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在智慧物流作业活动中，对对象属性信息的标示主要采用EPC、RFID等技术，EPC的载体是RFID的电子标签，表现形式有一维条码和二维条码，本任务重点学习条形码、RFID和EPC。

一、条码技术概述

（一）一维条形码

条形码（Barcode）（简称“条码”）技术是目前全球应用最广泛的自动识别技术，最早应用在杂货零售业。条码是由一组规则排列的条、空及对应的字符组成的标记（见图3-1），“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据可以表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。

可以从三个方面理解条码的概念：条码的组成要素是“条+空+字符”；条码是按特定规则排列组合，通过码制表示一定信息；条码是利用光电扫描阅读设备识读并实现数据输入计算机的一种特殊代码。

条码辨识技术已相当成熟，其读取的错误率约为百万分之一，首读率大于98%，是一种可靠性高、输入快速、准确性高、成本低、应用面广的资料自动收集技术。世界上有225种以上的一维条码，每种一维条码都有自己的一套编码规格，规定每个字母（可能是文字或数字等）是由几个线条及几个空白组成，以及字母的排列。一般较常用的一维条码有39码、EAN码、UPC码、ITF码、128码，以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等。

（二）二维条形码

根据维度不同，条形码可以分为一维条码、二维条码。一维条码信息密度较低，信息容量较小，只能完成对物品的表示，且只能为字母和数字，不能表达汉字和图像，无法对物品本身进行描述；大信息容量的一维条码通常受到标签尺寸的限制，给产品的包装和印刷带来了不便；使用可靠性差，受外界损伤后会毁损信息；没有错误纠正能力，只能通过校验字符进行错误校验；保密防伪性较差，必须依赖数据库的存在。

二维条码的诞生解决了一维条码不能解决的问题：能在横向和纵向两个方位同时表达信息，不仅能在很小的面积内表达大量的信息，而且能够表达汉字和存储图像。二维条码拓展了条码的应用领域，因此被许多行业所采用，常见的二维条码如图3-2所示。

二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单应用、保密应用、追踪应用、证照应用、存货盘点、支付等方面。

小思考：条码信息是如何被计算机识读的？你所知道的条码扫描设备有哪几种？

（三）扫码枪的识读

扫码枪作为光学、机械、电子、软件应用等技术紧密结合的高科技产品，是继键盘和鼠标之后的第三代主要的电脑输入设备。条码扫描器又称为条码阅读器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪，具体如图3-3～图3-6所示。

扫码枪基本工作原理为：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大后产生模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接接收的数字信号。条码识读基本原理如图3-7所示，条码信号的处理过程如图3-8所示。

您收到的包裹上面所贴的标签（一维条码、二维条码和电子标签，见图3-9），对您来说，可能没有多大意义。但标签上那些难以辨别的字符、圆点和线条，对UPS而言，却意义重大。

它们能告诉UPS：包裹将送往哪里，需要多快可以送达，包裹的来源是哪里。更神奇的是，无论从哪个角度扫描，哪怕部分标签已经破损，UPS依然可以读取到编码，并将包裹送到正确的收件人手中。

二、RFID系统结构及应用

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别技术）是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别技术的基本原理是电磁理论，即利用无线电波对记录媒体进行读写，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器，主要用于标示、控制、检测和跟踪物体。

与传统的条形码相比，RFID具有以下特点：数据可更新、方便数据辨读、储存数据的容量大、可重复使用、可同时读取多个数据、安全性较高等。

射频识别系统一般是由信号发射机（电子标签）、信号接收机（阅读器）、发射接收载体（天线）三部分组成（见图3-10）。电子标签内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上，作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息，通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据收到的阅读器的命令，将内存的标识性数据回传给阅读器。这种通信是在无接触方式下，利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。

基于RFID系统的车辆识别过程如图3-11所示，步骤如下。

（1）阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活。

（2）射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。

（3）系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理。

（4）主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定进行相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

