論文關鍵字：EPC RFID Savant ONS 物聯網技術
論文摘要：至上個世紀90年代物聯網概念出現以來，越來越的人們對其產生興趣。物聯網是在網際網路的基礎上，利用射頻識別、無線資料、計算機等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的實物網際網路。物聯網內每個產品都有一個唯一的產品碼，叫做EPC(Electronic Product Code)，通常EPC碼被存入矽晶片做成的電子標籤內，附在被標識產品上，被高層的資訊處理軟體識別、傳遞、查詢，進而在網際網路的基礎上形成專為供應鏈企業服務的各種資訊服務，就是物聯網。RFID即射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻訊號自動識別目標物件並獲取相關資料，識別工作無須人工干預，作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備很多優點。特別是電子標籤與產品電子編碼EPC、網際網路技術的融合，孕育出被稱為下一代網際網路的物聯網。
1引言
本文主要介紹了物聯網的研究背景和EPC的內容，然後講述相關技術之一即EPC/無線射頻技術的相關原理及其實際應用。
課題研究背景21世紀是一個以網路計算機為核心的資訊時代。數字化、網路化與資訊化、全球化是21世紀的時代特徵。隨著資訊科技的迅速發展，經濟全球化不斷加快。通過計算機技術、資料通訊和網際網路技術實現現代物流和已經成為大勢所趨。隨著全球經濟一體化，資訊網路化程序的加快，在技術革新迅猛發展的背景下，為滿足對單個產品的標識和高效識別，美國麻省理院的自動識別實驗室在美國統一程式碼委員會(UCC)的支援下，提出：要在計算機網際網路的基礎上，利用RFID、無線資料通訊技術，構造一個覆蓋世界萬物的系統還提出了產品電子程式碼(EPC)的概念，隨後由國際物品編碼協會和美國統一程式碼委員會主導，實現了全球統一標識系統中的GTIN編碼體系與EPC概念的完善結合，將EPC納入了全球統一標識系統，從而確立了EPC在全球統一標識體系中的戰略地位.。EPC標籤是編號（每一個商品唯一的號碼，“牌照”)的載體，當EPC標籤貼在物品上或內嵌在物品中的時候，即將該物品與EPC標籤中的產品電子碼建立起了一對一的對應關係。EPC標籤從本質上來說是一個電子標籤，通過射頻識別系統的電子標籤讀寫器可以實現對EPC標籤記憶體資訊的讀取。這個記憶體資訊通常就是產品電子碼，產品電子碼經讀寫器上報給物聯網中介軟體，經處理後儲存在分散式資料庫中。使用者查詢產品資訊時只要在網路瀏覽器的位址列輸入產品名稱、生產商、供貨商等資訊，就可以實時獲悉產品在供應鏈中的狀況。這整個系統我們目前把它稱為物聯網。物聯網旨在提高現代物流、供應鏈水平，降低，被譽為是一項具有革命性意義的現代物流資訊管理新技術。物聯網的結構如圖1.1所示：
圖1.1 物聯網的結構
3 關鍵技術及其應用
3.1 EPC/無線射頻識別技術(RFID)技術
無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它的工作原理如下：使用射頻電磁波通過空間耦合(交變磁場或電磁場)在閱讀器和進行識別、分類和跟蹤的移動物品（物品上附著有RFID標籤）之間實現無接觸資訊傳遞並通過所傳遞的資訊達到識別目的的技術。RFID是一種利用電磁能量實現自動識別和資料捕獲技術，可以提供無人看管的自動監視與報告作業。
具體的工作原理如下：當裝有標籤的物體接近微波天線時，閱讀器受控發出微波查詢訊號。安裝在物體表面的電子標籤收到經微波天線發出的查詢訊號後，根據查詢訊號中的命令要求，將標籤中的資料資訊反射回微波天線。微波天線接收到電子標籤反射回的微波合成訊號後，經閱讀器內部微處理器處即可將電子標籤中的識別程式碼等資訊分離出來。這些識別資訊作為物體的特徵資料被傳送到控制作進一步處理，從而完成與物體有關的資訊查詢、、等應用。整個識別工作無須人工干預，可工作於各種惡劣。RFID技術可識別高速運動物體並可同時識別多個標籤，並且閱讀器能自行判斷RFID標籤是否被重複讀取處理。RFID技術的這些功能特性很適合流水線上產品的控制，以實現流水作業管理，得以使整個流水線管理自動化。
圖3.1 RFID的工作原理
如圖3.1所示，RFID系統一般由RFID系統由閱讀器、應答器（標籤）和應用系統三部分組成，通過電波在響應媒介和詢問媒介間傳遞資訊。閱讀器，一般是一臺內含天線和晶片解碼器的閱讀(有時還可以寫入)裝置，可設計為手持式或固定式；閱讀器可無接觸地讀取並識別電子標籤中所儲存的電子資料，從而達到自動識別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標籤資訊被傳送到電腦上進行下一步處理。應用系統，一般是由計算機支撐的有線或無線管理系統。視不同應用要求，對於實時型的智慧型控制器，不一定必須要有後臺應用系統。標籤，主要是射頻標籤，響應端內含天線，兩者組成所謂的“雷達收發機”，以卡、標籤等形式存在。
EPC系統是一個全球的大系統，供應鏈各個環節，各個節點，各個方面都可受益，但對低價值的識別物件來說，如：食品，消費品等，它們對EPC系統引起的附加價格十分敏感。EPC系統正在考慮通過本身技術的進步，進一步陽氏，同時通過系統的整體運作使供應鏈得到更好的運作，提高效益，以便抵消和降低附加價格。
EPC/RFID物品識別的目標是為每一實體提供唯一標識。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。RFID卻可以為單品提供唯一標識。
（2）讀取方便。條碼是可視技術。即掃描器必須“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器才有效。相反, 無線電識別並不需要可視傳輸技術, 射頻標籤只要在識讀器的讀取範圍內就可以了, 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汙染。而RFID標籤可以應用於粉塵、油汙等高汙染和放射性環境。
