在物联网系统架构中(详见图4-1),我们还可以看到物联网涉及的公共技术,例如编码技术、标识技术、解析技术、信息服务技术、安全技术以及中间件技术等。
一、 编码技术
2010年3月,我在接受《中国质量报》记者采访时表示,支撑物联网的技术,无论是条码技术、射频识别(RFID)技术以及传感技术都已经趋于成熟。物联网的编码规则和管理机制已成为发展物联网的当务之急。
物联网最初由麻省理工学院1999年提出,即通过给物品分配一个全球统一的物品编码,并用RFID标签承载物品的信息,将互联网和RFID技术结合,通过“物品”与互联网的连接,从而实现任何时间、任何地点对任何物品的识别与管理。
传统意义上的物联网更恰当的称呼应该是“商联网”。“商”即商品,商品信息是指与商品有直接关系的生产、物流、销售以及质量安全等在商品生命周期内的各种信息。在互联网上“跑”商品信息,从本质上说就是“商联网”。只有在互联网上“跑”物品信息,才是物联网。“物”即物品,比商品更广泛,信息量更丰富,还要包括物品的其他信息,例如物理属性、物理环境、物理形态等。
无论哪一种技术,条码、RFID、传感等等,只要能够对物联网的应用发挥重要作用,都应该成为物联网的支撑技术,可以用这些技术将物品的信息写到各种载体里,实现物品信息的标识、传输和处理。即使没有物联网的概念,相关技术在各自领域里都已经在迅速发展。我们今天谈物联网,不应该再将重点一味地放在研发芯片上,而是应将重点放在往芯片里写什么、怎么写,这两个问题解决了,一定会促进相关技术更加迅速地发展。
这就引出编码规则问题。物联网需要用最少的编码信息解决最大的应用需求,通过全球统一的编码标识体系可以有效地解决这一问题。在实际生活中,某一种产品在供应链的不同环节都要有不同的标识。当一瓶饮品生产出来的时候,要给它一个全球唯一的编码,其标识可用条码符号表示,也可以写进RFID标签。如果24瓶装成一箱,每一箱也要有一个全球唯一的编码;如果每8箱组成一个物流单元(例如一个托盘),每个物流单元还是要有一个全球唯一的编码。只有这样,才可能在物联网上实现对物的识别、对物的跟踪,实现物物相连。
经过运输、储存等物流过程,直到超市上架销售的时候,刚才我们所说的那瓶饮品可能已经通过了多个甚至十多个数据采集点,这些数据采集点的编码也是唯一的,所以从生产到储运,再从储运到销售,当某一物品通过任何一个环节的任何一个数据采集点时,不仅可以正确地识读出该物品的唯一编码,还可以识读出该物品与其他物品的内在关联,通过各个数据采集点的相关信息,从而实现对该物品的跟踪与追溯。如果需要了解这瓶饮品物流过程中的状态,如40℃以上高温环境下是否会变质,或-30℃以下严寒环境下是否以固体的形态存在等等,就需要传感技术的支撑。这瓶饮品到了超市,从所在仓库的楼层、搬运的叉车、经过的门、摆放的货架等都应该安装有识读设备,通过这些与互联网连接的识读设备,可以实时记录这瓶饮品的物流过程。对于生产企业,从车间到仓储同样需要这样的识读设备。物联网中的各台计算机、识读器、感知设备等都被分配了唯一的编码,否则是无法实现物物互联的。所有的编码都是在一定的编码规则下生成的。即使有不同的编码体系,也可以通过编码解析实现物品的唯一标识。
目前,我们所知的物联网应用案例,都是在闭环系统下的局部应用,所以编码唯一性的问题还没有凸现出来。但是,随着物联网的发展,不可能将物联网永远局限于一城一池,甚至是局限于一家企业一个门店。这就好比翻着自家族谱给孩子取名字,要避先辈的讳,更不能与同辈人重名,这其实并不难,因为一个家族只是一个封闭的系统。在封闭的网络里保证编码的唯一性如同翻着自家族谱给自己的孩子取名字,问题是只看族谱给孩子取名字,跨出自家大门,就极有可能重名,自己的孩子就不是被唯一的姓名标识的了。物联网的发展必然是要在开放的系统里,如果按照互联网的模式——实际上也很难找到或没有必要去寻找更好的模式,就必须是一个全球的开放系统。这个开放的系统必须建立一个管理机制,解决如同互联网的域名、IP地址等问题那样。物联网的“域名”如何分配,物联网中的“地址”如何申请,物联网上的“物”都在哪个机构注册和保存,都是必须解决的问题。这就是物联网管理机制的建设问题。当前亟须解决的是地址解析问题。在这个问题解决之前,我们所见到的物联网都不是真正意义上的物联网。
