1、完整版EPC标签数据编码规范分析毕业课程设计四 川 理 工 学 院课 程 设 计 书学院 计算机学院 专业 物联网工程 班级 20121班 题目 EPC标签数据编码规范分析 教师 何志勇 学生_谭文林、赵新、朱一立 、仇鑫 摘 要在过去的25年里，EANUCC编码已经大大提高了供应链内的生产率和效率，并且已经成为全球最通用的标准之一。随着因特网的飞速发展，信息数字化和全球商业化的产品标识和跟踪方案的研发。在过去的25年中，条码已经成为识别产品的主要手段。随着射频技术趋于成熟，可以为供应链提供前所未有的、近乎完美的解决方案。也就是说，公司将能够知道每个商品在他们供应链上任何时间，任何地点的位置信
2、息。要想随时知道你的产品所处位置的前提就是你要有这唯一的商品标识号码，这个编码就如汽车的“牌照”一样重要，EPC的目标是提供对物理世界对象的唯一标识，它通过计算机网络来标识和访问单个物体，就如在互联网中使用IP地址来标识、组织和通信一样。本文将具体分析这种物品命名方案的各个方面，并介绍EPC编码的具体内容。UCC目前拥有接近100万个会员，这些会员中的大多数是较大的公司，其产品往往需要EPC编码。当将那些较小的公司、服务机构和私人企业考虑在内时，会有更多的成员。实际上，目前世界上的公司估计超过2500万家。而接下来的10年这个数目有望达到3900万。所以现在急需建立好编码体系系统。本文主要介绍
3、EPC编码体系的三大类：通用标识类型，基于EANUCC的标识类型，DOD标识类型；这三大类型中又包含了11种编码方案，分别是：通用标识符（GID）、EANUCC全球贸易产品码（GTIN）的序列化版本、EANUCC 系列货运包装箱代码（SSCC）、EANUCC全球位置码（GLN）、EANUCC 全球可回收资产标识符（GRAI）、EANUCC 全球单个资产标识符（GIAI）和DOD结构。其中，EANUCC为目前编码的主体。而其中的核心EPC编码是新一代的与EANUCC编码兼容的新的编码标准。EANUCC系统中又有5种主要的的EPC标识类型，即序列化全球贸易标识代码（SGTIN）、系列货运包装箱代码
4、（SSCC）、序列化全球位置码（SGLN）、全球可回收资产标识（GRAI）和全球单个资产标识（GIAI），以及EANUCC 在实际生产生活中的应用。关键字：EPC, EANUCC，唯一标识，编码一 EPC 编码体系1二 EPC 编码通用结构 2 2.1标头2三 通用标识符 GID-96 4四 EANUCC 系统标识类型54.1 序列化全球贸易项目标识代码（SGTIN）54.2 系列货运包装箱代码（SSCC）104.3 系列全球位置码（SGLN）13五 DoD 标签数据结构16六 案例分析176.1 EANUCC系统的应用18 6.2 标签示例23七 总结24参考文献25 一. EPC 编码体系
5、 图1EPC 编码体系包含三大类，共 11 种编码方案：通用标识（GID）、EANUCC全球贸易产品码（GTIN）的序列化版本，EANUCC 系列货运包装箱代码（SSCC），EANUCC 全球位置码（GLN）和 DoD 等结构。见图 1。 二、 EPC 编码通用结构 EPC 标签编码的通用结构是一个比特串（如，一个二进制表示），由一个固定长度（8位）的标头和一系列数字字段组成（图 2），码的总长、结构和功能完全由标头的值决定。为了将来扩展，定义了标头值 1111 1111，用于标头值超过 8 位长时使用。 图2 EPC标签编码的通用结构2.1 标头 如前所述，标头定义了总长，识别类型和 EPC
6、 标签编码结构。此版本标签数据标准中定义的是 8 位长的标头，但是，标头值 1111 1111 保留给将来扩展使用，因而，256 位以上标签将有更长的标头供其使用。因此现行的规范规定 8 位标头达到 255 位长编码，再加上一个更长标头的未定义编码。EPC 标签数据标准定义了 11 中编码方案，如下面表 1 所示。表 1 也指出了目前尚未分配的标头值，以及为了确保前版本 EPC 标签数据标准中定义的 64 位编码有序地退出而保留的标头值，这些标头值直到“最后期限”过期后才能再分配使用。表1 EPC编码方案 三、 通用标识符 GID-96 此版本 EPC 数据标准定义了一种通用的标识类型。通用标
7、识符（GID-96）定义为96位的 EPC 代码，它不依赖于任何已知的，现有的规范或标识方案。除了保证 EPC 命名空间唯一性的标头之外，通用标识符还有 3 个字段组成通用管理者代码，对象分类代码和序列代码，如表 2 所示。 表 2 通用标识符（GID-96）标头通用管理者代码对象分类代码序列代码GID-968282436（二进制值）268 435 456（十进制容量）16 777 216（十进制容量）68 719 476 736（十进制容量）标头标头 8 位，二进制值为 0011 0101通用管理者代码通用管理者代码标识一个组织实体（本质上一个公司、管理者或者其它组织机构），负责维持后续字段
