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物联网大趋势_第3章
&&&&&&&&网络的触角，所以潜在需求量最大；而且从当前的情况看，由于已经有较多的行业应用，且政府支持力度开始加大，RFID和传感器企业在中短期具有较高的投资价值。但同时，相对其他环节，该环节的入门门槛不高也将会导致产品平均售价一路走低，未来或将面临增量难增收的情况。
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物联网运营涉及的领域则更为广泛，包括交通运输、新能源、电力、金融保险，还有智能建筑等方面，目前物联网应用还仅仅运用于电力、交通等单独的行业和企业。国联证券分析师认为，运营商将是物联网受益周期最长的环节。
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从时间维度看，首先受益的是RFID和传感器厂商，接着是系统集成商，最后是物联网运营商。从空间维度看，增长最大的是物联网运营商，其次是系统集成商，最小的是RFID和传感器供应商。
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短期看，二维码、RFID厂商和SIM卡企业业绩前景更突出，特别是关注从设备商逐渐向系统集成商扩展的企业。主要关注标的有新大陆(000997)、东信和平(002017)、华工科技(000988)、长电科技(600584)、远望谷(002161)和同方股份(600100)。
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处于上游产业链中的同方股份是涉及物联网产业链最全的公司。它参与RFID芯片生产、封装及应用集成的全线业务。与中国移动重庆分公司战略合作，成立运营公司，公司持股40%，建立面向全国的M2M软件服务平台，并参与经营和服务。
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东信和平也是属于上游产业链中的重要公司之一，它专注于智能卡研发、生产和销售，主要集中在SIM卡、身份识别卡和金融卡，未来单价收益较高的RF-SIM卡和金融卡的EMV迁移。同时，它在中国移动SIM卡领域市场占有率最高，最近开始进军印度市场。
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新大陆公司(000997)的亮点在二维码、RFID系统应用、读写机具和条码芯片物联网业务。预计公司和中移动合作的电子回执业务2009年全年流量比2008年增长83％；农业部溯源项目销售读写机具4万台，为2008年销量的两倍。此外，新大陆2009年物联网业务增速达100％以上。
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中期看，系统集成企业业绩会激增。在物联网导入期，应用多处于垂直行业应用的阶段，对系统集成的要求并不特别高，RFID厂商可以兼顾。在物联网成长期，由于涉及技术和界面开始增多，专业的系统集成企业需求会突增，但据国联证券分析师熊彩云介绍，此过程需要2～3年。
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长期看，物联网运营企业最有潜力。物联网运营商将有一个从无到有的过程，在导入期和成长期的前期，由于下游需求应用较为分散，物联网运营企业的竞争力也难以辨别，投资风险较大，而在5年左右的时间后，子行业里具有较强竞争力的企业也可见端倪，投资风险将逐渐降低，竞争力逐渐显现。
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然而，对于投资者而言，虽知物联网概念非常红火，A股中与物联网沾边的上市公司很多，比如系统集成商、软件厂商，运营商、通信设备商、RFID厂商、二维码厂商等。究竟哪些上市公司能够在这场物联网盛宴中获得最大的利好呢？
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马先文认为，物联网受益明显的公司应该是传感器厂商和物联网系统解决方案商。但A股此类公司并不多见，只有远望谷、新大陆、银江股份、同方股份与之较为接近，但其应用的推广均受到地域或者行业复制的限制，很难成为“伟大”的物联网公司。马先文指出，“国内众多物联网相关企业成立时间较短，目前作为PE或者风投可能更为合适”。
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中信证券通信行业研究员张广荣指出：“物联网作为战略性新兴产业，受到了政府的高度重视，近期无论从标准制定还是产业应用都在快速推进，我们始终坚持物联网将是新一轮信息技术革命的判断，而对投资者而言，就要用战略的眼光来看待物联网这个产业，密切关注物联网领域掌握核心技术的公司。”
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尽管大盘近期表现反复无常，但物联网概念股的表现却比较稳健。最近，物联网概念股再度受到资金追捧，涨幅位居前列。市场人士认为，作为一个新兴产业，物联网概念股有着较强的政策支持预期，但前期受到资金反复炒作，目前估值风险较大，投资者在追涨时还需谨慎。
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在2010年，国联证券建议投资者关注二维码、RFID和SIM卡供应商，布局系统集成商，特别是关注从设备商逐渐向系统集成商扩展的企业。主要关注标的有新大陆、东信和平、华工科技、长电科技、远望谷和同方股份。
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第四章 物联网架构
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物联网作为一个系统网络，与其他网络一样，也有其内部特有的架构。你知道物联网的架构分为几层么？
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物联网系统有三个层次。一是感知层，即利用 RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。
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如果把物联网系统和人体做比较，感知层好比人体的四肢，传输层好比人的身体和内脏，那么应用层就好比人的大脑，软件和中间件是物联网系统的灵魂和中枢神经。
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感知层包括信息采集和组网与协同信息处理，通过传感器、一维/二维条码、RFID以及其他多媒体信息自动识别并采集信息，采集到的信息如何计入到网络层呢？需要将采集到的信息向上位端传输，这时就需要利用组网技术和协同信息处理技术，包括远距离与近距离数据传输技术、自组织组网技术、协同信息处理技术以及信息采集中间件技术。网络层主要指的是由移动通信网、广电网、互联网以及其他专网组成的网络体系，实现数据的传输。应用层包括物联网应用的支撑技术和物联网的实际应用。在物联网系统架构中，我们还可以看到物联网涉及需到公共技术，例如编码、标识、解析、信息服务、安全以及中间件技术。物联网架构见图4-1。
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图4-1　物联网架构
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通过图4-1，我们还可以看到，物联网的层次还可以换一种方式理解，即信息采集、信息传输、信息处理。
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物联网接入技术是指凡是能够实现物物相连，无论是通过有线方式还是无线方式接入互联网的数据传输技术，包括图4-2物联网接入技术架构所示的诸多技术。
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图4-2　物联网接入技术架构
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一、 物联网感知层
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感知层顾名思义就是感知系统的一个层面，这里的感知主要就是指系统信息的采集。感知层就是把所有物品通过一维/二维条码、射频识别(RFID)、传感器、红外感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息，并传送到上位端，完成传输到互联网前的准备工作。比如在供应链管理、工业控制、智能交通、智能家居中都得到很好的应用。例如，粘贴在设备上的 RFID标签和用来识别采集RFID信息的读写器就属于物联网的感知层。人们采集到的信息是RFID标签里面存储的内容，需要在采集装置的本地进行处理，然后将有用的数据传输到系统控制管理中心，例如，高速公路不停车收费系统、超市仓储管理系统等，都是基于此类结构的物联网应用。
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感知层作为物联网架构的基础层面，主要是达到信息采集并将采集到的数据上传的目的，感知层主要包括：自动识别技术产品和传感器(条码、RFID、传感器等)，无线传输技术(WLAN、Bluetooth、ZigBee、UWB)，自组织组网技术和中间件技术。
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1.传感器
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传感器是构成物联网的基础单元，是物联网的耳目，是物联网获取相关信息的来源。具体来说，传感器是一种能够对当前状态进行识别的元器件，当特定的状态发生变化时，传感器能够立即察觉出来，并且能够向其他的元器件发出相应的信号，用来告知状态的变化。
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(1) 传感器的定义
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国家标准GB7665―87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。”传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
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(2) 传感器的作用
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人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中，它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此，可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。
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新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
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在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此，可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