数据编码的唯一性问题解决的同时,还会遭遇数据存储的时效性问题。每一盒饮品,都要有一个全球唯一的编码,保质期为一年半,过了保质期,这盒饮品的编码数据是否还有必要保存?如果说普通饮品过保质期一段时间后编码数据可以不再保存,那么一瓶高档白酒,有的可能出了超市就被消费掉,有的可能要保存三五十年,其编码数据可能在相当长的时间内都必须保存。即使海量的数据,从技术上来说,存储和维护都不成问题,但海量数据年复一年的积累,数据维护的费用将十分高昂。
数据的存储和管理需要制定一系列标准,也需要建立相应的机制,但这是下一步的问题,目前最紧要的是解决编码规则和管理机制问题。我国在物联网相关技术方面已处于世界前列,目前,在开放环境下的跨行业、跨领域、跨地域的应用,全球尚无成功的案例,做出一个,就是国际领先。
1.物品编码
编码技术是为了一段描述数据特性的信息技术,规定信息段的含义,为标识物品提供技术保障,标识技术是根据物品的特性来描述设备,它是编码的物理实现。比如:设备的编码和标识,信息的编码和标识等等。
编码的目的就是为了要识别物品的特性,也就是说人们为了能够分清不同的物品及其特性,需要赋予物品唯一的编号,但是在编号的同时也要求各部门采用同样的编码规则,这样做的目的就是为了使大多数物品有统一的编码规则,从而使物品的编码有唯一性。为了能够识别出物品,编码的唯一性是非常重要的。
物品编码是指按一定规则对物品赋予易于计算机和人识别、处理的代码。物品编码是人类认识事物、管理事务的一种重要手段。特别是计算机的产生和广泛应用,物品编码作为信息化的基础,其重要性更加突出。
物品编码系统,是指由不同数据结构、不同应用领域、不同承载方式的物品编码构成的系统,该系统是国家物品识别网络的基石,为上层自动识别系统提供数据采集内容。
物品编码又分为通用物品编码系统和专用物品编码系统。
通用物品编码系统是指跨行业、跨部门、开放流通领域应用的物品编码系统,是开放流通领域物品的唯一身份标识系统。它包括商品条码编码系统和采用射频识别技术的商品电子编码系统等。例如商品条码编码系统、商品电子编码系统、其他通用物品编码等。
通用物品编码系统是全国各领域各种流通物品都可适用的物品编码系统,也是开放流通领域必须使用的编码标准。通用物品编码系统具有以下特点:
(1) 编码对象涵盖多行业、多领域的物品;
(2) 代码全国唯一,结构固定;
(3) 代码贯穿于物品流通的整个生命周期;
(4) 代码实行全国统一赋码、统一管理;
(5) 代码的自动识别采用全国统一的标准化自动识别数据载体(如条码、射频标签等)实现;
(6) 代码可供供应链各参与方共同使用;
(7) 代码通常与国际通用的物品编码相兼容。
通用物品编码是目前应用最为广泛的编码系统。与其他编码不同,这些编码在采用条码、射频等自动识别数据载体进行承载时,一般采用标准规定的数据载体,或在数据载体中采用特殊规定的、确定的数据标识进行区分,因此,在国家物品识别网络体系中,通用物品编码的确定可以在数据载体层进行,不须在编码层添加另外特殊的标识。
专用物品编码系统是指在特定领域、特定行业或企业使用的物品编码系统。专用物品编码一般由各个部门、行业、企业自行编制,只在本部门、本系统或本行业采用。专用物品编码系统都是针对特定的应用需求而产生建立的。例如中华人民共和国海关统计商品目录(HS)、固定资产分类与代码、集装箱编码、其他专用物品编码、车辆识别代号(VIN)、动物编码等。
专用物品编码系统通常具有以下特点:
(1) 代码在特定范围内统一赋码和管理;
(2) 代码结构根据特定领域、特定行业或企业的需求确定;
(3) 代码在特定应用范围内唯一;
(4) 代码仅在特定领域、特定行业或企业使用。
由于专用物品编码受限于其适用范围,一般采用的都是通用的数据载体,因此,在数据编码层需要增加特殊的标识进行区分。
建立物联网的物品编码体系,需具备以下特性,才能满足物联网建设的要求。
(1) 科学性。物品编码体系的建立需遵循人类认识事物的基本方法和一般规律,首先应对物品编码体系的各构成要素及其关系进行透彻研究和分析。在此基础上,归纳和分析对象并且将二者结合起来,建立一个结构明确,易于使用、维护体系框架,体系之间的各要素的联系符合科学发展规律。物品编码体系客观反应了我国目前物品编码发展现实状况,可满足不同层次的信息化发展需求,是一个科学的编码体系。
