EPC系统是一个非常复杂、先进的综合性系统，它的最终目标是为每一件单品建立全球唯一的、开放的标识。它由EPC的编码体系、射频识别系统和网络信息系统三部分组成，见表2-1。

表2-1 EPC系统的构成

下面对EPC系统构成的6个方面进行简单的讲解。

1.EPC编码方案

EPC编码与EAN编码和UCC编码兼容，是一种新编码标准。在EPC系统中，EPC编码结合了现行的GTIN（全球贸易项目代码）。因此EPC编码不会取代现在广泛使用的条码标准，它将由现在的条码标准慢慢过渡到EPC标准，或者在供应链中EPC编码标准与其他两大标准的系统共存。

EPC编码提供了对物品的唯一性标识。与IP地址在互联网中用来标识和通信相似，通过使用计算机网络，EPC编码可用来标识和访问单个物体。射频标签中只存储EPC的信息，这种做法已经得到UCC和EAN两个机构的大力支持。下面简要介绍EPC编码的结构。

一个版本号与另外三段数据（依次为域名管理、对象种类、序列号）组合在一起，构成了EPC编码。目前已经推出6种型号的EPC编码，如EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型；EPC-96；EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，见表2-2。

表2-2 EPC编码的类型

EPC管理者（EPC Manager）：不同版本的EPC管理者编码因为长度的可变性，使得更短的EPC管理者编号变得更为宝贵。EPC-64Ⅱ型有最短的EPC管理者部分，它只有15位。因此，只有EPC管理者编号小于2¹⁵（=32768）的才可以由该EPC版本表示。出于特殊考虑两个EPC管理者编号已经留做备用：0和167842659（十进制）。零（0）已经分配给MIT。因此MIT控制着包括零（0）的EPC管理者编号在内的所有EPC的分配；167842659（十进制）已经留做私人使用。私人使用EPC管理者编号需要避免EPC的预先使用模式。有需要使用EPC来识别自己的私有物品的个人和组织可以使用任何便利的EPC而无需在全球对象名称解析系统中进行注册。

对象分类（Object Class）：对象分类部分用于一个EPC的分类编号，标识厂家的产品种类。对于拥有特殊对象分类编号者来说，对象分类编号的分配没有限制。但是AUTO-ID中心建议第0号对象分类编号不要作为EPC的一部分来使用。

序列号（Serial Number）：序列号部分用于EPC的序列号编码。此编码只是简单的填补序列号值的二进制0。一个对象分类编号的拥有者对其序列号的分配没有限制。但是AUTO-ID中心建议第0号序列号不要作为EPC的一部分来使用。

EPC-64Ⅰ型编码提供了2位版本号编码，提供了21位域名管理编码，提供了17位对象分类编码与24位序列号。其中，域名管理者字段可以允许2000000个生产厂商使用该类型编码；对象分类字段可以容纳131072个产品种类，因此绝大多数生产厂商的需求能够得满足；序列号字段可以标识16000000个独立的产品个体。因此，普通生产商适合使用EPC-64Ⅰ型编码。下面详细介绍EPC编码的结构。

（1）EPC-64Ⅰ型

该64位EPC包含最小的标志码。比起58位编码来说，需要考虑如何分配剩余的6位码的问题。因为较小编码首要考虑的问题是如何节约位数，对于位数的分配，数据分区比头字段部分有较高的优先级。头字段部分增加1位，这就允许3种数据分区，这样可以覆盖更广泛的工业需求。剩余的第4种数据分区留待扩展。20位的管理者分区仅仅满足100万个公司。增加1位就会允许200万个组使用该EPC-64代码。对象分类分区可以容纳131072个库存单元，这样就可以满足绝大多数公司的需求。58位编码的序列号分区仅仅提供100万单品，不足以满足很多公司的需求。把剩余的4位都分配给这部分，序列号增加到24位，这样就可以为1600万单品提供空间。

（2）EPC-64Ⅱ型

除了EPC-64Ⅰ型，还有其他方案以适合更大范围的公司、产品和序列号。AUTO-ID中心提议EPC-64Ⅱ型用来适合众多产品以及价格反应敏感的消费品生产者。那些产品数量超过2万亿并且想要申请唯一产品标识的企业，可以采用EPC-64Ⅱ型。采用34位的序列号，最多可以标志17179869184件不同产品。与13位对象分类区结合，每一个工厂可以为140737488355328或者超过140万亿不同的单品编号。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-64Ⅲ型

为了推动EPC应用过程，将EPC扩展到更加广泛的组织和行业。AUTO-ID中心希望扩展分区模式以适合小公司、服务行业和组织。因此，除了扩展单品编码的数量，就像EPC-64Ⅱ型那样，会增加公司的数量。通过把管理者分区增加到26位，即可为多达67108864个公司来提供64位EPC编码。6700万个号码已经超出世界公司的总数。采用13位对象分类分区，这样可以为8192种不同种类的物品提供空间。序列号分区采用23位编码，可以为超过800万的商品提供空间。因此对于这6700万个公司，每个公司允许超过680亿的不同产品编码采用此方案。

