1 引 言
隨著全球經濟一體化和信息技術的發展，顧客個性化需求日益增長，不確定性也大大增加，在貿易物流、生產制造等領域對供應鏈效率提出了越來越高的要求。由于物品標識和識別技術的落后，造成信息不對稱，嚴重地影響到社會物流效率。
1998年麻省理工學院(MIT)的兩位教授提出，以射頻識別技術(REID)為基礎，對所有的貨品或物品賦予其唯一的編號方案，來進行唯一的標識。這一標識方案采用數字編碼，并且通過實物互聯網來實現對物品信息的進一步查詢。這一技術設想催生了EPC(產品電子代碼)和物聯網概念的提出。即利用數字編碼，通過一個開放的、全球性的標準體系，借助于低價位的電子標簽，經由互聯網來實現物品信息的追蹤和即時交換處理，在此基礎上進一步加強信息的收集、整合和互換，并用于生產和物流決策。
2 EPC／RFID物品識別的基本模型
EPC／RFID物品識別功能的實現主要由EPC編碼標準、RFID電子標簽、識讀器、Savant網絡、對象名解析服務以及EPC信息服務系統等六方面組成。
(1)EPC編碼。EPC提供對物理對象的唯一標識。儲存在EPC編碼中的信息包括嵌入信息(Embedded
Information)和參考信息(Information Reference)。嵌入信息可以包括貨品重量、尺寸、有效期、目的地等。其基本思想是利用現有的計算機網絡和當前的信息資源來存儲數據，這樣EPC就成了一個網絡指針，擁有最小的信息量。參考信息其實是有關物品屬性的網絡信息。
(2)RFID電子標簽。由天線、集成電路、連接集成電路與天線的部分、天線所在的底層四部分構成。RFID電子標簽中存儲EPC碼。RFID電子標簽有主動型、被動型和半主動型三種類型。主動和半主動標簽在追蹤高價值商品時非常有用，它們可以遠距離的掃描，但這種標簽每個成本也較高。被動標簽相對便宜，正在被積極地研究和推廣。
(3)識讀器。使用多種方式與標簽交互信息，近距離讀取被動標簽中的信息最常用的方法就是電感式耦合。標簽利用這個磁場發送電磁波給識讀器。這些返回的電磁波被轉換為數據信息，即標簽的EPC編碼。識讀器讀取信息的距離取決于識讀器的能量和使用的頻率。通常來講，高頻率的標簽有更大的讀取距離。一個典型的低頻標簽必須在一英尺內讀取，而一個UHF標簽可以在3．05～6．10rn的距離內被讀取。
(4)Savant系統。每件產品都加上RFID電子標簽之后，在產品的生產、運輸和銷售過程中，識讀器將不斷收到一連串的EPC碼。為了在網上傳送和管理這些數據，Auto-ID中心開發了一種名叫Savant的軟件系統，它是一個樹狀結構，這種結構可以簡化管理，提高系統運行效率，如圖1所示。它可以安裝在商店、本地配送中心、區域甚至全國數據中心中，它的主要任務是數據校對、識讀器協調、數據傳送、數據存儲和任務管理。
圖1 典型的Savant系統結構
(5)對象名解析服務系統(0NS)。通過將EPC碼與相應物品信息進行匹配來查找有關實物的參考信息。比如：當一個識讀器讀取到EPC標簽的信息時，EPC碼就傳遞給Savant系統，然后再在局域網或因特網上利用ONS找到這個產品信息所存儲的位置。由ONS給Savant系統指明了存儲這個產品的有關信息的服務器，并將這個文件中的關于這個產品的信息傳遞過來。
(6)EPC信息服務。在物聯網中，有關產品信息的文件存儲在EPC信息服務器中。這些服務器往往由生產廠家來維護。所有產品信息將用一種新型的標準計算機語言——物理標記語言(PML)書寫，PML是基于為人們廣為接受的可擴展標識語言(ⅪL)發展而來的。PML文件將被存儲在EPC信息服務器上，為其它計算機提供他們需要的文件。
(7)EPC碼的識讀流程。解讀器讀取一個EPC碼，將信息傳送給Savant系統，并通過ONS獲取與當前所探測到的遠程EPC信息服務器的地址，此后Savant向遠程的EPC信息服務器發送讀取PML數據的請求，EPC信息服務器返回給sa—vant它所請求的PML數據，再由Savant處理新讀取的EPC碼的內容，其識讀流程如圖2所示。
圖2 EPC碼的識讀流程