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在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入到了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到厘米的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到秒的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。
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传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
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由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
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(3) 传感器的分类
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可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
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根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类。传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
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有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。
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2.自动识别
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自动识别技术系统是指将物品有关代码采用条码、射频等自动识别与数据采集技术载体进行承载，以及通过条码、射频等自动识别设备获取条码、射频标签上承载的物品编码信息的技术体系，自动识别过程实现了某一个条码、射频标签与唯一标识某一物品的物品编码的一一对应关系，该系统完成国家物品识别网络体系的信息采集功能，该系统获取物品编码系统中的信息，并上传到上层中间件系统中进行加工处理。
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(1) 目前常用的自动识别技术主要有以下几种
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① 条码识别技术
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条码识别技术是目前应用最为广泛的自动识别技术，其识别原理是光学识别，条码识读器将采集到的条码反射光通过光电转化变为电信号，经整形、模数转换以及译码，转换成相应的数字、字符信息，通过与计算机相连的识读器将信息送入信息系统进行数据处理与管理。条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种，现在已知的世界上正在使用的条码有250多种。条码的分类主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。例如，按条码的长度来分，可分为定长条码和非定长条码；按排列方式分，可分为连续型条码和非连续型条码；从校验方式分，又可分为自校验条码和非自校验型条码等。
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一般的，人们按照结构将条码分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码，按照应用又可将其分为商品条码和物流条码。其中，商品条码包括EAN条码和UPC条码等，物流条码包括128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异，一般可分为两大类型：一类是行排式或层排式二维条码(2D Stacked or Tiered Barcode)，如PDF417、Code49、Code16K等；另一类是棋盘式或矩阵式二维条码(2D Checkerboard or Dot Matrix Barcode)，如汉信码、QR Code、Data Matrix、Code One、Maxi Code等。关于条码的简单分类如图4-3所示。
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图4-3　条码的分类
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条码技术具有简单易操作，灵活实用，可靠性高，成本低廉等特点，在商业零售领域，仓储管理与物流跟踪，数据自动录入，图书管理等众多领域有着广泛的应用。
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② 射频识别技术
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射频识别技术是20世纪90年代引起全球关注的一种非接触的自动识别技术，射频标签与射频识读器之间通过感应、无线电波反射的工作方式进行非接触双向通信，识读器可以对标签进行读写操作。
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最基本的RFID系统由三部分组成：
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i 标签(tag)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。
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ii 识读器/读写器：读取(对可读写标签时可以写入)标签信息的设备。
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iii天线：在标签和读取器间传递射频信号。
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系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频标签进入发射天线工作区域时，射频标签获得能量被激活，并将自身编码等信息通过标签内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到识读器，识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。
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按照不同的方式，射频识别系统有以下几种分类：
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按供电方式分为有源射频识别系统和无源射频识别系统。有源是指标签内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源是指标签内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡较短，但寿命长且对工作环境要求不高。
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按载波频率分为低频、高频射频和超高频射频。低频射频标签主要有125kHz和134.2kHz两种，高频射频标签频率主要为13.56MHz，超高频射频标签主要为433MHz、800～900 MHz、2.45GHz、5.8GHz等。有时，人们也称2.45GHZ以上的射频识别系统为微波系统。在应用方面，低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。高频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
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我国物品识别网络的射频技术建议采用800～900 MHz频段，因为该频段相对于其他频段具有以下优势：
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穿透性好。30厘米左右的波长，对于物流过程识别，对物品的一些阻挡有较好的绕射。
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识读距离长。此频段的识别，采用雷达模型，可以有较长的识别距离。
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识读速率高。本频段频率高，识读速率高，适合物流中对移动物品的识别。
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良好的产业基础。最先实现被动标签识别的频段，有相关产业基础。
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按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频标签使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频标签。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频标签发射的信号仅穿过障碍物一次，因此，主动方式工作的射频标签主要用于有障碍物的应用中，距离更远(可达30米)。
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射频识别技术具有非接触，无须人工干预，抗恶劣环境，标签数据存储量大，可识别多对象等特点，目前在车辆自动识别，高速公路收费及智能交通系统，货物的跟踪及物品监视，生产线自动化及过程控制，动物的跟踪管理等方面都得到越来越广泛的应用。
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③ 其他识别技术
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图像识别技术和光学符识别技术也在物品自动识别领域有一定的应用前景。
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(2) 自动识别过程
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自动识别过程由数据承载、数据采集与数据传输3个过程组成，3个过程相互配合，共同完成编码数据的自动采集。根据不同的载体特性或应用需求的不同，部分过程或过程的功能可以省略。
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① 数据承载
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数据承载过程是指按照确定的自动识别数据载体的技术规定，将物品编码转换为数据载体承载格式，以及提供数据采集过程必须的附加信息的过程。
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② 数据采集
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数据采集过程是指采集获取数据承载过程装载的物品编码以及附加数据传输所需的附加信息的过程。