(2) 兼容性。物联网是实现所有物与物之间信息交换的途径。这就必然要求物品编码体系实现内部各子系统的兼容。尤其是在开放流通领域中,各编码系统的兼容是打破信息孤岛,实现信息共享的必然要求。
(3) 全面性。物品编码体系需面向各行各业的所有物品,如能源、化工、服装等各行业。它是一个全面的编码体系,可以在物品的贸易运输、商品结算、产品追溯等多个环节应用。
(4) 可扩展性。按照实际发展情况和需求变化,物品编码体系需满足扩展性要求,保留一定的扩展位,为新的物品编码需求提供发展空间和方向。
(5) 国际性。全球化的发展必然要求各国之间对物联网的建设相互合作、相互支持。在物品编码领域,由于需确保物品编码在全球的唯一性,要求各国协商一致,根据各国的市场与需求合理分配代码。这需要一个国际机构统一组织管理,推动物品编码实现国际化,积极引导物联网的建设。
(6) 无歧视性。不管采用全数字还是字母结合的形式,物品编码都不受地方色彩、语言、经济水平、政治观点的限制,是无歧视性的编码。
2. GS1编码
国际物品编码协会(GS1),致力于推广全球通用的、开放的、跨行业的供应链管理标准——GS1全球统一标识系统。
20世纪中叶,计算机的产生与应用,大大提高了管理与信息化水平,而信息的录入成为最大的“瓶颈”。于是,各种各样以自动数据输入为目的的自动识别技术的研究和应用迅速展开,其中条码是研究最早、技术发展最为成熟、应用最为广泛的一种。20世纪50年代后,美国便不断出现有关条码技术应用的相关报道,如美国铁路车辆采用条码标识;布莱西公司研制的条码用于库存管理等,但这些应用基本是局限在封闭系统内的单一应用。直到1973年,美国统一代码委员会(Uniform Code Council,UCC)统一建立了北美的产品代码,选定了IBM公司的条码作为产品代码的自动识别符号,即UPC码(universal product code),并把它们应用于食品零售的自动扫描结算过程,才真正形成了区域性开放的条码应用系统。UPC码的应用,不仅大大加快了北美地区的食品流通,同时也对全球的商品流通领域产生深远的影响。
1974年,欧洲12国(英国、法国、丹麦、挪威、比利时、芬兰、意大利、奥地利、瑞士、荷兰、瑞典及当时的联邦德国)的制造商和销售商代表联合成立欧洲条码系统筹备委员会,旨在研究建立欧洲的统一商品编码。并于1977年2月正式成立欧洲物品编码协会(European Article Numbering Association),简称EAN,负责研究、管理该编码体系。历经四年的艰苦努力,终于开发出兼容UPC码的欧洲物品编码系统(european article numbering system)即EAN码。
随后,以条码识读为基础的POS自动销售在欧美兴起,并迅速向全世界其他地区展开,欧洲物品编码协会的成员国(地区)也从欧洲区域扩展到除北美之外的世界各大洲,EAN作为区域性组织已无法满足管理与发展的需要。1981年,在欧洲物品编码协会的基础上成立了国际物品编码协会(Article Numbering Association,International),仍简称EAN。以全球统一的商品编码体系为核心,以条码自动识别方法为技术支撑的全球物品标识系统基本形成。
随着贸易全球化的发展,EAN与UCC两大组织也从技术合作最终走向联合。最初零售端的条码扫描应用也随着EAN与UCC两大组织不断合作与融合,发展成为全球供应链及电子商务过程统一应用的全球物品标识系统,即EAN·UCC系统。1989年,EAN与UCC签署合作协议(也称EAN/UCC联盟I),合作内容除包括当EAN成员国(地区)企业产品销往北美地区时,由该国(地区)的EAN编码组织负责为企业办理申请UCC成员手续外,还有多项统一应用的技术开发合作,如共同开发了UCC/EAN-128条码,用于对物流单元的标识等。但是,这种单项的技术、应用合作,无法适应全球经济一体化的需要,1997年7月,EAN与UCC签署了新的合作协议(又称EAN/UCC联盟Ⅱ),宣告了两大组织进一步的联合行动——不仅所有EAN成员国(地区)的企业申请UPC代码都要经过当地EAN组织,并同时成为EAN·UCC成员。2002年11月,UCC正式加入EAN,并宣布从2005年1月1日起,EAN码也能在北美地区正常使用,且美国、加拿大新的条码用户将采用EAN条码标识商品。这标志着国际物品编码协会真正实现成为全球化的编码组织,并将合并后的EAN International更名为GS1。