三、EPC系统构成及应用

（一）EPC的定义

产品电子代码（Electronic Product Code，EPC）是为了提高智慧物流及供应链管理水平、降低成本而发展起来的一项新技术，可以对对象（包括物品、货箱、货盘、位置等）进行唯一有效的标识。EPC存储在RFID标签上，这个标签包含一块硅芯片和一根天线。读取标签时，EPC可以与一些动态数据连接，搭建一个可以自动识别任何地方、任何事物的开放性全球网络。

（二）EPC系统的构成

EPC系统是一个先进的、综合的、复杂的系统，其最终目标是为每个单品建立全球的、开放的标识标准，由EPC体系、射频识别系统、信息网络系统三部分组成，具体如表3-1所示。

（三）EPC编码结构

电子产品代码（EPC编码）是国际条码组织推出的新一代产品编码体系。原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC编码则是对每个单品都赋予一个全球唯一编码。EPC编码96位（二进制）方式的编码体系，包括标头、厂商识别代码、对象分类代码和序列号，如表3-2所示。其中标头表示识别EPC的长度、类型、结构、版本号；厂商识别代码表示识别公司或企业实体；对象分类代码类似于库存单位（SKU）；序列号是指加标签的对象类的特例。EPC编码数据结构标准规定了EPC数据结构的特征、格式，现有EAN.UCC系统中的GTIN、SSCC、GLN、GRAI、GIAI、GSRN及NPC与EPC编码的转换方式。EPC编码数据结构标准适用于全球和国内物流供应链各个环节的产品（物品、贸易项目、资产、位置等）与服务等的信息处理和信息交换。

（四）EPC标签及应用

产品电子标签（EPC标签）是由一个比大米粒1/5还小的电子芯片和一个软天线组成。EPC标签像纸一样薄，可以做成邮票大小，或者更小。EPC标签可以在1～6米的距离让读写器探测到。EPC标签全球统一标准，价格也非常便宜。特点是：无接触读取；远距离读取；动态读取；多数量、品种读取；标签无源；海量存储等。这些都是条码无法比拟的，因此采用EPC标签技术，可以实现数字化库房管理，并配合使用EPC编码，使得库存货品真正实现网络化管理。

将EPC/RFID技术应用于仓储管理系统中，能够实现以下功能：①货品动态出入库管理；②极大提高对出入库产品信息记录采集的准确性；③系统能在任何时间及时地显示当前库存状态；④实时性信息收集和传输，提高工作效率；⑤方便的管理模式、准确快捷的信息交流；⑥易操作的界面设计可降低库存管理的难度等。同时在食品溯源、牲畜溯源、电力管理、智能家居、个人保健、智能校园、平安城市、智能农业、智能经济等方面都有发展。

小思考：一维条码、二维条码、RFID电子标签、EPC有何区别？

麦德龙集团（Metro Group）是世界第三大零售商，通过EPC标签实现了货品的全球唯一识别和跟踪，真正满足全球供应链管理的需要。使用Intermec的Intellitag RFID读写器，成功识别超过50 000个托盘，其标签的识读率更超过90%，仓储人力开支减少了14%，存货到位率提高了11%，货物丢失率降低了18%。托盘跟踪是配送中心RFID系统的基础。麦德龙的供应商在运送到配送中心的货箱和托盘上使用了RFID标签，进入仓库的托盘都要经过一个安装了Intermec IF5读写器的门户。IF5读写器是固定式的智能数据采集设备，它采集托盘标签上的序列运输容器代码（SSCC），过滤托盘上来自货箱标签的数据。然后SSCC就被自动地报告到麦德龙的SAP企业系统内，与麦德龙收到的预先发货通知（ASN）的电子数据交换（EDI）交易记录相核对，符合麦德龙系统订单的托盘将被批准接收，有关内容将随着物品的入库自动进行记录，库存系统记录得以更新。

根据麦德龙的统计，使用RFID系统识别托盘、发货确认和入库处理后，每辆货车检查及卸载的时间缩短了15～20分钟，提高了工人的生产力。未到位的发货会立即被发现，因此大大改善了库存准确度，使得麦德龙能够把缺货率减少11%。

麦德龙集团RFID、EPC系统应用主要体现在哪些方面？有何优势与效益？