（4）動態更改。條碼資訊一旦需要更改就必須重貼, 而RFID電子標籤中的資訊可以編輯, 便於更新。
（5）可擴充套件性。RFID電子標籤儲存的是電子資料, 在需要的時候可以改變其中的編碼結構, 便於升級。
（6）RFID電子標籤可以設定密碼, 保密性強。
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程式碼實際上是種編碼手段, EPC並沒有對其資訊載體進行任何限制, 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晶片中, 同樣可以儲存在條碼中。
電子標籤廣泛採用後的隱私間題和環保問題一直有爭論。而EPC在某些產品上採用條碼技術,可以有效的解決目前普遍關注的射頻標籤如何避免隱私的問題、磁汙染問題和廢棄標籤中晶片的處理間題。
3.2 EPC/RFID技術應用物聯網技術的應用可以使變得更強大, 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電子標籤可以應用於自動倉儲庫存管理、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。
2006年高科技專案申報國家共撥款1億2800乃人民幣用以支援20項課題研究，其中“RFID系統測試技術研究及開放平臺建設”、“RFID應用方案測試系統建設”、“符合ISO 18000-6 Type B/C標準的(UHF)標籤晶片研發和產業化”、“RFID標籤整合技術研究及產業化”、“RFID公共服務體系架構設計及應用服務關鍵技術研究與開發”．“區域RFID資訊公共服務平臺關鍵技術研究與開發”、“RFID標準研究與制定”這七項課題約佔全部經費的50％。由此可見，在前一次的專案攻堅中主抓公共專案的基礎建設．RFID裝置的生產以及產業鏈完善建設以及RFID使用規範標準化。這對於我國RFID技術及應用這座巨集偉大廈來說無異於堅實的地基。目前，此番不少課題已經相繼取得了進展，部分已得到業界的認可。如中科院自動化所承擔的物流領域研究和貴州茅臺酒股份有限公司的RFID技術在茅臺酒防偽的應用等，特別是RFID技術在票務和食品安全領域中的成果更被及時應用到奧運會中。依據目前情況來看RFID的產業化發展在各個地區已經呈現出相對完整產業鏈，無論是封裝．標籤的印刷方的提供。
在此講述一個RFID在中的應用例子。RFID對圖書館及讀者來說，較之條碼識別具有明顯的優勢。在圖書館管理中，利用RFID的無線傳輸能力和大容量的資料儲存，可以極大地提高圖書館管理的效率。RFID優勢具體表現為：①簡化借還書服務工作。目前圖書館的借還書作業除了刷條形碼外，還需做上磁及消磁的繁瑣工作，以RFID卷標取代條形碼、磁條，不用一本書一本書的用掃描器掃描條形碼，並且可以一次讀取多筆資料，同時減少讀者的等待時間及館員的例行業務，提升了圖書館的服務品質及形象；②容易查詢錯架、亂架的圖書。利用RFID無線電波感應技術。使放置錯架的圖書能很快被發現，提高圖書館館員整架的工作效率；③加速盤點工作。目前圖書館盤點的方式一定要將書從書架上將每一本書取出，RFID Tag以無線電波傳送資訊，可以一次讀取數個RFID卷標資料。簡化盤點工作；④耐環境性。RFID對水、油和品等物有強力的抗汙性，且在黑暗及髒汙的環境之中也可以讀取資料；⑤可重複使用及穿透性。RFID卷標可以回收重複使用。並且若RFID被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質包覆的話，也可以進行穿透性通訊；⑥讀者自助借還書。圖書館提供自助借還書外圍裝置，則讀者可以自行辦理圖書的借還。
：本文講述了物聯網研究的相關背景及其內容，然後介紹了產品程式碼（EPC）系統的相關知識，最後講述相關技術之一即EPC/無線射頻技術的相關原理及其在中的實際應用。
參考文獻：
1.田美花.基於RFID技術的生產執行系統關鍵技術研究.青島：中國海洋大學，2007。
2.孔寧.物聯網資源定址關鍵技術研究.北京：中國科學院研究生院，2008
3.潘林.基於網格技術的Savant中介軟體的設計和實現.北京：北方大學，2007
4.肖慧彬.物聯網中企業資訊互動中介軟體技術開發研究.北京：北方工業大學，2009
5.馬宇健.基於電子標籤的簽名系統設計與實現.北京：北方工業大學，2009
6.趙瑩.基於物聯網架構的EPC無線通訊協議研究.山東：山東大學，2005
in Peter Michael. Architectural Solutions for Mobile RFID Services for the Internet of Things, 2008
imir Oleshchuk. Internet of Things and Privacy Preserving Technologies, 2007
Kong, Xiaodong Li, Baoping Yan. A Model Supporting Any Product Code Standard for the Resource Addressing in the Internet of Things, 2006
sheng NING,Na NING, Shenfeng QU. Layered Structure and Management in Internet of Things,2007
Yan. Supply Chain Information Transmission based on RFID and Internet of Things,2009
al Urien. HIP-Tags architecture implementation for the Internet of Things,2009