EAN·UCC系统形成后,以全球化、系统化、标准化的观点,对已在应用中形成的全球物品标识体系进行了统一规划,使其更加科学、规范、实用,并逐步建立了一整套国际通行的跨行业的产品、物流单元、资产、位置和服务的标识体系及供应链管理、电子商务相关的技术与应用标准。
EAN·UCC系统是应市场需求应运而生的。它以提高整个供应链的效率,简化电子商务过程,以产品与服务增值为目的,积极采用先进技术,快速反映市场需求,是真正的“全球商务语言”。
中国物品编码中心(ANCC)成立于1988年,由国务院授权统一组织、协调、管理全国的条码工作。1991年,代表中国加入国际物品编码协会,是目前全世界140个国家(地区)编码组织之一,负责在我国推广应用EAN·UCC系统。依据EAN·UCC系统规则,编码中心经过20多年的工作摸索与探索,研究制定了一套适合我国国情的、技术上与国际接轨的产品与服务标识系统——ANCC全球统一标识系统,简称“ANCC系统”。
ANCC系统是一套全球统一的标准化编码体系。编码体系是ANCC系统的核心,是对流通领域中所有的产品与服务,包括贸易项目、物流单元、资产、位置和服务关系等的标识代码及附加属性代码,如图5-1所示。附加属性代码不能脱离标识代码独立存在。
图5-1 ANCC系统的编码体系
全球贸易项目代码(GTIN)是目前ANCC系统编码体系中应用最广泛的标识代码,GTIN有四种数据结构:EAN/UCC-14、EAN/UCC-13、EAN/UCC-8和UCC-12,如图5-2所示。
图5-2 GTIN的四种数据结构
GTIN在编码时必须遵守唯一性、稳定性及无含义性原则。
唯一性。唯一性原则是商品编码的基本原则。是指同一商品项目的商品应分配相同的商品标识代码,不同商品项目的商品必须分配不同的商品标识代码。
稳定性。稳定性原则是指商品标识代码一旦分配,只要商品的基本特征没有发生变化,就应保持不变。
无含义性。无含义性原则是指商品标识代码中的每一位数字不表示任何与商品有关的特定信息。
对于一些商品,在流通过程中可能需要了解它们的其他附加信息,如生产日期、有效期、批号及数量等,此时可采用应用标识符(AI)来满足附加信息的标注要求。应用标识符由2~4位数字组成,用于标识其后数据的含义和格式。
3. EPC编码
目前,国际上还没有统一的RFID编码规则,当今影响力比较大的标准是欧美支持的产品电子代码(electric product code,EPC)。本书中仅以EPC编码为例进行介绍。
产品电子代码是新一代的与EAN/UCC码兼容的编码标准,将在物联网中得到广泛应用,EPC编码与现行GTIN相结合,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中EPC和EAN·UCC系统共存。EPC中码段的分配是由EAN·UCC来管理的。在我国,EAN·UCC系统中GTIN编码是由中国物品编码中心负责分配和管理。同样,EPC服务也已启动来满足国内企业使用EPC的需求。
EPC代码是由一个标头加上另外三段数据(依次为域名管理者、对象分类、序列号)组成的一组数字。其中标头标识EPC的类型,它使得EPC随后的码段可以有不同的长度;域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息。
EPC代码也分为多种:通用标识(GID)、基于EAN/UCC的标识(SGTIN,SSCC,SGLLN,GRAI,GIAI)。基于EAN/ UCC的标识又分为96位和64位两种。
1) 系列化全球贸易标识代码(SGTIN)
SGTIN(serialized global trade identification number)是一种新的标识类型,它是基于EAN·UCC通用规范中的全球贸易项目代码(GTIN)演生的。一个单独的GTIN不符合EPC纯标识中的定义,因为它不能唯一标识一个具体的物理对象。GTIN标识一个特定的对象类,比如一特定产品类或SKU。