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③ 数据传输
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数据传输过程是将数据采集过程中获得的物品编码，按照一定的规则，添加相应的标识符后，上传到信息系统的过程。
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3.无线传输技术
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信息在通过设备采集之后就要传输到网络节点上，在传输过程中分为近距离传输和远距离传输，这里提到的近距离传输和远距离传输主要是指采集设备到传输节点的距离的长短。通过传输距离远近和传输环境的不同，可以采用不同的传输技术。一般情况下，如果在应用场所已经接通了物联网，即可实现数据的传输，下面特指的是在没有物联网接入联线的情况下，可以采用的几种技术：
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(1) WLAN与Wi―Fi。WLAN即无线局域网，其历史起源可以追溯到50年前，当时美军首先开始采用无线信号传输资料，并且采用相当高强度的加密技术。这项技术让许多学者得到了一些灵感。WLAN是利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网使人们可以随时随地获取信息，提高了办公效率。此外，它能够方便地实施联网技术，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动。在物联网中WLAN可以利用在有线网络布线困难的地方，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。Wi―Fi是无线保真(wireless fidelity)的缩写，是属于无线局域网(WLAN)的一种，是一种可以将个人计算机、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi―Fi的主要特点是传输速率高、可靠性高、建网快速、便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。物联网中可以通过Wi―Fi网络连通RFID识读器等手持终端和信息传输节点。
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(2) “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，创始人是瑞典爱立信公司，爱立信早在1994年就已进行研发。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享，也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此，特别适用于小型的移动通信设备，使设备去掉了连接电缆的不便，通过无线建立通信。
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(3) 紫蜂(ZigBee)技术。2002年，ZigBee Alliance成立这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。在自动控制和远程控制领域比蓝牙的效果要好，并且可以嵌入各种设备。
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(4) 超宽带(Ultra―wideband，UWB)技术起源于20世纪50年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。从理论上讲，UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式。UWB的特点如下：抗干扰性能强；传输速率高；带宽极宽；消耗电能少；保密性好；发送功率非常小；成本低。
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上面四种无线传输技术的技术特点与比较，如表4-1所示。
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表4-1　四种传输技术区别对照表
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4.自组织组网技术
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在物联网感知层中还应用到了自组织组网技术，自组织组网技术的起源可追溯到1968年的ALOHA网络和1973年美国国防部高级研究计划署(DARPA)资助研究的“无线分组数据网(PRNET)”。主要的特点是网络拓扑结构动态变化；分布式控制方式；具有自组织性；多跳通信；节点的处理能力和能源受限；信道质量较差。在物联网中主要是应用在一些企业中，它通过自组织组网技术，组织、创建了公司内部的网络，在与外界进行信息交换，特别是在物联网的应用中需要了解这样的组网技术，以便于其公司信息的采集。现有无线网络和自组织网络的区别对照如表4-2所示。
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表4-2　现有无线网络和自组织网络的区别对照
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5.协同信息采集技术
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在信息采集的过程中由于所需的控制信息储存在不同的数据库表中，如果需要这样的信息就要从不同的表中调取，这时就需要用到协同信息采集技术。协同信息采集技术是将系统协同学的相关理论运用于信息采集中。协同学是20世纪70年代初联邦德国理论物理学家哈肯创立的。协同技术运用在物联网中主要是之前所提到调用所需信息，如要在一定温度和湿度下控制空调或者是浇水系统的开关，则需要调用温度信息和湿度信息，这时的信息就需要运用协同技术整合到一起来达到控制条件。
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6.信息采集中间件技术
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信息采集中间件技术，在感知层作业中，采集到的信息还要通过相应的中间件传输到网络节点上，这个时候信息采集中间件技术就派上了用场，它通过标准的程序接口和协议，针对不同的操作设备和硬件接收平台，中间件可以有符合接口和协议规范的多种实现。通过这样的中间件，就能将物品信息准确无误地传输到网络节点中区。
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图4-4中所显示的主要实体有客户、服务器、感应设备和物体。假设有n个公司，每个公司有自己的产品，公司通过感应设备得到物体的相关信息，再由传输网络传递到服务器的节点上去，这样各公司内部的服务器就获取了物体的信息。但这些信息现在还是被公司自己所有，如果要想让客户知道不同公司的物品信息，就要通过一个物联网平台的服务器，将各个公司服务器上的信息整合在一起，使得客户可以在这个物联网平台的服务器上查询到不同公司物品的信息，达到物联网物物相连的目的。
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图4-4　物联网感知层架构
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二、 物联网网络层
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物联网的网络层可以理解为搭建物联网的网络平台，建立在现有的移动通信网、互联网和其他专网的基础上，通过各种接入设备与上述网络相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的 RFID 信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。
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在如图4-1所示的物联网感知层架构中，我们可以清楚地看到位于第二层的网络层起到了连接上下两层的作用。网络层的作用就是当感知层中的感应设备将物品信息传输到网络节点后，再通过网络层中的移动通信网、互联网和其他专用网络连接各个服务器，以此来使客户可以根据自己的需要获取物品信息。
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你知道除了人们通常所熟知的移动通信网和互联网，还有哪些专用网络可以用来作为物联网连接网络吗？
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1.下一代承载网
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互联网的承载网是指互联网的承载网络――IP网，下一代的承载网是指基于承载网的融合，即三种业务网(PSTN/Cable Modem/Internet)的承载网建立在一个统一的网络上来承载，这并不是说现在的IP网可以承载另外两个网络，而是指基于IP技术的发展变化后的IP网，它是在满足另外两个网的需求发展而来的。
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对于现在物联网的发展而言，它的承载网仍然是以互联网、移动通信网为主的公共网络。随着未来网络的发展将向着民用和专用两个方面去走。民用主要就是涉及范围广，适合大众使用的网络，比如像Internet这样的网络。专用网络的发展对于物联网大的趋势来说，就是希望在未来能够发展成为物联网提供服务的专有网络。我们希望有这样的专用承载网出现，我们暂且称为“下一代承载网”。
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2. M2M无线接入
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M2M(machine to machine)是一种理念，也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。早在2002年诺基亚便开始推动M2M的解决方案，他们将其定义为“以以太网和无线网为基础，实现网络通信中各实体间信息交流”。M2M作为实现机器与机器之间的无线通信手段，为制造业的信息化提供了一种新的解决思路。例如，在电力设备中安装可监测配电网运行参数的模块，实现配电系统的实时监测、控制和管理维护；在石油设备中安装可以采集油井工作情况信息的模块，远程对油井设备进行调节和控制，及时准确了解油井设备工作情况；在汽车上配装采集车载信息终端、远程监控系统等，实现车辆运行状态监控等。
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网络层在整个的物联网架构中起着承上启下的作用，作为物联网中不可或缺的架构组成部分，网络层能够为物联网的应用带来什么好处呢？
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1.异构网融合
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异构网(heterogeneous net)，是指网络不具有相同的传输性质和通信协议。通信技术近些年来得到了迅猛的发展，层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如bluetooth)、无线局域网(如Wi-Fi)、无线城域网(如WiMAX)、公众移动通信网(如2G、3G)、卫星网络，以及AdHoc网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但是，要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端服务质量(QoS)保证的服务，还需要充分利用不同网络间的互补特性，实现异构无线网络技术的有机融合。
