 ( 3 ) 电子数据交换( e d i ) e d i 技术是指不同的企业之间为了提高经营活动的效率，在标准 化的基础上通过计算机网络进行数据传输和交换的方法。其主要功能 表现在电子数据传输和交换、传输数据的存证、文书数据标准格式的 转换、安全保密、提供信息查询、提供技术咨询服务、提供信息增殖 服务等。美国财富杂志评选出的全球5 0 0 家大企业都应用e d i 系统与 它们的主要顾客和供应商交换商业信息。 ( 4 ) 互联网技术 互联网技术的蓬勃发展为供应链成员信息共享和交流提供了相 对方便、快捷和廉价的方式，它是实现电子商务的不可或缺的信息支 撑。随着互联网技术的不断发展，越来越多的信息可以通过互联网共 享和传递，大大提高了物流效率，节约了物流成本。 在以上的四种应用技术中，信息编码技术和自动识别及数据采集 技术又是电子数据交换技术与互联网技术的基础，因为前两者主要是 实现的信息编码与采集，它是对整个信息流有效控制的基础性条件， 没有信息编码与采集，就谈不上信息传输与信息交换，e d i 和互联网 技术在供应链管理中也就没有应用的前提条件。 北京交通大学硕士学位论文 3 条码与射频识别r f i d 目前应用最广泛的两种信息编码和自动识别技术就是条码与射 频识别技术( r f i d ) 。 ( 1 ) 条码 条码技术目前在我国的发展已经比较成熟。任何一种条码，都是 按照预先规定的编码规则和有关标准，由条和空组成的。这里的编码 规则就是指前文所述的“信息编码技术”，它主要研究编码原则、代 码定义等，是条码技术的基本内容。也是制定码制标准和对条码符号 进行识别的主要依据。而“自动识别与数据采集技术”在这里则是指 的条码的读取，它是根据条码中的条和空的反射率不同来将光信号变 成模拟电信号，进而转变成相应的数字信号，并翻译成需要表示的数 字代码。 ( 2 ) 射频识别( r f i d ) 射频技术则是利用无线电波对记录媒体进行读写，是一种非接触 式自动识别技术。这里的记录媒体主要是指r f l d 标签，标签中存储 的信息，既可以是条码技术中标准码制的号码，也可以是使用者按照 特别的方法编制的号码，还可以是一个便携式的数据文件。 r f i d 相对于条码的优势在于，它是基于无线射频技术，可以完 成对标签内容的自动识读；它具有高度的数据集成，可以记载更多关 于商品的信息；r f i d 标签的抗污染能力更强，具有更好的环境适应 性：功能强大，r f i d 支持的可读写功能，使其在有序调控商品流通 的过程中更具威力。 4 供应链管理的新信息技术e p c e p c 的全称是e l e c t r o n i cp r o d u c tc o d e ，中文译作产品电子代 码，它是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而新近发展起来的 一项新技术，可以实现对所有实体对象( 包括零售商品、物流单元、 集装箱、货运包装等) 的惟一有效标识。e p c 系统则是以e p c 为每 一实体对象的标识码，利用r f i d ( 射频识别) 技术优势和互联网的 4 刖舌 基础资源优势，搭建一个覆盖全球的。物联网”。 e p c 的信息编码方式可以与传统的条码兼容，但是其信息容量大 大增强，弥补了条码技术不能识别到单品层次的不足。同时由于e p c 系统采用了比条码技术更为先进的r f i d 技术，可以实现相对较远的 距离快速识读，并且加强了标签的环境适应能力，被誉为具有革命性 意义的新技术。它将给供应链管理、物流、生产控制、零售等领域带 来革命性影响，将在全球范围内从根本上改善对生产、运输、仓储、 销售各环节物品流动监控管理的水平，大大提高对生产和销售计划实 施调控的能力，增加企业竞争力。 