注:所有SGTIN表示法支持14位GTIN格式。这就意味着在UCC-12厂商识别代码以0开头和EAN/UCC-13 零指示位,都能够编码并能从一个EPC编码中进行精确的说明。EPC现在不支持EAN/UCC-8,但是支持14位GTIN格式。
为了给单个对象创建一个唯一的标识符,GTIN增加了一个序列代码,管理实体负责分配唯一的序列代码给单个对象分类。GTIN和唯一序列代码的结合,称为一个序列化 GTIN(SGTIN)。
SGTIN由以下信息元素组成:
厂商识别代码,由EAN或UCC分配给管理实体。厂商识别代码在一个EAN·UCC GTIN十进制编码内同厂商识别代码位相同。
项目代码,由管理实体分配给一个特定对象分类。EPC编码中的项目代码是从GTIN中获得,通过连接GTIN的指示位和项目代码位,看做一个单一整数而得到,如图5-3所示。
序列代码,由管理实体分配给一个单个对象。序列代码不是GTIN的一部分,但是正式成为SGTIN的组成部分。
图5-3 SGTIN编码方案
SGTIN的EPC编码方案允许EAN·UCC 系统GTIN和序列代码直接嵌入EPC标签。所有情况下,校验位不进行编码。下面将详细说明关于SGTIN的两个编码方案:SGTIN-96(96位)和SGTIN-198(198位)。
(1) SGTIN-96
除了标头之外,SGTIN-96还包括5个字段:滤值、分区、厂商识别代码、商品项目代码和序列号,如表5-1所示。
表5-1 SGTIN-96代码结构
*厂商识别代码和商品项目代码字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0000。
滤值用来快速过滤和确定基本物流类型。SGTIN-96的滤值见表5-2。
表5-2 SGTIN-96滤值
分区指示随后的厂商识别代码和商品项目代码的分开位置,这个结构与GS1 GTIN中的结构相匹配。GTIN厂商识别代码加上商品项目代码(包括指示符在内)共13位。其中,厂商识别代码在6位到12位之间,商品项目代码(包括单一指示符)相应在7位到1位之间。
SGTIN-96厂商识别代码与对应的GTIN厂商识别代码相同,以二进制方式表示。
SGTIN-96商品项目代码与GTIN商品项目代码之间存在对应关系:连接GTIN的指示符和商品项目代码,将二者组合看做一个整数,编码成二进制作为SGTIN-96的商品项目代码字段,把指示符放在商品项目代码的最左侧可用位置。GTIN商品项目代码中以“0”开头是非常重要的。例如00235同235是不同的。如果指示符为1,GTIN商品项目代码为00235,那么SGTIN-96商品项目代码为100235。序列号为一个数字。这个数字应在GS1系统规定的序列号有效值范围内,且序列号只能为整数。
表5-3 SGTIN-96分区
(2) SGTIN-198
除了标头之外,SGTIN-198同样还包括滤值、分区、厂商识别代码、商品项目代码和序列号5个字段。但其标头和序列号与SGTIN-96不同,如表5-4所示。
表5-4 SGTIN-198代码结构
*厂商识别代码和商品项目代码字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0110。
SGTIN-198滤值和SGTIN-96滤值相同,见表5-2。
SGTIN-198分区和SGTIN-96分区相同,见表5-3。
SGTIN-198厂商识别代码和商品项目代码与SGTIN-96相同。
序列号由字符组成。SGTIN-198编码中序列号允许最多20个字符,支持以UCC /EAN-128条码为载体的应用标识符AI(21)的全体范围,见表5-5。
表5-5 唯一图形字符的分配
续表
2) 系列货运包装箱代码(SSCC)
SSCC在EAN·UCC通用规范中给出了定义。与GTIN不同的是,SSCC的设计本身已经分配给个体对象,因此不需要任何附加字段来作为一个EPC纯标识。
SSCC由以下信息元素组成:
厂商识别代码,由EAN或UCC分配给一个管理实体。厂商识别代码同EAN·UCC 的SSCC十进制编码中的厂商识别代码相同。