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2.资源存储与网络管理
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网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。
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在网络层要能够达到资源存储的功能，因为在感知网采集到信息之后，需要存储在网络层中，以便于用户和操作者对于信息的搜集和调出等。比如操作人员能够通过访问IP地址，输入用户名和密码之后，调用指定摄像机拍摄到的视频资料，并且能够达到对摄像机的机位和角度等进行远程的控制功能。
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以上我们举出两点网络层能够达到的功能，也可以说是物联网所能为我们做的。通过对物联网的理解，你认为物联网为我们带来的还有些什么呢？
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三、 物联网应用层
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“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物；而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
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物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。应用层是物联网发展的目的。目前，已经有不少物联网范畴的应用，譬如通过一种感应器感应到某个物体触发信息，然后按设定通过网络完成一系列动作。当你早上拿车钥匙出门上班，在计算机旁待命的感应器检测到之后就会通过互联网自动发起一系列事件：通过短信或者喇叭自动报今天的天气，在计算机上显示快捷通畅的开车路径并估算路上所花时间，同时通过短信或者即时聊天工具告知你的同事你将马上到达。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。
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应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，主要包括公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台。应用服务子层包括智能交通、供应链管理、智能家居、工业控制等行业应用。关于物联网应用系统及其案例，在本书的第六章有详尽介绍。这里我们主要介绍一下应用支撑平台子层中的几个概念：
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1.公共中间件
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在应用支撑平台子层中的公共中间件主要是指，在应用物联网的过程中，当遇到操作平台和应用程序之间无法直接连接的时候就要应用到中间件作为通信服务的提供者。这样是为了能够让平台(包括操作系统和硬件系统)在与应用连接的时候不会因为接口标准不同等问题导致无法通信。
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在应用层中的公共中间件与感知层中的信息采集中间件技术不同，信息采集中间件主要应用于整个物联网末端的信息采集中，即如RFID、传感器等采集设备与数据传输节点之间连接时候的通信服务。采集设备与传输节点之间必然也存在接口标准不同的问题，所以同样需要中间件，但由于应用的环节不同，如上所提到的两种中间件技术也不同。在本书第五章中的中间件技术小节有针对物联网中比较常见的EPC系统中两种中间件区别的介绍，这里就不再赘述了。
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2.云计算
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(1) 云计算概念
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云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交互和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交互和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。
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云计算(cloud computing)是分布式计算技术的一种，其最基本的概念是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达到处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。
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云计算的特点：
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云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。
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云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。
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云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。
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云计算为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。
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(2) 云计算与物联网
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那么云计算又和物联网有什么关系呢？云计算譬如人的大脑，而物联网则是人的五官和四肢。为了能够更好地利用物联网为我们提供便捷的环境，人们便考虑将云计算运用到物联网中，提高物联网的存储、计算和资源共享的能力。云计算与物联网的结合方式可以分为以下几种。
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一是单中心，多终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端(传感器、摄像头或3G手机等)，把云中心或部分云中心作为数据/处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。
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这类应用非常多，如小区及家庭的监控、对某一高速路段的监测、幼儿园小朋友监管以及某些公共设施的保护等都可以用此类信息。这类主要应用的云中心，可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。一般此类云中心为私有云居多。
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二是多中心，大量终端。对于很多区域跨度较大的企业、单位而言，多中心、大量终端的模式较适合。譬如，一个跨多地区或者多国家的企业，因其分公司或分厂较多，要对其各公司或工厂的生产流程进行监控、对相关的产品进行质量跟踪等等。
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当然同理，有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者也可采取这种方式。举个简单的例子，如果北京地震中心探测到某地和某地10分钟后会有地震，只需要通过这种途径，仅仅十几秒就能将探测情况的告警信息发出，可尽量避免不必要的损失。中国联通的“互联云”思想就是基于此思路提出的。这个的模式的前提是我们的云中心必须包含公共云和私有云，并且它们之间的互联没有障碍。这样对于有些机密的事情，比如企业机密等可较好地保密而又不影响信息的传递与传播。
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三是信息、应用分层处理，海量终端。这种模式可以针对用户的范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征来打造。当前，客户对各种海量数据的处理需求越来越多，针对此情况，我们可以根据客户需求及云中心的分布进行合理的分配。
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对需要大量数据传送，但是安全性要求不高的，如视频数据、游戏数据等，我们可以采取本地云中心处理或存储。对于计算要求高，数据量不大的，可以放在专门负责高端运算的云中心里。而对于数据安全要求非常高的信息和数据，我们可以放在具有灾备中心的云中心里。此模式是具体根据应用模式和场景，对各种信息、数据进行分类处理，然后选择相关的途径给相应的终端。
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以上三种只是云计算与物联网结合的方式粗线条的勾勒，还有很多种其他具体的模式，囿于笔者浅见，也许已经有很多模式或者方式已经在实际应用当中了。
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综上所述，物联网的三个层次：感知层、网络层和应用层。感知层作为物联网架构的基础，主要通过条码、RFID、传感器等达到对信息采集的目的。网络层则作为物联网架构的中间层面，承载着对感知层采集来的数据的网络传输。应用层就是物联网的最终目的，将物联网与生产、生活切实结合在一起。
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第五章 物联网公共技术
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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。
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一、 编码技术
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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1.物品编码
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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。
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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。
