3．如何构建物联网的EPC体系结构

互联网的发展加快了全球经济一体化进程，而物联网的发展将加快信息网络化进程。2003年9月，美国成立了一个科研组织EPC Global，该科研组织成立的目的主要是对物联网领域进行探索和研究。据美国统一代码协会的负责人介绍，EPC Global是一个非盈利性组织：“我们将联合国际物品编码协会（EAN）引入EPC概念，让该概念与GTIN编码体系相互融合，打造更加完美的全球统一标识系统。”

美国麻省理工学院在物联网领域提出了一个全新的识别概念，这个概念被该学院的相关部门——自动识别实验室（Auto-ID）称为Electronic Product Code，简称EPC，中文名称为“电子产品代码”。电子产品代码就像是人的身份证一样，是每一个物品的身份标志。世界上每一个物品都可以配上一个固定的电子产品代码，也就是说，世界上每一个物品都可以拥有一个惟一的EPC作为自己的身份证，便于相关的物联网设备对其进行识别。构建电子产品代码（EPC）网络，可以将物与物进行连接，使每一个物品不再是一个孤单的个体，而是形成一个通过网络连接、彼此相关、彼此联系的物联网整体。这种物联网建成后，利用EPC网络既就可以传输数据、存储数据，还可以通过信息管理系统，对利用射频识别技术所采集来的数据信息进行统一的分析、管理以及决策。

美国麻省理工学院提出，他们要构建一个超级系统，这个超级系统可以覆盖世界上的所有物体，形成一个万物紧密相连的网络。这种设想中的关联世界万物的网络，其实就是我们经常提到的物联网。这个关联和覆盖世界万物的系统需要建立在一定的基础之上，而计算机互联网就是这个基础的最佳之选，另外，射频识别技术（RFID）以及无线通信技术则是实现构建这种系统的核心技术。在美国统一代码协会（UCC）的支持下，世界上每一个物品都将拥有一个EPC，每一个物品都将拥有自己的标识，每一个物品都能被高效识别。EPC网络将很快被普及，在不久的将来，这种关联万物的网络系统将最终被建成，届时，人们将能够真正步入物联网时代。

美国麻省理工学院与美国统一代码协会共同建立的非盈利性组织EPC Global对物联网的定义十分简单，该组织认为，物联网是一个具备三种先进系统的覆盖并关联世界万物的超级网络系统。这三种先进系统分别为EPC编码体系、射频识别系统、信息网络系统。

（1）EPC编码体系

我们知道，要真正实现物联网，就要为世界上每一件物品都制定一个统一的编码，但是，为世界上每一件物品都制定一个独一无二的电子编码显然是一件很难完成的事。所以，绝对意义上的物联网并不存在，相应地，人类需要退而求其次，既然不能编码全球的每一件物品，那我们不妨去编码全球每一件由人类生产出的物品。也就是说，如果全世界范围内有任何一个地方生产出了某件物品，就要在第一时间为该物品打上电子标签。为该物品打上电子标签，就相当让该物体终身携带一个全球惟一的电子产品代码EPC，电子产品代码标识了该物品，成为该物品的基本识别信息，有助于该物品被射频识别系统快速识别。比如，我们可以这样标识一个被生产的新物品，即“A公司于B时间在C地点生产的D类产品的第E件”。EPC编码体系，按国际标准称为Electronic Product Code，是欧美大力支持的电子编码体系，同时，世界上还有另外一种比较权威的电子编码体系，即由日本大力支持的UID编码，该编码的英文名称为Ubiquitous Identification。

（2）射频识别系统

EPC标签和读写器是射频识别系统的主要组成部分，就像每一个汽车都有一个车牌一样，每一个EPC标签也都有一个惟一的牌照。这个牌照是一种惟一的号码，被打印在EPC标签上，也就是说，编号的载体是EPC标签。EPC标签既可以被贴在物品的表面，又可以通过特殊装置打入物品的里面，内嵌在物体中。一旦一个物品被打入了EPC标签，该物品就拥有了惟一的电子产品代码，物品和电子产品代码之间是一种映射关系，并且这种关系具有惟一性，属于一对一的关系。所谓的“EPC标签”，其实就是一个电子标签，而射频识别系统的另一个重要组成部分与EPC标签有着千丝万缕的联系。EPC标签所储存的信息，即产品电子代码可以被RFID读写器读取。当RFID读写器读取了物品信息后，物联网中间件便可以发挥作用，即接收RFID读写器读取的信息，之后经由物联网中间件分层处理，最后分布式数据库将作为处理信息后的相关数据的存储库。

如果用户想查询物品信息，只需在搜索栏中输入产品电子代码等相关数据，便能获悉物品的供应状态。

（3）EPC信息网络系统

EPC信息网络系统由以下部分组成：发现服务、EPC中间件以及EPC信息服务。

①EPC中间件（EPC Middleware）

EPC中间件像一个纽带，它既可以是一个接口，又可以是一个平台，相对于信息系统和RFID读写器之间的“脐带”。前端是RFID读写器，后端是应用系统，通过EPC中间件的连接，前端后端便可以自由捕获并交互信息。这些被捕获和被交互的信息除了可以传送给RFID读写器，也能传给ERP系统、后端应用数据库软件系统等后端系统。

②发现服务（Discovery Service）

发现服务由两种主要服务类型构成，即配套服务和对象名解析服务（Object Name Service，简称ONS）。它的主要作用是获取EPC数据访问通道的信息，而要获取这些信息需要用到电子产品代码。现阶段，美国Verisign公司受非营利组织EPC Global委托，正在对发现服务系统进行运作和维持，其目的是支持ONS系统。

③EPC信息服务（EPC Information Service，简称EPC IS）

该信息服务又被称为软件支持系统，EPC信息软件支持系统的接口还没有一个严格的标准，其主要作用是在物联网上实现用户对EPC信息的交互。

EPC物联网体系架构主要由六个部分构成，由下到上分别是EPC编码、EPC标签、RFID读写器、中间件系统、ONS服务器以及EPC IS服务器。由此可见，物联网应用系统主要由RFID识别系统、中间件系统和计算机互联网系统构成。RFID识别系统的主要构件是EPC标签、RFID读写器，EPC标签被固定在每一个物品上，与RFID读写器通过无线连接。中间件系统的主要构件有ONS、PML、EPC IS和缓存系统。RFID识别系统和中间件系统的相关构件都是由计算机互联网系统进行连接，能够及时有效地对信息数据进行追踪、接收、增减、修改。

物联网的构架建立在互联网之上，主要过程是：首先在EPC标签上编制电子产品代码，再将EPC标签固定在物品上，然后通过RFID读写器识别EPC标签，并读取电子产品代码，将信息传送给中间件系统。如果中间件系统能进行处理，则将处理后的信息传送到更高层级；如果中间件系统在短时间内处理不了（可能由于读取的数据量较大），ONS就会发挥作用，存储一部分读取数据。EPC数据是中间件系统信息的主要组成部分，在本地ONS服务器的帮助下，中间件系统可以获取EPC信息服务器的网络地址。如果获取网络地址失败，中间件系统会向远程ONS发送请求，先获取物品的名称信息，再获取相关服务。