序列代码,由管理实体分配给明确的货运单元。EPC编码的序列代码是从SSCC中获取——通过连接SSCC的扩展位和序列代码位组成一个唯一的整数,如图5-4所示。
图5-4 SSCC编码方案
SSCC的EPC编码方案允许EAN·UCC系统的SSCC代码直接嵌入EPC标签中。在所有情况下,校验位不进行编码。
以SSCC-96为例介绍SSCC的编码标准。
除了标头之外,SSCC-96还包括4个字段:滤值、分区、厂商识别代码和序列号。如表5-6所示。
表5-6 SSCC-96代码结构
*厂商识别代码和序列号字段最大十进制范围根据分区字段内容的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0001。
滤值用来快速过滤和确定基本物流单元类型,SSCC-96的滤值见表5-7。
表5-7 SSCC-96滤值
分区指示随后的厂商识别代码和序列号分开位置。这个结构与商品条码SSCC的结构相匹配。在SSCC-96代码结构中,厂商识别代码在6位到12位之间变化,序列号在11位到5位之间变化。表5-8给出了分区字段值及相关的厂商识别代码长度和序列号长度。
表5-8 SSCC-96分区
SSCC-96的厂商识别代码是对商品条码SSCC厂商识别代码的逐位编码。
SSCC-96的序列号由SSCC的序列号和扩展位组成。扩展位同序列号字段通过以下方式结合:扩展位放在SSCC序列号最左边的可用位置上,若SSCC序列号以零开头,仍须保留。由表5-6可见,SSCC-96的序列号(不包括前置的一个扩展位)的数值范围在厂商识别代码为12位时的9 999到厂商识别代码为6位的9 999 999 999之间。
未分配字段没有使用,用零填充。
3) 系列化全球位置码(SGLN)
GLN在EAN·UCC通用规范中给出了定义。一个GLN能够标识一个不连续的、唯一的物理位置,比如一个码头门口或一个仓库箱位,或标识一个集合物理位置,比如一个完整的仓库。此外,一个GLN能够代表一个逻辑实体,比如一个执行某个业务功能(例如下订单)的“机构”。
正因为上述这些不同,EPC GLN考虑仅仅采用GLN的物理位置标识。
SGLN由以下信息元素组成:
厂商识别代码,由EAN或UCC分配给管理实体。厂商识别代码同EAN·UCC GLN十进制编码中的厂商识别代码相同。
位置参考代码,由管理实体唯一分配给一个集合的或具体的物理位置。
扩展代码,由管理实体分配给一个个体的唯一地址。
图5-5 SGLN编码方案
SGLN编码方案,如图5-5 所示,允许在EPC标签上将EAN·UCC 系统GLN直接嵌入其中,不对校验位进行编码,目前制定了SGLN-96 (96 位) 和SGLN-195 (195 位)两种编码方案。
(1) SGLN-96
除了标头之外,SGLN-96还包括5个字段:滤值、分区、厂商识别代码、位置参考代码和扩展代码,如表5-9所示。
表5-9 SGLN-96代码结构
*厂商识别代码和位置参考代码字段范围根据分区值的不同而变化。
注:扩展代码最小值为1,预留值为0。
标头8位,二进制值为0011 0010。
滤值用来快速过滤和确定基本位置类型。SGLN-96的滤值见表5-10。
表5-10 SGLN-96滤值
分区指示随后的厂商识别代码和位置参考代码的分开位置,这个结构与商品条码GLN中的结构相匹配。在GLN结构中,厂商识别代码加上位置参考代码共12位。SGLN-96中,厂商识别代码在6~12位之间,位置参考代码相应在6~0位之间。分区值与厂商识别代码和位置参考代码二者长度的对应关系见表5-10。
SGLN-96厂商识别代码与对应的商品条码GLN厂商识别代码相同,以二进制方式表示。如果存在SGLN-96位置参考代码,那么与商品条码GLN位置参考代码相同,以二进制方式表示。
扩展代码为一个序列号,可以是表5-11中规定范围内的整数值,或者是使用应用标识符AI(254)的GLN,此时AI(254)的扩展代码应为数字。如果不使用扩展代码,这个值被设置为二进制0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000。
表5-11 SGLN-96分区
(2) SGLN-195
除了标头之外,SGLN-195还包括5个字段:滤值、分区、厂商识别代码、位置参考代码和扩展代码,但其标头和扩展代码与SGLN-96不同,如表5-12所示。