8、的编码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的库存单元或者装配体中的组成部分。序列代码序列代码也称序列号，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。四、EANUCC 系统标识类型 EPC 标签数据标准定了 5 种来源于EANUCC系统的EPC标识类型，即序列化全球贸易标识代码（SGTIN）、系
9、列货运包装箱代码（SSCC）、序列化全球位置码（SGLN）、全球可回收资产标识（GRAI）和全球单个资产标识（GIAI）。EANUCC 系统代码由一个共同的结构，以固定的十进制位数对标识编码，并加上 “校验位”组成，校验位由其他位通过算法计算出来。在校验位之外的其他部分包括两部分的内容：由 EAN 或 UCC 分配的厂商识别代码作为管理实体代码，剩下的位由管理实体分配。厂商识别代码如果按十进制表示，位数在 6 到 12 之间变化，这依赖于已分配的特定的厂商识别代码，剩下的位数要做出相反的变化，使得对一种特定的 EANUCC 系统代码类型来说，总位数固定不变。EPC 编码中厂商识别代码和剩下的位
10、之间有清楚的划分，每一部分单独编码成二进制。因此，从一个传统的 EAN.UCC 系统代码的十进制表现形式转换成 EPC 编码需要了解厂商识别代码长度。EPC 编码不包括校验位，因此，从 EPC 编码到传统的十进制表示的代码的转换需要根据其他的位重新计算校验位。4.1 序列化全球贸易项目标识代码（SGTIN）系列化全球贸易项目代码（SGTIN）是一种新的标识类型，它基于 EANUCC 通用规范中的 EANUCC 全球贸易项目代码（GTIN）。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。为了
11、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，管理者实体负责分配唯一的序列代码给单个对象。GTIN 和唯一序列代码的结合，成为一个序列化 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，看作一个单一整数而得到。序列号 由管理实体分配给一个单个对象。序列号不是 GTIN 的一部分，但是正式成为 SGTIN 的组成
12、部分。图 3 十进制 SGTIN 编码各部分怎样抽取、重整和扩展SGTIN 的 EPC 编码方案允许 EAN.UCC 系统 GTIN 和序列号直接嵌入 EPC 标签。所有情况下，校验位不进行编码。1） SGTIN-96SGTIN-96 由 6 个字段组成：标头、滤值、分区、厂商识别代码、贸易项代码和序列代码，如表 3 所示。表 3 SGTIN-96 的结构、标头和各字段的十进制容量 标头滤值分区厂商识别代码贸易项代码序列代码SGTIN-968 位3 位3 位20-40 位24-4 位38 位00110000（二进制值）（值参见 表4）（ 值参见表 5）999(十进制容量)-9(十进制容量),9
13、43(十进制容量)标头标头 8 位，二进制值为 0011 0000。 滤值滤值不是 SGTIN 纯标识符的一部分，而是用来快速过滤和基本物流类型预选的附加数据。滤值的标准规范详见表 4。滤值 000 表示“所有其他”类型。也就是说，滤值 000 意味着贴附标签的对象不属于本规范其他滤值定义的任何一种物流类型。需要指出的是，符合本规范前期版本的标签的滤值等于 000，因为前期版本中 000 是经核准可以使用的唯一值。但是随着本版标准的批准，滤值的设置应该与贴附标签的对象类型匹配，所以只有当规范中不存在这类对象类型时，才可以使用 000。标准贸易项目组合表示物流单元的所有层级的包装。单件运输消费贸
14、易项目类型用于一个消费单元也是一个物流单元的情况下（如，大屏幕电视，自行车）。表 4 SGTIN 滤值 类 型二进制值所有其他000零售消费单元001标准贸易项目组合010单件运输消费贸易项目011保留100保留101保留110保留111分区分区指示随后的厂商识别代码和贸易项代码的分开位置。这个结构与 EAN.UCC GTIN中的结构相匹配，在 EAN.UCC GTIN 中，贸易项代码加上厂商识别代码（加唯一的指示位）共 13 位。厂商识别代码在 6 位到 12 位之间，贸易项代码（包括单一指示位）在 7 位到 1位之间。分区的可用值以及厂商识别代码和贸易项代码字段的相关大小在表 5 中定义。
15、 表 5 SGTIN-96 分区值 分区值厂商识别代码指示位和贸易项代码二进制位十进制位二进制位十进制位04012411371172234101033309144427817552472066206247厂商识别代码 厂商识别代码包含 EANUCC 厂商识别代码的一个逐位编码。 贸易项代码 贸易项代码包含 GTIN 贸易项代码的一个逐位编码。指示位同贸易项代码字段以以下方式结合：贸易项代码中以零开头是非常重要的。把指示位放在域中最左位置。例如，00235和 235 是不同的。如果指示位为 1，结合 00235，结果为 100235。组合结果看作一个整数，编码成二进制作为贸易项代码字段。 序列代
16、码 序列代码包含一系列数字。SGTIN-96 编码只能表示有限范围内的整数值序列代码，而EANUCC 通用规范允许的序列代码的范围更宽。EANUCC-128 条码符号应用标识符（AI21）提供了一个 20 个字符的字母数字序列代码与 GTIN 关联。在某种条件下，SGTIN-96 标签编码中的序列代码与 AI 21条码的序列代码之间转换是可行的。这种转换可行的条件就是：当 AI 21 的字母数字型序列代码恰好只包含不以零开头的数字，而且其值恰好在 SGTIN-96标签编码限制的范围内。2） SGTIN-198 SGTIN-198 由 6 个字段组成：标头、滤值、分区、厂商识别代码、贸易项代码和
17、序列代码，如表 6 所示。表 6 SGTIN-198 的结构、标头和各字段的十进制容量 标头滤值分区厂商识别代码贸易项代码序列代码SGTIN-1988 位3 位3 位20-40 位24-4 位140 位00110110（二进制值）（值参见 表4）（ 值参见表 5）999(十进制容量)-9(十进制容量)达到 20 位字母数字字符标头标头 8 位，二进制值为 0011 0110。 滤值滤值不是 GTIN 或者 EPC 标识符的一部分，而是用来快速过滤和基本物流类型预选。96-位和 198-位 SGTIN 的滤值相同。见表 4。 分区分区指示随后的厂商识别代码和贸易项代码的分开位置。这个结构与 EA
18、N.UCC GTIN中的结构相匹配，在 EAN.UCC GTIN 中，贸易项代码加上厂商识别代码（加唯一的指示位）共 13 位。厂商识别代码在 6 位到 12 位之间，贸易项代码（包括单一指示位）在 7 位到 1位之间。分区的可用值以及厂商识别代码和贸易项代码字段的相关大小在表 5 中定义。 厂商识别代码 厂商识别代码包含 EANUCC 厂商识别代码的一个逐位编码。 贸易项代码 贸易项代码包含 GTIN 贸易项代码的一个逐位编码。指示位同贸易项代码字段以以下方式结合：贸易项代码中以零开头是非常重要的。把指示位放在域中最左位置。例如，00235和 235 是不同的。如果指示位为 1，结合 002
19、35，结果为 100235。组合结果看作一个整数，编码成二进制作为贸易项代码字段。 序列代码 序列代码包含一系列连续编码。SGTIN-198 编码能够表示 20 个字符的字母数字序列编码，允许利用标识符 AI（21）的 EANUCC-128 条码符号的系列代码的所有字符集。4.2 系列货运包装箱代码（SSCC） SSCC 在 EANUCC 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。厂商识别代码同一个 EAN.U
20、CC SSCC十进制编码中的厂商识别代码位相同。系列代码 由管理实体分配给明确的货运单元。EPC 编码的系列代码是从 SSCC 中获取，通过连接 SSCC 的扩展位和系列代码位作为一个单一的整数。 图 4 十进制的 SSCC 转换成 EPC SSCCSSCC 中的 EPC 编码方案允许 EANUCC 系统的 SSCC 代码直接嵌入到 EPC 标签中。在所有情况下，校验位不进行编码。 SSCC-96 EPC SSCC-96 由 5 个字段组成：标头、滤值、分区、厂商识别代码和序列代码，如表7 所示。表 7 SSCC-96 的位结构、标头和各字段的十进制容量 标头滤值分区厂商识别代码序列代码未分配
21、SSCC-968 位3 位3 位20-40 位38-18 位24 位00110001（二进制值）（值参见 表8）（ 值参见表 9）999(十进制容量)99(十进制容量)没有使用标头标头 8 位，二进制值为 0011 0001。 滤值滤值不是 SSCC 或者 EPC 标识符的一部分，而是用来快速过滤和基本物流类型预选。标准化规范的滤值详见表 8。类 型二进制值其他000未定义001物流运输单元010保留011保留100保留101保留110保留111分区分区指示随后的厂商识别代码和序列代码的分开位置。这个结构与 EAN.UCC GTIN 中的结构相匹配，在 EAN.UCC SSCC 中，序列代码和
22、厂商识别代码（包括单一扩展位）共 17位。厂商识别代码在 6 位到 12 位之间，序列代码在 11 位到 5 位之间。表 9 给出分区字段值及相关的厂商识别代码长度和序列代码。表 9 SSCC-96 分区分区值厂商识别代码扩展位和序列代码二进制位（M）十进制位（L）二进制位（N）十进制位040121851371121623410247330928842783195247341062063811厂商识别代码 厂商识别代码是由 EANUCC 厂商识别代码直接对应过来的序列代码 序列代码对于每一个实体是一个唯一的数字，由扩展位和序列代码组成。扩展位同序列代码字段按照以下方式进行结合：序列代码最左端的
