EPC与物联网
• 20世纪70年代，商品条形码的出现引发
了商业的第一次革命。
• 21世纪的今天，基于RFID技术的电子产
品编码（Electronic Product Code，
EPC）新技术，给商品的识别、存储、
流动、销售各个环节带来了巨大的变革，
信息化的浪潮使商业进入了崭新年代。
2
• 条码的产生
• EPC的产生和发展
– 1999年美国麻省理工学院成立Auto-ID中心，
进行RFID技术研发，通过创建RFID标准，
并利用网络技术，形成EPC系统
– EPC统一对全球物品的编码方法，直到编码
至单个物品
– EPC规定了将此编码以数字信息的形式存储
于附着在物品上的应答器（在EPC中常称为
标签）中
– 阅读器通过无线空中接口读取标签中的EPC
码，并经计算机网络传送至信息控制中心，
进行相应的数据处理
3
• 为实现和管理EPC的工作，国际物品编码
协会EAN和美国统一代码委员会UCC在
2003年11月成立了全球电子产品代码中
心EPCglobal。
4
EPC
global
组织
机构
• EPC系统的组成
– EPC系统是在计算机互联网（Internet）的基
础上，利用RFID、EPC编码、数据通信等技
术，构造的一个覆盖全球万事万物的实物互
联网（Internet of Things），亦称物联网。
– 在RFID和Internet的基础上，实物互联网可
以将数量更为庞大的物品建立起信息联接，
为商业、物流、仓储、生产、家庭等行业和
用户提供了信息化的先进管理理念和手段。
5
• EPC系统的组成
6
• EPC系统的组成
– 标签装载有EPC编码，它应附着在物品上，亦
称为标签（本章后面称为EPC标签或标签）。
– 阅读器用于读或读写EPC标签，并能连接于本
地网络之中。
– Savant是连接阅读器和应用程序的软件，亦称
为中间件，它是物联网中的核心技术，可认为是
该网络的神经系统，故称为Savant。
– 对象名称解析服务（ONS）的作用类似于
Internet中的域名解析服务（DNS），它给
Savant指明了存储产品有关信息的服务器
（EPCIS）。
– 系统中EPC信息描述采用实体标记语言
（PML），PML是在可扩展标记语言（XML）
基础上发展而成，用于描述有关物品信息的一种
计算机语言。
7
• EPC系统的主要特点如下
– 采用了EPC编码方法，可以识别物品到个件
– 信息系统的网络基础是Internet网络，将企业
的Intranet，RFID和Internet有机的结合起来
– 着眼于全球的系统
– 目前仍需要较多的投入，对于低价值的识别
对象，必须考虑由此引进的成本。
8
• 条形码和应用
– 全球贸易项目代码（GTIN），为全球贸易提
供唯一标识的一种代码，有四种编码结构：
EANUCC-13（EAN 13）、EANUCC-
8（EAN 8）、UCC-12以及EANUCC-14。
9
• EPC编码
– 目前，EPC编码有64位、96位和256位三种。
– EPC编码由版本号、域名管理、对象分类和
序列号四个字段组成。
• 版本号字段标识EPC的版本号，它给出EPC编码
的长度；
• 域名管理字段标识相关的生产厂商信息；
• 对象分类字段编码物品精确类型；
• 序列号用于编码出唯一物品。
10
• EPC编码
编码类型 版本号 域名管理 对象分类 序列号
EPC-64
TYPE I
TYPE II
TYPE III
2
2
2
21
15
26
17
13
13
24
34
23
EPC-96 TYPE I 8 28 24 36
EPC-256
TYPE I
TYPE II
TYPE III
8
8
8
32
64
128
56
56
56
160
128
64
11
EPC编码结构中各字段的长度（位）
• EPC编码的性能
– 唯一性：足够的编码容量和组织保证可以保
证对某一个物品实现唯一编码
– 简单性：编码简单且能实现物品的唯一标识，
不包含物品的其他相关信息
– 可扩展性：为未来的发展提供了充足的备用
空间
– 安全性：EPC编码和加密、认证技术相结合
12
• EPC标签
– 标签中存储的唯一信息是EPC编码
– 标签通常是被动式标签，其空中接口采用
EPC空中接口或ISO/IEC 18000标准
– 5类功能级别：Class 0、Class 1、Class 2、
Class 3、Class 4
13
• Class与Gen（代）
– Class描述的是标签的基本功能，譬如说它里