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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。
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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。
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物品编码又分为通用物品编码系统和专用物品编码系统。
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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。
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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：
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(1) 编码对象涵盖多行业、多领域的物品；
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(2) 代码全国唯一，结构固定；
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(3) 代码贯穿于物品流通的整个生命周期；
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(4) 代码实行全国统一赋码、统一管理；
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(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；
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(6) 代码可供供应链各参与方共同使用；
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(7) 代码通常与国际通用的物品编码相兼容。
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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。
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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。
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专用物品编码系统通常具有以下特点：
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(1) 代码在特定范围内统一赋码和管理；
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(2) 代码结构根据特定领域、特定行业或企业的需求确定；
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(3) 代码在特定应用范围内唯一；
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(4) 代码仅在特定领域、特定行业或企业使用。
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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。
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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。
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(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。
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(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。
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(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。
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(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。
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(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。
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(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。
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2. GS1编码
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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”。
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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”。
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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。
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图5-1　ANCC系统的编码体系
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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。
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图5-2　GTIN的四种数据结构
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GTIN在编码时必须遵守唯一性、稳定性及无含义性原则。
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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。
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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。
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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。
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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。
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3. EPC编码
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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。
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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。
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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。
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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。
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1) 系列化全球贸易标识代码(SGTIN)
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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。
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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。
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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)。
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SGTIN由以下信息元素组成：
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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。
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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。
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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。
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图5-3　SGTIN编码方案
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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)。
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(1) SGTIN-96
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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。
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表5-1　SGTIN-96代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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表5-2　SGTIN-96滤值
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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。
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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。
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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0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。
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表5-3　SGTIN-96分区
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(2) SGTIN-198
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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。
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表5-4　SGTIN-198代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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SGTIN-198滤值和SGTIN-96滤值相同，见表5-2。
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SGTIN-198分区和SGTIN-96分区相同，见表5-3。
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SGTIN-198厂商识别代码和商品项目代码与SGTIN-96相同。
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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。
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表5-5　唯一图形字符的分配
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续表
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2) 系列货运包装箱代码(SSCC)
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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。
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SSCC由以下信息元素组成：
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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。
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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。
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图5-4　SSCC编码方案
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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。
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以SSCC-96为例介绍SSCC的编码标准。
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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。
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表5-6　SSCC-96代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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表5-7　SSCC-96滤值
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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。
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表5-8　SSCC-96分区
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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。
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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。
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未分配字段没有使用，用零填充。
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3) 系列化全球位置码(SGLN)
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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”。
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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。
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SGLN由以下信息元素组成：
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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。
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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。
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扩展代码，由管理实体分配给一个个体的唯一地址。
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图5-5　SGLN编码方案
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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。
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(1) SGLN-96
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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。
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表5-9　SGLN-96代码结构
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*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。
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注：扩展代码最小值为1，预留值为0。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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表5-10　SGLN-96滤值
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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。
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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。
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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 00 00 00 0000。
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表5-11　SGLN-96分区
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(2) SGLN-195
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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。
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表5-12　SGLN-195代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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SGLN-195滤值和SGLN-96滤值相同，见表5-10。
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SGLN-195分区和SGLN-96分区相同，见表5-11。
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SGLN-195厂商识别代码和位置参考代码与SGLN-96相同。
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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。