（4）EPC-96Ⅰ型

EPC-96Ⅰ型也有3个数据段。头字段之后的第1个数据段标识EPC的管理者，负责维护随后的编码。EPC管理者负责在自己的范围内维护对象分类代码和序列号。EPC管理者必须保证对ONS可靠的操作，并负责维护和公布相关的产品信息。EPC管理者的区域占据28个数据位，允许大约2.68亿家制造商。每个管理者都允许拥有1600万个对象分类，这个字段能容纳当前所有的UPC库存单元的编码。序列号字段则是单一货品识别的编码。EPC-96序列号对所有的同类对象提供36位的唯一辨识号。与产品代码相结合，该字段将为每个制造商提供1.1×10²⁸个唯一的项目编号。

2.EPC标签（eTag）

EPC标签是一种内含EPC编码的电子标签。它采用RFID技术，对每个实体对象，包括集装箱、零售商品等提供唯一性标识。与条码技术相比，EPC标签具有更多的优点，比如，信息容量更大、应用更灵活、抗干扰和抗环境污染等。

EPC标签生产的核心环节是天线的设计印刷和半导体芯片的制作。人们按照通用的半导体芯片制作方法进行半导体芯片的生产。在测试芯片后，使用金刚石刀划开排列有半导体芯片的签带，于是可得到单个EPC标签。

3.读写器（ReaDer）

读写器只是泛称，可以分成3个部分：天线、收发器（Transceiver）、解码器（Decod-er）。

为了与标签交互信息，读写器可以使用多种方式。电感式耦合是其中的一种常用方法，可以近距离读取被动标签中信息。这些读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可以分为手持式或固定式。它不需要接触标签，即可读取标签中的电子数据，并自动地进行标签识别。

当读写器贴近标签时，盘绕标签的天线与盘绕读写器的天线之间，会产生一个磁场。标签可以利用该磁场发送电磁波给贴近的读写器。通过读写器的RS232或RS485接口，读写器可以实现与计算机的连接并传送数据，或利用WLAN（无线局域网）技术来传送数据。读取到的标签信息被传送到计算机，然后进行相应处理。硬件电路总体框图如图2-2所示。

图2-2 硬件电路总体框图

4.中间件

EPC中间件是一种中间件软件，常用于处理标签或传感器数据流（事件数据流）。在加上RFID标签之后，每件产品在流通的过程中，解读器将不断接收到连串的EPC信息。

在物品流通的过程中，管理和传送这些EPC编码数据是比较复杂的，但也很关键。Au-to-ID中心研发了一种称为Savant的软件技术，即EPC中间件技术，它相当于EPC网络的神经系统。EPC信息的获取流程如图2-3所示。

EPC中间件负责整合、计数、过滤标签数据，降低发送到企业的数据量。EPC系统对每件产品都进行了标识，因此它产生的数据量非常巨大；对这些数据进行过滤处理变得非常重要。

图2-3 EPC信息获取流程

EPC中间件位于企业应用软件与标签读写器之间，它通过应用程序的调用为其他软件提供一系列的功能。它具有一个分布式的结构，层次地管理和组织数据流。

Savant可以分为两种：ES（Edge Savant，边缘中间件）和IS（Internal Savant，内部中间件）。ES收集原始数据，然后进行一定的初步处理；ES处理收集上来的数据后，IS进一步地过滤这些数据。ES通常放在零售店、仓库等边缘的地方，用来收集数据；IS通常放在更高的管理层次，用于数据过滤。EPC中间件是一种容器，用于对模块进行处理。EPC中间件模型如图2-4所示。

图2-4 EPC中间件模型

5.对象名称解析服务（ONS）(www.daowen.com)

ONS可在全网进行信息查找，这一点与DNS（域名解析服务）相似。ONS将EPC转换为一个或多个URL地址；通过URL地址，可在EPCIS服务器上查找关于物品的信息。ONS提供网络定位，将物品的EPC映射到保存物品信息的Web站点。目前ONS通常用来定位与物品EPC对应的服务器。

通过使用ONS基础架构，本地服务器可以查找到EPC编码映射的EPCIS服务器的URL（统一资源定位符）地址。ONS解析EPCIS服务器地址的过程如图2-5所示。这个过程主要分为如下7步：

1）读写器贴近标签后，EPC编码信息由读写器读取。

2）每一件商品的EPC由读写器发送到本地服务器。

3）EPC编码由本地服务器进行适当过滤、排队，然后由本地服务器发送到本地的ONS解析器。

4）EPC域名通过本地ONS解析器经过复杂的转换得到。为了获取所需的信息，另一次ONS查询由本地ONS解析器进行，并且发送EPC域名到指定的ONS服务器。

5）本地ONS解析器接收由基础架构返回的多个EPCIS服务器IP地址，这些IP地址与EPC域名对应。

6）本地服务器接收本地ONS解析器发送的IP地址。

7）根据IP地址，本地服务器与EPCIS服务器进行连接，得到物品的相关信息。

6.EPC信息服务（EPCIS）

EPCIS为访问和存储EPC相关数据提供了一个标准的接口，已授权的贸易伙伴可以通过它来读写EPC相关数据。它具有高度复杂的数据存储与处理过程，支持多种查询方式。

图2-5 典型的ONS查询过程

在EPC系统中，连接某组织中物品信息的EPCIS，是EPC系统得到广泛使用的关键。通过EPCIS，才可以掌握到具体的产品流通过程以及其他与产品相关的信息。EP_- CIS的组成及其在EPC网络中的分布如图2-6所示。