面存储器情况或有无电池。
– Gen是指标签规范的主要版本号。通常所说
的第二代EPC，实际上是第二代EPC Class
1，这表明它是规范的第二个主要版本，针
对拥有一次写入内存的标签。
– EPC Class的目的是为了提供一种模块化结
构，涵盖一系列众多的可能类型的标签功能。
14
• EPC Gen 2
– 指符合题为“EPC Radio-Frequency Identity
Protocols/Class 1 Generation-2
UHF/RFID/Protocol for Communications at
860 MHz~960 MHz”规范的标签
– EPC Gen 2是一个开放的标准
– EPC Gen 2是一个多协议的标准
– EPC Gen 2是一个发展中的标准
15
• EPC阅读器
– 应该具有下述功能和特征：
• 空中接口功能
• 阅读器防碰撞
• 与计算机网络的连接
16
• EPC阅读器结构
17
• EPC阅读器结构
– 空中接口电路包括收发两个通道，包含编码、调制、
解调、解码等功能，射频功率由天线辐射，并接收
从标签返回的信息，空中接口电路是阅读器和标签
之间交换信息的纽带。
– 控制器可以采用微控制器（MCU）或数字信号处理
器（DSP）。
– 网络接口应具有支持以太网、无线局域网（IEEE
）等网络联接方式，这也是EPC阅读器的重
要特点。
18
• EPC系统网络技术——主要完成信息传输
和管理功能
– Savant：核心功能是屏蔽不同厂家的RFID阅
读器等硬件设备、应用软件系统以及数据传
输格式之间的异构性，从而可以实现不同的
硬件（阅读器等）与不同应用软件系统间的
无缝连接与实时动态集成。
19
• EPC系统网络技术
– 程序模块集成器：由多个程序模块组成。
– 阅读器接口：阅读器接口提供与阅读器的连
接方法，并采用相应的通信协议。
– 应用程序接口：程序模块和应用程序的接口。
– 程序模块之间的接口：用自己定义的API
（应用程序接口）函数实现。
– 网络访问接口
20
• 实体标记语言（PML）
– 由可扩展标记语言（XML）发展而来
– 是一个标准词汇集，用于表述和传递EPC相
关信息
– 是阅读器、Savant、EPCIS、应用程序、
ONS之间相互通信的共同语言
– 是一种相互交换数据和通信的格式，与实际
如何存储数据无关，它名为实体标记语言，
但它本身不是产品描述标记语言
21
• 实体标记语言
22
PML作为相互通信的通用语言
• PML的核心（PML核）
– 采用W3C XML Schema语言
– 定义了约束、文档结构及内容，并可使用现
有的工具来创建、修改及发布
– 用来描述由EPC系统感应器（Sensors）采集
到的数据
23
• PML的核心（PML核）
24一个RFID阅读器在其阅读范围内探测到一个Class 2标签的PML文档
• 对象名称解析服务（ONS）
– 在EPC系统中，需要将EPC编码与相应的商
品信息相匹配，而相应的商品信息存储在对
应的EPCIS服务器中，ONS服务提供与EPC
编码对应的EPCIS服务器的地址，它的作用
类似于因特网的域名解析服务。
25
• 对象名称解析服务
26
阅读器将读到的EPC编码通过本地局域网上传至本地服务器，由本
地服务器所带Savant软件对这些信息进行集中处理，然后由本地服务器
通过查找本地ONS服务或通过路由器到达远程ONS服务器查找所需
EPC编码对应的EPCIS服务器地址，本地服务器就可以和找到的EPCIS
服务器进行通信了。
• EPC信息服务（EPCIS）
– 作为网络数据库来实现的，EPC被用作数据
库的查询指针
– EPCIS提供信息查询的接口，可与已有的数
据库、应用程序及信息系统相连接
– 两种数据流方式：一是阅读器发送原始数据
至EPCIS以供存储；二是应用程序发送查询
至EPCIS，以获取信息
27
• EPC框架下RFID应用
– 制造商产品下线及出库流程
28
• EPC框架下RFID应用
– 物流公司入库流程
29
• 系统的架构与软件模块
30
系统信息部分集成了SQL服务器、IS服务器、WMS及Web
Portal（门户网站）功能，并通过网络将制造商、物流公司联结
在一起，实现了供应链上下端的一体化。
• 系统的架构
与软件模块
31
• EPC应用中存在的需要解决的问题
– 标签需解决识别正确率和价格两大问题
– 个人隐私和安全问题
– EPC系统的成本
– 人才的需求
32