EPC／RFID技術是以網絡為支撐的大系統，它一方面利用現有的Internet網絡資源，另一方面可在世界范圍內構建出實物互聯網。如圖3所示為基于EPC／RFID的物聯網系統。在這個由RFID電子標簽、識別設備、Savant服務器、Internet、0NS服務器、EPC信息服務系統以及眾多數據庫組成的實物互聯網中，識別設備讀出的EPC碼只是一個指針，由這個指針從Internet找到相應的IP地址，并獲取該地址中存放的相關物品信息，交給Savant軟件系統處理和管理。由于在每個物品的標簽上只有一個EPC碼，計算機需要知道與該EPC匹配的其它信息，這就需要用ONS來提供一種自動化的網絡數據庫服務，Savant將EPC碼傳給ONS，ONS指示Savant到一個保存著產品文件的EPC信息服務器中查找，Savant可以對其進行處理，還可以與EPC信息服務器和系統數據庫交互。
圖3 基于EPC／RFID的物聯網系統
4 EPC／RFID與條碼技術
EPC／RFID物品識別的目標是為每一物理實體提供唯一標識。它與傳統條碼技術相比有以下幾方面的優點。
(1)唯一標識。條碼只能識別一類產品，而無法識別單品，因此條碼容易偽造。EPC卻可以為單品提供唯一標識。
(2)讀取方便。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。相反，無線電識別并不需要可視傳輸技術，射頻標簽只要在識讀器的讀取范圍內就可以了，甚至可以穿過外包裝進行識別。這大大減少了人的參與，提高了識別效率。
(3)長壽耐用。紙型條碼容易破損和受到污染。而RFID電子標簽可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境。
(4)動態更改。條碼信息一旦需要更改就必須重貼，而RFID電子標簽中的信息可以編輯，便于更新。
(6)RFID電子標簽可以設置密碼，保密性強。
(7)條碼技術是為自動結算設計的，雖然現在已經在產品生產和流通的其他環節有一定的應用并取得一定的收益，但是其自身存在的一些問題限制了其在物流領域中發揮更大的作用。
雖然EPC/RFID與條碼技術相比有巨大的優勢，但是條碼技術作為一項十分成熟的技術在物聯網中仍然可以起到一定的作用。EPC代碼實際上是一種編碼手段，EPC并沒有對其信息載體進行任何限制，我們現在有飛速發展起來的射頻識別技術，也有成熟的條碼技術，EPC碼可以儲存在RFID芯片中。同樣可以儲存在條碼中。
電子標簽廣泛采用后的隱私問題和環保問題一直有爭論。而EPC在某些產品上采用條碼技術，可以有效的解決目前普遍關注的射頻標簽如何避免隱私的問題、磁污染問題和廢棄標簽中芯片的處理問題。
5 物聯網與EPC/RFID技術應用展望
物聯網技術的應用可以使電子商務變得更強大，它使消費者可以在網上查到任何一家商店的任何一件商品，選擇起來得心應手。在物流領域，RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產品裝配和生產管理、產品防偽等多個方面。生產組織大量使用RFID電子標簽可以提高整個供應鏈和生產作業管理水平。
(2)物流業。貨物的清點、查詢、發貨將變得非常簡單和準確。倉庫的管理效率更高，用人更少。車輛管理安裝了相應系統之后，將有效降低空駛率，并為“智能交通”提供信息管理的平臺。
(3)制造業。通過將EPC/RFID技術引入企業生產管理，可實現企業生產信息的自動實時錄入，準確記錄每一產品形成的全部過程和成本發生的因果信息，實現對物品在加工環節及以后的信息追蹤和管理。
(4)有效防偽。由于消費者可以通過商品標簽在網上查到有關商品的幾乎全部信息，因此假冒產品將變得更加困難。這一技術對高值物品尤其有利。
(5)軍事領域。一些國家已經開始在軍需物資上使用RFID技術，以加強物資的管理、盤點和查詢工作。美國軍方早在2O世紀9O年代就開始采用RFID技術用于海灣戰爭中士兵個人信息識別，美國國防部要求2005年1月1日以后，所有軍需物資都要使用RFID電子標簽。
物聯網與EPC/RFID技術的應用推廣具有它的必然性、必要性和系統性，國際上已經開始了一些重要的實驗性的應用。中國有關部門也已經看到了應用推廣物聯網與EPC／RFID技術的緊迫性和戰略性，正在抓緊制定相關標準并在一些企業中進行試點。這一過程需要全社會各行各業的支持，尤其是大企業大公司的支持。