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4) 全球可回收资产标识符(GRAI)
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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。
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全球可回收资产标识符包含以下信息元素：
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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。
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资产类型，是由管理实体分配给资产的某个特定类型的。
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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。
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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。
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图5-6　GRAI编码方案
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(1) GRAI-96
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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。
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表5-13　GRAI-96代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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表5-14　GRAI-96滤值
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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。
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表5-15　GRAI-96分区
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续表
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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。
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(2) GRAI-170
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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。
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表5-16　GRAI-170代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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GRAI-170滤值和GRAI-96滤值相同，见表5-14。
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GRAI-170分区和GRAI-96分区相同，见表5-15。
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GRAI-170厂商识别代码和资产类型代码与GRAI-96相同。
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5) 全球单个资产标识符(GIAI)
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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：
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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。
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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。
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GIAI编码方案如图5-7所示。
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图5-7　GIAI编码方案
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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。
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(1) GIAI-96
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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。
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表5-17　GIAI-96代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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表5-18　GIAI-96滤值
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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。
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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。
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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。
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表5-19　GIAI-96分区
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(2) GIAI-202
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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。
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表5-20　GIAI-202代码结构
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*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。
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标头8位，二进制值为。
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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。
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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。
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表5-21　GIAI-202分区
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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。
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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。
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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。
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6) 通用标识符GID-96
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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：
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表5-22　通用标识符(GID-96)
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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。
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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。
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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。
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4. EPC与EAN?UCC之间的关系
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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：
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组织上，由国际物品编码协会EAN和美国统一代码委员会UCC负责EPC在全球的推广与实施。
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技术上，EPC结构与现行的EAN?UCC系统中的GTIN是相兼容的，也就是说GTIN是EPC编码结构中的重要组成部分。二者之间既有区别又有联系，整体上必须维护EAN?UCC系统的一致性和连续性。
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EPC基本结构和GTIN转换为EPC的编码结构分别如图5-8和图5-9所示。
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图5-8　EPC基本结构
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标头：标识EPC的长度，类型，结构，版本。
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EPC管理者代码：负责管理下面部分的实体。
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对象分类代码：标识对象的类别。
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序列号：标识具体的单个实体。
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图5-9　GTIN 转换为EPC
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二、 标识技术
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标识存在于我们的生活中，当然在物联网中也存在标识，通过对物品的标识能够使我们清楚物品的各种信息。这一点对于信息的采集是非常重要的，如果没有对物品的标识，就没有办法对物品信息进行采集，这样使得在物联网末端的信息采集没有办法进行，那物联网“物物相连”的最终目标就没有办法达到。
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标识技术是为了能够达到标识目的的技术，指通过不同的载体去表现条码信息，就是说用什么方式去将信息写入设备。我们通常所说的对物品信息的载体主要有一/二维条码、射频识别技术(RFID)等。本书主要介绍了一/二维条码和射频识别技术(RFID)的识别技术。
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1.条码
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(1) 概述
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条码是将线条与空白按照一定的编码规则组合起来的符号，用于代表一定的字母、数字等资料。在进行辨识的时候，是用条码阅读机扫描，得到一组反射光信号，此信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子信号，经解码后还原为相应的文字或数字，再传入电脑。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。
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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)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成，以及字母的排列。一般较流行的一维条码有39码、EAN码、UPC 码、128码，以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等。
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(2) 历史
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条码最早出现在20世纪40年代，但得到实际应用和发展还是在20世纪70年代左右。现在世界上的各个国家和地区都已普遍使用条码技术，而且它正在被快速的推广到世界各地，其应用领域越来越广泛，并逐步渗透到许多技术领域。早在20世纪40年代，美国乔?伍德兰德(Joe Wood Land)和伯尼?西尔沃(Berny Silver)两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。
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如图5-10所示，该图案很像微型射箭靶，被叫做“公牛眼”代码。靶式的同心圆是由圆条和空绘成圆环形。在原理上，“公牛眼 ”代码与后来的条码很相近，遗憾的是当时的工艺和商品经济还没有能力印制出这种码。然而，10年后乔?伍德兰德作为IBM公司的工程师成为北美统一代码UPC码的奠基人。以吉拉德?费伊塞尔(Girard Fessel)为代表的几名发明家，于1959年提请了一项专利，描述了数字0～9中每个数字可由7段平行条组成。但是这种码使机器难以识读，使人读起来也不方便。不过这一构想的确促进了后来条形码的产生与发展。不久，E.F.布宁克(E.F.Brinker)申请了另一项专利，该专利是将条码标识在有轨电车上。60年代，西尔沃尼亚(Sylvania)发明的一个系统，被北美铁路系统采纳。这两项可以说是条形码技术最早期的应用。
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图5-10　“公牛眼”代码
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从20世纪80年代初，人们围绕提高条码符号的信息密度，开展了多项研究。128码和93码就是其中的研究成果。128码于1981年被推荐使用，而93码于1982年使用。这两种码的优点是条码符号密度比39码高出近30%。随着条形码技术的发展，条形码码制的种类不断增加，因而标准化问题显得很突出。为此先后制定了军用标准1189；交叉25码、39码和库德巴码ANSI标准MH10.8M等等。同时一些行业也开始建立行业标准，以适应发展需要。此后，戴维?阿利尔又研制出49码，这是一种非传统的条码符号，它比以往的条形码符号具有更高的密度(即二维条码的雏形)。接着特德?威廉斯(Ted Williams)推出16K码，这是一种适用于激光扫描的码制。到1990年年底为止，共有40多种条形码码制，相应的自动识别设备和印刷技术也得到了长足的发展。
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从20世纪80年代中期开始，我国一些高等院校、科研部门及一些出口企业，把条形码技术的研究和推广应用逐步提到议事日程，一些行业如图书、邮电、物资管理部门和外贸部门已开始使用条形码技术。
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在经济全球化、信息网络化、生活国际化、文化国土化的资讯社会到来之时，起源于20世纪40年代、研究于20世纪60年代、 应用于20世纪70年代、普及于20世纪80年代的条码与条码技术，及各种应用系统，引起世界流通领域里的大变革正风靡世界。条码作为一种可印制的计算机语言、未来学家称为“计算机文化”。90年代的国际流通领域将条码誉为商品进入国际计算机市场的“身份证”，使全世界对它刮目相看。印刷在商品外包装上的条码，像一条条经济信息纽带将世界各地的生产制造商、出口商、批发商、零售商和顾客有机地联系在一起。这一条条纽带，一经与EDI系统相连，便形成多项、多元的信息网，各种商品的相关信息犹如投入了一个无形的永不停息的自动导向传送机构，流向世界各地，活跃在世界商品流通领域。
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(3) 种类
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条码按照不同的分类方法，不同的编码规则可以分成许多种，现在已知的世界上正在使用的条码就有250 种之多。条码的分类方法有许多种，主要由条码的编码结构和条码的性质来决定。例如，按条码的长度来分，可分为定长条码和非定长条码；按排列方式分，可分为连续型条码和非连续型条码；按校验方式分，又可分为自校验型条码和非自校验型条码等。
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条码可分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码。一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码，物流条码包括128码、ITF码、39码、库德巴码等。二维条码根据构成原理，结构形状的差异，可分为两大类型：一类是行排式二维条码(2D stacked bar code)；另一类是矩阵式二维条码(2D matrix bar code)。
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(4) 二维条码
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二维条码技术是在一维条码无法满足实际应用需求的前提下产生的。由于受信息容量的限制，一维条码通常是对物品的标识，而不是对物品的描述。所谓对物品的标识，就是给某物品分配一个代码，代码以条码的形式标识在物品上，用来标识该物品以便自动扫描设备的识读，代码或一维条码本身不表示该产品的描述性信息。
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因此，在通用商品条码的应用系统中，对商品信息，如生产日期、价格等的描述必须依赖数据库的支持。在没有预先建立商品数据库或不便联网的地方，一维条码表示汉字和图像信息几乎是不可能的，即使可以表示，也显得十分不便且效率很低。
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随着现代高新技术的发展，迫切需要用条码在有限的几何空间内表示更多的信息，以满足千变万化的信息表示的需要。
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国外对二维条码技术的研究始于20世纪80年代末。在二维条码符号表示技术研究方面，已研制出多种码制，常见的有PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等。这些二维条码的密度都比传统的一维条码有了较大的提高，如PDF417的信息密度是一维条码Code39的20多倍。在二维条码标准化研究方面，国际自动识别制造商协会(AIM)、美国标准化协会(ANSI)已完成了PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等码制的符号标准。新成立的国际标准化组织―国际电工委员会第一联合委员会的第三十一分委员会，即条码自动识别技术委员会(ISO/IEC/JTC1/SC31)，已制定了QR Code的国际标准(ISO/IEC 1《自动识别与数据采集技术――条码符号技术规范――QR码》，起草了PDF417，Code 16K，Data Matrix，Maxi Code等二维条码的ISO/IEC标准草案。在二维条码设备开发研制、生产方面，美国、日本等国的设备制造商生产的识读设备、符号生成设备，已广泛应用于各类二维条码应用系统。二维条码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术，自诞生之日起就得到了世界上许多国家的关注。美国、德国、日本、墨西哥、埃及、哥伦比亚、巴林、新加坡、菲律宾、南非、加拿大等国，不仅已将二维条码技术应用于公安、外交、军事等部门对各
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