表5-12 SGLN-195代码结构
*厂商识别代码和商品项目代码字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 1001。
SGLN-195滤值和SGLN-96滤值相同,见表5-10。
SGLN-195分区和SGLN-96分区相同,见表5-11。
SGLN-195厂商识别代码和位置参考代码与SGLN-96相同。
扩展代码为一个序列号,如果不使用扩展代码,这个值被设置为二进制0110000和其后133个0。SGLN-195编码中序列号允许最多20个字符,支持UCC/EAN-128条码表示的应用标识符AI(254)的全体范围,见表5-5。
4) 全球可回收资产标识符(GRAI)
全球可回收资产标识符(GRAI)在EAN·UCC通用规范中给出了定义。与GTIN不同的是,GRAI已经是为单品分配的,因此不需要任何附加字段便可用做EPC纯标识。
全球可回收资产标识符包含以下信息元素:
厂商识别代码,由EAN或UCC分配给一个管理实体,该厂商识别代码与EAN·UCC GRAI十进制代码中的厂商识别代码相同。
资产类型,是由管理实体分配给资产的某个特定类型的。
序列号,由管理实体分配给单个对象。EPC表示法只能用于描述EAN·UCC通用规范中所规定的序列代码子集。特别地,只有那些具有一个或多个数字、非零开头的序列代码可以使用。
如图5-6所示,EPC对GRAI的编码方案允许在EPC标签上将EAN·UCC系统GRAI直接嵌入其中。EPCglobal制定了GRAI-96和GRAI-170两种编码方案。
图5-6 GRAI编码方案
(1) GRAI-96
除了标头之外,GRAI-96还包括5个字段:滤值、分区、厂商识别代码、资产类型代码和序列号,如表5-13所示。
表5-13 GRAI-96代码结构
*厂商识别代码和资产类型字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0011。
滤值用来快速过滤和确定基本资产类型。GRAI-96的滤值见表5-14。
表5-14 GRAI-96滤值
分区指示随后的厂商识别代码和资产类型的分开位置,这个结构与商品条码GRAI中的结构相匹配。在商品条码GRAI代码结构中,厂商识别代码加上资产类型代码共12位。这里,厂商识别代码在6位到12位之间,资产类型代码相应在6位到0位之间。分区值与厂商识别代码和资产类型代码二者长度之间的对应关系见表5-15。
表5-15 GRAI-96分区
续表
GRAI-96厂商识别代码与对应的商品条码GRAI厂商识别代码相同,以二进制方式表示。GRAI-96资产类型代码与商品条码GRAI资产类型代码相同,以二进制方式表示。序列号为一个数字。这个数字应在表3-19规定的序列号有效值范围内,且序列号只能为整数,不能以零开头。
(2) GRAI-170
除了标头之外,GRAI-170还包括5个字段:滤值、分区、厂商识别代码、资产类型代码和序列号,但其标头和序列号与GRAI-96不同,如表5-16所示。
表5-16 GRAI-170代码结构
*厂商识别代码和商品项目代码字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0111。
GRAI-170滤值和GRAI-96滤值相同,见表5-14。
GRAI-170分区和GRAI-96分区相同,见表5-15。
GRAI-170厂商识别代码和资产类型代码与GRAI-96相同。
5) 全球单个资产标识符(GIAI)
GIAI(Global Individual Asset Identifier)即全球单个资产标识符,在EAN·UCC 通用规范中给出规定。与GTIN不同的是,GIAI原来就设计为用于单品,因此不需要任何附加字段用于EPC的纯标识。GIAI由下面的信息元素组成:
厂商识别代码,由EAN·UCC分配给公司实体,该厂商识别代码与EAN·UCC GIAI十进制代码中的厂商识别代码数字相同。
单个资产参考代码,是由管理实体唯一地分配给某个具体资产的。EPC表示法只能用于描述EAN·UCC通用规范中规定的单个资产参考代码。需要特别指出的是,只能是那些具有一个或多个数字、非零开头的单个资产项目代码可以使用。