e p c 的概念最初由麻省理工学院a u t o - i d 中心在1 9 9 9 年提出， 后来该中心被国际物品编码协会收购，并成立了专门的全球产品电子 代码管理中心( e p c g l o b a l ) ，正式接手了e p c 在全球的推广应用工 作。此后，e p c g l o b a l 组织世界i t 巨头以及大型的零售商和供应商开 展了多项测试，共黯续发布了一系列的规范和标准， 包括沃尔玛、t e s c , o 、麦德龙在内的一系列零售商相继公布了自 己的e p c 实施计划，并对其供应商做出了相应的要求。例如：沃尔 玛要求从2 0 0 5 年1 月起，他们的前1 0 0 位主要供应商在其货物中必 须贴上e p c 电子标签。在未来数年里，他们预计会投入超过3 0 亿美 元来购置硬件设备，实施e p c 系统以更好的跟踪他们的商品。如此 巨大的投资，带来的受益也是可观的，据估计，该系统一旦构建完成， 每年将为沃尔玛节约成本8 4 亿美元，具体主要包括以下几个方面： 1 】减少统计差错、即时获得准确的信息流，进一步降低在供应 链各个环节上的安全存货量和运营资本，巩固和扩大在该领 域的竞争优势。 2 ) 提高物流配送的自动化程度与处理效率，减少雇佣员工、降 低劳动力成本，巩固和扩大在物流成本上的优势。 3 ) 加大财产与商品监控与管理力度，有效防止盗窃现象和因遗 忘等原因造成的商品损耗：强化设备管理，优化设备配置、 提高设备的使用率。 4 1 更加透明和快速地了解各种商品在门店的销售情况，并进一 步减少因为货架上缺货而造成的营业额损失，从而对顾客的 需求变化做出更加敏捷的反应。 北京交通大学硕士学位论文 5 ) 加速购物的统计与结算过程，减少排队付款的时间，改善顾 客的购物体验，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。 6 ) 获取更大的渠道权力，从而成为整个供应链上无可争议的领 导者。 7 ) 树立和巩固技术先锋、行业领头羊的角色，继续打造“光环效 应”等。 在中国，e p c 也引起了社会各界的广泛关注，并于2 0 0 4 年4 月 正式成立了e p c 中国管理中心e p c g l o b a lc h i n a 。e p c g l o b a l c h i n a 在成立之后陆续举办了一系列的培训以及论坛，在中国宣传及推广 e p c 的应用。国内对技术敏感度较高的l t 公司以及对外贸易较多的 供应商已经开始对这项新兴的物流管理新技术给予高度的关注。许多 i t 公司已经在原来自有的r f i d 技术储备基础上开始进行新的e p c 技术的研究，有的甚至已经摆出了一整套的企业解决方案。 但是，目前e p c 到底发展到了哪一步? 相关的技术是否已经成 熟? 标准是否已经制定? 这些解决方案可实施性如何? 这些都是企 业应该思考的问题。只有把这些问题再清楚了，企业才能找到自己的 定位，既不会落后于应用这项新兴技术的潮流，在将来的对外贸易活 动在中造成技术壁垒；又不会盲目跟进，制造类似当年互联网经济那 样的泡沫。 事实上，国内大部分的企业和组织对e p c 的宣传和关注很多都 还只是流于表面。由于e p c 的相关技术标准还并没有制定完善，短 期内构建一个完全意义上的全球物联网是不现实的，而热衷于对e p c 这个新概念的炒作的i t 企业往往缺乏对其深入彻底的研究分析，这就 容易给真正需要实施e p c 系统的企业造成一种迷惑和误解，以为e p c 即将彻底颠覆传统的物流信息管理方式，传统的条码技术即将退出历 史舞台。事实上，从目前的发展情况看，条码技术在国外虽然已经发 展相当成熟和普及，但它在国内则还处于上升和发展阶段，在未来5 到1 0 年都还会是条码的发展普及期，因而从应用商品条码逐渐过渡 到e p c 系统将是一个较长期的过程。 刖舀 二、研究目的及意义 1 、研究目的 作者自e p c , g i o b a lc h i n a 成立起就一直在该组织实习，收集整理 了大量e p c 发展的最新技术资料，而且有幸参与了一些大规模的技 术培训与宣讲，以及对e p c g l o b a lc h i n a 内部人员的培训，接触了一 批致力于推动e p c 应用实施的大型企业，如p g 、吉列、v e r i s i g n 等：同时，在参与推动e p c 在国内的实施与管理工作时，又曾经与 国内上百家对e p c 表示关注的企业有过沟通。在此过程中，一方面 感觉到国外大型企业正积极热衷的构建着全球物联网，e p c 技术的全 面推广与发展应该是大势所趋：一方面又感觉到国内的大部分企业虽 然关注e p c ，但是对本企业是否应实施e p c 以及到底应该如何真正 实施还缺乏清晰的认识，甚至有相当多的企业虽然也热衷于e p c 这 一新兴概念，但事实上对其并不了解，甚至把e p c 系统简单的等同 于r f i d 。 立足于目前这种状况，作者中国物品编码中心进行科研实践的基 础上，在整理既有资料的前提下，给出了自己对e p c 的理解与认识。 文章正本索源，从e p c 的起源着手，分析了其与条码不可分割的渊 源以及不同于传统条码与r f i d 的新特点，并较为详细的介绍了e p c 系统各个部分的框架结构与整个系统的工作流程，随后，文章从应用 的角度分析了目前国际和国内e p c 的发展情况，包括测试、标准制 定、应用推广等各个方面，在此基础上展望了e p c 未来的发展趋势， 并提出了对我国应如何推广应用e p c 的政策及实旆性建议。 2 、研究意义 目前国内研究e p c 的文献资料还不是很多，文章力图对e p c 这 项供应链信息管理新技术作一个较全面的介绍。当然，由于e p c 系 统综合运用了e p c 编码技术、r f i d 射频识别技术、互联网技术等多 项复杂技术，涉及信息编码、无线电、通信、微电子、计算机、物流 学、管理科学等多个专业，不可能对其一一详尽研究，只能主要从应 用层面对各个部分的框架结构和反应机制做全局性地把握，然后在此 7 北京交通大学硕士学位论文 基础上，总结e p c 的特点和技术优势。既分析国际上e p c 的最新发 展动态，同时又结合我国的国情，对于我国企业学习和了解e p c 技 术，建立e p c 系统的全局概念，并在此基础上，制定适合自身实际 情况的e p c 发展战略有一定的借鉴和参考作用。 e p c 的产生与发展 1 e p c 的产生与发展 1 1e p c 的产生 e p c 概念的提出源于射频识别技术的发展和计算机网络技术的 发展。射频识别技术的优点在于可以无接触的方式实现远距离、多标 签甚至在快速移动的状态下进行自动识别。计算机网络技术的发展， 尤其是互联网技术的发展使得全球信息传递的即时性得到了基本保 证。 美国麻省理工学院a u t o i dc e n t e r - - 直致力于自动识别技术的开 发与研究，1 9 9 9 年在r f i d 和i n t e r n e t 基础上提出了e p c 概念，设想为 世界上的任何一件物品都赋予一个惟一的编号，e p c 标签即是这编 号的载体，当e p c 标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候，就将该物 品与e p c 标签中的惟一编号( 标准说法是“产品电子代码”或”e p c 代 码”) 建立起了一一对应的关系。e p c 标签识读t 出e p c 代码后，通过对 e p c 码进行翻译( 标准说法是“对象名称解析服务o n s ”) 查找到 i n t e m e t 上存储了该产品具体信息的服务器( 标准说法是“e p c 信息服 务”或“e p ci s ”) ，从而在供应链的各个环节都能实时查询到所需 要的产品信息。e p c 系统示意图如图1 所示 图1 1e p c 系统示意图 e p c 的概念提出来以后，世界著名研究性大学英国剑桥大 学、澳大利亚的阿德雷德大学、e l 本k e i o 大学、瑞士的圣加仑大学、 上海复旦大学相继加入若参与e p c 的研发工作。该项工作还得到了可 北京交通大学硕士学位论文 口可乐、吉利、强生、辉瑞、宝洁、联合利华、u p s 、沃尔玛等1 0 0 多家国际大公司的支持，无论是供应商、零售商、还是系统集成商或 者是硬件制造商都积极地参与e p c 的研究之中，沃尔玛、麦德龙等公 司纷纷开展了e p c 的测试，部分成果已在一些公司中试用，如宝洁公 司、t e s c o 等已经开始将e p c 技术试点应用于物品标识和供应链的 自动跟踪管理。 e p c 要在全球推广和应用，离不开标准化组织的支持，并且e p c 需要很好地兼容目前在全球已经广泛使用的编码方案。在e p c 出现之 前，条码作为一种最常见的自动识别技术，在全世界得到了广泛的推 广和应用。2 0 世纪7 0 年代，商品条码的出现引发了商业的第一次革命， 它实现了数据的准确采集、信息的及时交换，给人民的1 3 常生活带来 了巨大的便利与快捷：员工的劳动强度大大减轻，顾客购物的自由度 和舒适度大大提高，而商家则在管理水平大大提高的同时也获得了巨 大的经济效益。 1 2 从条码到e p c 1 2 1 概述 商品条码( b a r c o d ef o rc o m m o d i t y ) 的编码原则是每个贸易项 目分配一个惟一的编码，即全球贸易项目代码g t i n 。如图1 2 所示， g t i n 格式是计算机文件中可以存储数据结构的1 4 位参考字段，是一 种全球通用的商务语言，它保证了在世界范围内贸易项目编码的惟一 性。另外，由于条码的识读是一个自动过程，基本不需要人工干预， 因而它大大加快了交易速度，简化了贸易信息交换过程，改善了商务 流程，实现了对供应链中的物品、资产、位置及服务等的全面跟踪， 提高了信息处理水平，从而达到降低交易成本，提高供应链效率，最 大程度满足客户需求的目的。 o e p c 的产生与发展 硼 ( 0 1 ) 1 6 9 0 1 2 3 4 0 0 0 0 4 4 图1 - 2 采用u c c e a n 1 2 8 条码标识的g t i n 目前已有1 0 0 多个国家和地区的1 2 0 多万家企业和公司加入了以 条码为信息载体的全球统一标识系统，有上千万种商品应用了条码标 识。然而，随着市场经济的进一步发展，贸易活动的日益频繁，传统 的条码技术逐渐显示出来一些不足之处： ( 1 ) 条码是可视的数据载体。识读器必须“看见”条码才能读取它， 必须将识读器对准条码才有效。 ( 2 ) 条码标签的环境适应能力相对较差，如果商品的条码被撕 裂、污损或脱落，就无法扫描这些商品。 ( 3 ) 更重要的是，在现实生活中，人们对某些商品进行惟一的 标识越来越重要，如食品、危险品和贵重物品的追溯。而全球贸易项 目代码g t i n 是对一组产品和服务( 即所谓的“贸易项目“) ，在买卖、 运输、仓储、零售与贸易运输结算过程中提供惟一标识。也就是说， 它只能识别贸易参与方及贸易项目的类别，而不是具体的单个商品。 对于同一种牛奶，其纸盒上的条码到处都样，想要自动识别哪盒牛 奶先超过有效期将是不可能的。 而新一代e p c 技术的出现，不仅革命性的解决了以上诸多问题， 同时还发挥了r f i d 与互联网的诸多优势，使得对供应链的管理和控制 水平大大增强。e p c 与条码有着密不可分的渊源：一方面条码推广应 用的成功为e p c 的推广奠定了坚实的基础，而e p c 系统的提出，丰富 了原有的以商品条码为代表的全球统一标识系统( 简称e a n u c c 系 统) ；另一方面，e p c 通过对实体对象的惟一标识，并借助计算机网 北京交通大学硕士学位论文 络系统，完成对单个商品的访问，突破性的实t 觅t e a n - u c cg t i n 体 系所不能完成的对单品的跟踪和管理任务。e p c 系统的产生为供应链 的高效控制和管理提供前所未有的、较为完善的解决方案。 1 2 2e p c 与条码的联系 现行的g t i n 条码体系在世界各国已经普遍应用，而且在产品识 别与物流领域起到了重要作用，正因为如此，e p c 编码体系在技术突 破与结构创新的同时，将g t i n 的编码结构艇合到e p c 编码结构中， 实现了对g t i n 编码的兼容，保证了全球统一标识系统( 简称 e a n - u c c 系统) 的连续性。 e p c 与条码有一定的对应关系，具体来说，主要是e p c 编码与 e a n u c c 系统的不同编码方案，例如全球贸易项目代码g t i n 、系列 货运包装箱代码s s c c 、全球位置码g l n 之闻可以通过一定的规则 相互进行转换。由于现行的条码体系在世界各国已经普遍应用，而且 在产品识别与商品流通领域起n t 重要作用，e p c 编码体系在技术突 破与结构创新的同时，将g t i n 的编码结构整合到e p c 编码结构中， 就实现了对g t i n 编码的兼容，保证了e a n u c c 系统的连续性。 从应用上来讲，e p c 与条码各有特点，在许多领域可以联合应用， 例如e p c 系统所应用的r f i d 技术目前在提高识读率和迅速发现漏读 对象上还比较困难，条码技术可以成为解决这些问题的必要补充；另 外，因为现有e r p 系统基本上是基于条码技术开发的，由于e p c 推 广应用还有一个相对较长的过程，实施e r p 管理的企业从原来的以 条码为信息采集源调整到以e p c 为信息采集源必然也是一个过程， 因此在一定范围一定时间阶段内，需要条码技术和r f i d 技术的共存， 以相互弥补。 1 2 31 5 p c 与条码的区别 e p c 与条码在产品识别、自动结算和商品流通控制领域都起到了 重要作用。然而，e p c 与条码二者在许多方面还是存在一些重要的差 e p c 的产生与发展 异。 首先，g t i n 标准在产品识别领域得到了广泛应用，但是新一代 的e p c 编码革命性地解决了g t i n 无法做到的单个商品识别问题，而 且e p c 是以互联网为信息资源的支撑，因此e p c 能在更广泛的领域 得到深入的应用。 其次，条码虽然可以满足销售业的各种需求，但由于不同领域的 应用对条码的数据结构有不同的要求，因而存在e a n u c c 系统的多 种编码方案( 如g t l n 、s s c c 、g l n 等) ，并且不同的编码结构要存 储不同的数据信息。而e p c 的编码结构则适合描述几乎所有的货品， 而且其编码结构的容量巨大，目前处于试验阶段的6 4 位编码就已经可 以标识1 6 ，3 8 3 个厂商的1 ，0 4 8 ，5 7 5 类3 3 ，5 5 4 ，4 3 1 个单品，而将来大规 模应用的9 6 位和1 2 8 位编码方式容量更是大大增强，可以毫不夸张的 说，e p c 编码可以为全世赛每一粒大米进行编号。e p c 的编码结构如 下图1 3 所示： 0 1 0 2 0 3 d 2 a 9 1 6 e 8 b 0 7 1 9 b a e 0 3 c x x x x 。x x x) ( ) ( ) ( ) o ( 标头e p c 管理者( 公司) 物品( 产品)序列号 3 字节 2 8 字节 2 4 字节 3 6 字节 ( 2 6 8 亿)( 1 6 千万) ( 6 岫 9 6 字节 图1 - 3 e p c 编码结构示意图( 9 6 位) 最后，g t i n 体系无法依赖于网络资源。在许多情况下，g t i n 体 系是在没有任何外部连接、甚至没有计算机系统的情况下进行工作， 因而许多外部数据比如价格和保质期等( 这些数据对不同的单品来说 是不同的) 都必须存储在条码结构中，这就增加了成本与编码结构的 复杂性。