23、零是有意义的，然后把扩展位加在这个字段最左边的可用位置上。例如，序列代码 和 42235 是不同的，如果扩展位为1，同 结合就为。结合结果得到一个唯一整数，将其编码成二进制得到EPC 序列代码字段。为了避免管理大的无规范序列代码，序列代码的长度不能超过 EANUCC 规范中限制的大小。EANUCC 规范中，序列代码在 9 999（对应 12 位厂商识别代码）到 9 999 999 999（对应 6 位厂商识别代码）之间变化。 未分配字段未分配字段尚没有使用。4.3 系列全球位置码（SGLN） EAN.UCC 通用规范中定义 GLN 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
24、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”。 正因为以上这些变化，EPC GLN 考虑仅仅用于 GLN 物理位置的子类型。序列号字段保留，不应当使用，除非 EAN.UCC 协会决定了合适的用处，如果需要的话，将用来扩展 GLN。SGLN 由以下信息元素组成：厂商识别代码 由 GS1 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位相同。 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。 序列号 由管理实体分配给一个个体的唯一地址。在 EAN.UCC
25、通用规范给出规范之前，序列号不应该使用。 图5 怎样由十进制的SGLN的部分抽取字段并重新进行编码EPC 关于 GLN 的编码方案，允许 EPC 标签上 EAN.UCC 系统标准 GLN 直接嵌入其中。序列号字段不再使用。在很多情况下，还没有对校验位进行编码。 1） SGLN-96 SGLN-96 由 6 个字段组成：标头、滤值、分区、厂商识别代码、位置参考代码和扩展代码，如表 10 所示。表 10 EPC SGLN-96 的位分配、标头和十进制容量标头滤值分区厂商识别代码位置参考代码扩展代码SGLN-9683320-4021-14100110010（二进制值）（值参考表11）（值参考表12）
26、999(十进制容量)0(十进制容量)999( 允 许 最 大 十 进制值)最小十进制值=1保留=0仅当扩展代码不能编译成有意义的 GLN 时所有位应置 0。标头标头 8 位，二进制值为 0011 0010。 滤值滤值不是 GLN 或者 EPC 标识符的一部分，而是用来快速过滤和基本位置类型预选。SGLN 的滤值见表 11。表 11 SGLN 滤值 类 型二进制值其他000物理位置001保留010保留011保留100保留101保留110保留111分区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EAN.UCCGLN 中的结构相匹配，在 EAN.UCC GLN 中，厂商识别代码和位
27、置参考代码共 12 位。厂商识别代码在 6 位到12 位之间，位置参考代码在 6 位到 0 位之间。表 12 给出分区字段值及相关的厂商识别代码长度和位置参考代码。表 12 SGLN 分区分区值厂商识别代码位置参考代码二进制位（M）十进制位（L）二进制位（N）十进制位040121013711412341072330928842783195247341062063811厂商识别代码 厂商识别代码是由 EANUCC 厂商识别代码直接对应过来的。 位置参考代码 位置参考代码是对 GLN 位置参考代码的编码。 扩展代码 扩展代码包含一系列数字。如果这部分不使用，其二进制值应被设置成0 0000 000
28、0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000。SGLN-96 编码只能在限定的范围内使用整数值的扩展代码，而 EANUCC 允许的扩展代码的范围更大。EANUCC-128 条码符号利用标识符（AI 254）提供了 20 个字符的字母数字扩展代码与 GLN 相连。在某种条件下，SGLN-96标签编码中的扩展代码与 AI 254 条码的扩展代码之间的转换是可行的。这种转换可行的条件就是：当 AI 254 的字母数字型扩展代码恰好仅包含不以零开头的数字，而且其值恰好在SGLN-96 标签编码限定的范围内。2） SGLN-195SGLN-195 由 6 个字段组成：标头、滤值、分区、厂商识别代码、位置参考代码和扩展代码，如表 13 所示。表 13 EPC SGLN-195 的位分配、标头和十进制容量标头滤值分区厂商识别代码位置参考代码扩展代码SGLN-19583320-4021-114000111001（二进制值）（值参考表11）（值参考表12）999(十进制容量)0