（1）EPCIS标准简介

EPCIS标准由EPCglobal制定。EPCIS标准详细表示物品位置和状态信息，规定了数据在合作双方间的共享格式，这种共享格式与数据载体无关。条码、RFID电子标签及其他类型数据交换，都可用到EPCIS标准。

图2-6 EPCIS的组成及其在EPC网络中的分布

EPCIS补充和完善了现有企业信息系统的功能。两个接口标准在EPCIS标准中规定如下EPCIS事件捕获接口（EPCIS Event Capture Interface），它位于EPCIS库和EPCIS捕获客户端之间；EPCIS信息查询接口（EPCIS Query Interface），它位于EPCIS查询客户端和EPCIS库之间。

现实世界中的活动在EPCIS标准中以事件的形式出现；随着业务的开展，事件不断增加。使用4个基本的数据要素（见表2-3）可以完成对事件的描述。

事件的对象、时间、地点以及原因是4个基本的数据要素。在这里原因的内容比较丰富，它可以是EPCIS步骤或者商业流程步骤，包括制造商编号、订单号等商业交易信息。企业系统和RFID标签的读取产生了EPC事件，然后将事件描述为XML（可扩展标记语言）语句的形式。

EPCIS规范中规定了4类事件：对象事件、数量事件、聚合事件和交易事件。事件由EPCIS捕获接口获得并交付给上层的系统，而上层系统则通过查询接口向EPC查询应用返回信息。

表2-3 描述事件的四要素

企业内部通过查询接口访问EPC相关信息，而贸易伙伴间信息共享有两种方式：事先约定的路径和通过EPC网络的发现服务。

在未来，发现服务将成为贸易双方进行信息共享的有效手段。而安全将成为供应链及贸易中交换数据的核心问题。EPCIS标准规定了保证数据交换和共享的安全性的有关措施，包括认证、授权和SSL（安全套接层）链路加密等手段。

（2）EPCIS框架

EPCIS运行在一套丰富的数据类型上，它建立于分层的、可扩展的、模块化的框架之上，以适应全世界各种不同的商业流程。

EPCIS规范框架分成若干层次，如图2-7所示。

图2-7 EPCIS规范框架

1）信息模型层。

EPCIS范围包括哪种数据、数据的抽象结构及其意义，这些都由信息模型层来进行详细说明。信息模型层包含许多单独的称作信息模型组件（IMC）的规范，每一部分EPCIS数据由某个信息模型组件进行定义。信息模型组件可以不依赖其他组件而存在，也可以与其他组件相互依存。

诸多单独的数据元素定义组成了信息模型组件，非常基础和原始的数据类型由这些数据元素定义。

2）服务层和连接层。

服务层规定EPC网络组件可能与EPCIS数据交互的特定界面。许多服务项目对应着信息模型层规定的不同数据，但是也可能有两个或更多的服务项目通过不同的形式访问相同的数据。

（3）可扩展性

EPCIS规范的一个很重要的特征是可扩展性。随着EPC技术被越来越多的行业采用，每一行业的EPC实践经验越发丰富，将会持续不断地产生新类型的数据和服务。同时，不同行业或者某一特定行业不同类型数据采用共同的概念，适用共同规范，这一点是相当关键的，这样可以避免重复和不兼容。

通过多种不同方式，新的信息模型组件可以扩展现有的信息模型组件的功能，在设计上信息模型层是允许这样处理的。信息模型组件可以引入新的数据等级，也可以通过现有的信息模型组件扩充数据等级。也就是说，一个信息模型组件可以创建一个新的数据等级，其定义包含现有等级的所有性能和关联，并且可以包含新的性能和关联。这个新的数据等级可以用于原有数据等级的任何环境中。

（4）模块化

EPCIS规范架构设计是模块化的。也就是说，它不是仅包括一个单独的规范，而是许多相互联系的单独规范的集合。这样就允许EPCIS以一种分布式的方式成长和进化升级。分层结构和可扩展性机制，从根本上保证了规范架构的模块化设计。

（5）应用模式及要求

EPCIS信息既可以用于企业内部，也可用于贸易伙伴之间。对于企业内部，EPCIS提供过程控制和其他应用程序与中间件之间的区分标准。一种模式是EPCIS信息通过审查之后可以直接投入EPCIS支持的应用；另一种运作模式是EPCIS信息被存储于资料库，以备今后通过广泛的询问进行检索。

（6）实施EPCIS标准的意义

EPCIS标准通过为EPC数据提供一套标准的接口，实现统一的信息和数据的实时、安全的共享和交换，并保证各行业和组织在特定应用中的灵活性。EPCIS对于供应链、物品防伪等领域有深远的意义，对于企业自身的发展也将起到积极的作用。