而e p c 编码中则不包含有关识别货品的具体信息，只提供 指向这些目标信息的有效的网络指针，我们只需要识别拥有这些目标 北京交通大学硕士学位论文 参考信息的组织及其计算机服务器即可。通过指针对应的i p 地址，可 以访问网络节点上存有货品信息的计算机，从而获得所需要的货品信 息。 1 。3e p c 与射频识别 e p c 代码是产品信息沟通的纽带，通过识别承载e p c 代码信息的 r f i d 标签，利用计算机互联网，实现整个供应链中物品的自动识别 和信息交换与共享，进而实现对商品流通过程中，任意物品所处的时 空位置进行透明化管理。e p c 与自动识别技术之间有着密切的联系。 射频识别( r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n ，以下简称r f i d ) 技 术是利用射频信号及其空间耦合和传输特性进行非接触双向通信，实 现对静止或移动物体的自动识别，并进行数据交换的项自动识别技 术。r f i d 具有识读距离远、识读速度快、不受环境限制、可读写性好、 可同时识读多个物品等优点。随着r f i d 技术的不断进步，成本的不断 降低，r f i d 技术开始进入物流、供应链管理领域，目前r f i d 在汽车、 火车等交通监控、高速公路自动收费系统、仓储管理、安全检查、车 辆防盗等方面得到应用，从而引起全球各界的广泛关注。 射频识别系统的数据存储在射频标签之中，其能量供应以及与读 写器之间的数据交换不是通过电流而是通过磁场或电磁场。射频识别 系统包括射频标签和读写器两个部分。射频标签贴在产品或安装在产 品或物品上，由射频读写器读取存储于标签中的数据。由于r f i d 可以 用来追踪和管理几乎所有物理对象，越来越多零售商和制造商都在关 心和支持这项技术的发展与应用。 采用r f i d 最大的好处是可以对由一系列的企业群体所构成的供 应链进行高效管理，以有效她降低成本。因此对予供应链管理应用而 言，射频技术是一项非常适合的技术，但由于标准不统一等原因，该 技术在市场中并未得到大规模的应用。 e p c 产品电子代码及e p c 系统的出现，使r f i d 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。 1 4 e p c 的产生与发展 e p c 系统r f i d 技术 图1 4e p c 系统与r f i d 技术之间的关系 图1 4 是e p c 与r f i d 之间关系的示意图，e p c 与r f i d 之间有共同 点，也有不同之处。从技术上来讲，e p c 系统包括编码技术、r f i d 技术、无线通信技术、软件技术、互联网技术等多个学科技术，而r f i d 技术只是e p c 系统的一部分，主要用于e p c 系统数据存储与数据读 写，是实现系统的必要技术条件；而对r f i d 技术来说，e p c 系统应用 只是r f i d 技术的应用领域之一，e p c 的应用特点，决定了射频标签的 价格必须降低到市场可以接受的程度，而且某些标签必须具备一些特 殊的功能( 如保密功能等) 。换句话说，并不是所有的r f i d 射频标签 都适合做e p c 射频标签，只有符合特定频段的低成本射频标签才能应 用到e p c 系统。 1 4e p c 及e p c 系统的特点 1 4 。1e p c 技术的特点 e p c 技术是指构建和实现e p c 系统所涉及的技术方法和手段，主 要包括e p c 编码技术、射频识别技术，以及网络信息技术等等。 北京交通大学硕士学位论文 1 4 。1 。1e p c 编码技术及英特点 e p c 编码体系是新一代的与g t i n 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 e