GIAI编码方案如图5-7所示。
图5-7 GIAI编码方案
EPC编码方案中规定了GIAI-96和GIAI-202两种编码,允许直接将符合EAN·UCC系统标准的GIAI代码直接嵌入EPC标签。
(1) GIAI-96
除了标头之外,GIAI-96还包括4个字段:滤值、分区、厂商识别代码、单个资产参考代码,如表5-17所示。
表5-17 GIAI-96代码结构
*厂商识别代码和资产类型字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 0100。
滤值用来快速过滤和确定基本资产类型。GIAI-96的滤值见表5-18。
表5-18 GIAI-96滤值
分区指示随后的厂商识别代码和单个资产参考代码的分开位置,这个结构与商品条码GIAI中的结构相匹配。厂商识别代码在6位到12位之间。
GIAI-96厂商识别代码与对应的商品条码GIAI厂商识别代码相同,以二进制方式表示。
单个资产参考代码是每个资产唯一的代码。商品电子编码GIAI的单个资产参考代码小于商品条码GIAI的单个资产参考代码范围,且只能为数字,不能以零开头。见表5-19。
表5-19 GIAI-96分区
(2) GIAI-202
除了标头之外,GIAI-202还包括4个字段:滤值、分区、厂商识别代码和单个资产参考代码,如表5-20所示。
表5-20 GIAI-202代码结构
*厂商识别代码和资产类型字段范围根据分区值的不同而变化。
标头8位,二进制值为0011 1000。
滤值用来快速过滤和确定基本资产类型。GIAI-202的滤值见表5-21。
分区指示随后的厂商识别代码和单个资产参考代码的分开位置,这个结构与商品条码GIAI中的结构相匹配。厂商识别代码在6位到12位之间,分区值与厂商识别代码和单个资产参考代码二者长度之间的对应关系见表5-21。
表5-21 GIAI-202分区
GIAI-202厂商识别代码与对应的商品条码GIAI厂商识别代码相同,以二进制方式表示。
单个资产参考代码是单个资产参考代码唯一的代码,由字符组成。GIAI-202编码中序列号允许最多24个字符,支持以UCC/EAN-128条码为载体的应用标识符AI(8004)的全体范围。
注:厂商识别代码和单个资产参考代码的总长不能超过30个字符。
6) 通用标识符GID-96
EPC标签数据标准的这个版本定义了一种通用的标识类型。通用标识符(GID-96) 定义为96位的EPC代码,它不依赖任何已知的、现有的规范或标识方案。此通用标识符由3个字段组成——通用管理者代码、对象分类代码和序列代码。GID的编码包含的第四个字段,标头,保证EPC命名空间的唯一性。如表5-22所示:
表5-22 通用标识符(GID-96)
通用管理者代码标识一个组织实体(公司,管理者或其他管理者),负责维持后继字段的编号——对象分类代码和序列代码。EPCglobal分配通用管理者代码给实体,确保每一个通用管理者代码是唯一的。
对象分类代码被EPC管理实体使用来识别一个物品的种类或“类型”。当然这些对象分类代码,在每一个通用管理者代码之下必须是唯一的。对象分类代码的例子包含消费性包装品(CPG)的库存单元(SKU)或高速公路系统的不同结构,比如交通标志、灯具、桥梁,这些产品的管理实体为一个国家。
最后,序列代码在每一个对象分类代码之内是唯一的。换句话说,管理实体负责为每一个对象分类代码分配唯一的、不重复的序列代码。
4. EPC与EAN·UCC之间的关系
产品电子代码 EPC是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而新近发展起来的一项新技术,可以实现对所有实体对象(包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等)的唯一有效标识,被誉为具有革命性意义的新技术,受到世界发达国家和地区的高度重视。产品电子代码EPC与目前应用最成功的商业标准EAN·UCC全球统一标识系统是兼容的,成为EAN·UCC系统的一个重要组成部分,是EAN·UCC系统的延续和拓展,主要表现在以下两个方面: