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文档简介
第3章物流信息采集技术
3.1条码技术3.2RFID技术3.3物流信息采集技术应用第3章物流信息采集技术3.1条码技术13.1条码技术
3.1.1条码技术概述3.1.2商品条码3.1.3二维条码3.1.4条码识读技术3.1条码技术3.1.1条码技术概述23.1.1条码技术概述1.条码技术的产生与发展条码最早出现在40年代,但得到实际应用和发展是在70年代左右。早在40年代,美国乔·伍德兰德(JoeWoodLand)和伯尼·西尔沃(BernySilver)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,于1949年获得了美国专利。这种代码的图案如图3.1.1条码技术概述1.条码技术的产生与发展3该图案很像微型射箭靶,被叫做“公牛眼”代码。该图案很像微型射箭靶,被叫做“公牛眼”代码。4条码的产生与发展1.国外条码的发展历史⑴条码技术的萌芽期(20世纪40年代至20世纪70年代)⑵条码技术普及期(20世纪70年代至20世纪80年代)⑶条码技术成熟期(20世纪80年代至今)2.我国条码技术应用发展的历程⑴技术启蒙阶段(20世纪70年代未到20世纪90年代初)⑵起步阶段(20世纪中期至21世纪初)⑶快速发展阶段(21世纪初至今)条码的产生与发展1.国外条码的发展历史5条码技术发展过程中的主要事件1949年美国的N.J.Woodland申请了环形条码专利。1960年提出铁路货车上用的条码识别标记方案。1963年1963年10月号《控制工程》杂志上发表了描述各种条码技术的文章。1967年美国辛辛那提的一家超市首先使用条码扫描器。1969年比利时邮政业采用用荧光条码表示信函投递点的邮政编码。1970年美国成立UCC;美国邮政局采用长短形条码表示信函的邮政编码。1971年欧洲的一些图书馆采用Plessey码。1972年美国提出库德巴码、交叉25码和UPC码。1974年美国提出39码。1977年欧洲采用EAN码。1980年美国军事部门采纳39码作为其物品编码。条码技术发展过程中的主要事件1949年美国的N.J.Wo61981年国际物品编码协会成立;实现自动识别的条码译码技术;128码被推荐使用。1982年手持式激光条码扫描器实用化;美国军用标准military标准1189被采纳;93码开始使用。1983年美国制定了ANSI标准MH10.8M,包括交叉25码、39码和Codebar码。1984年美国制定医疗保健业用的条码标准。1987年美国的DavidAllairs博士提出49码。1988年可见激光二极管研制成功;美国的TedWillians提出适合激光系统识读的新颖码制16K码。1986年我国邮政确定采用条码信函分捡体制。1988年底我国成立“中国物品编码中心(ANCC)”。1991.4“中国物品编码中心”代表中国加入“国际物品编码协会”。1981年国际物品编码协会成立;实现自动识别的条码译码技术72条码技术的特点(1)输入速度快:与键盘输入相比,条码输入的速度是键盘输入的5倍,并且能实现“即时数据输入”。(2)可靠性高:键盘输入数据出错率为三百分之一,利用光学字符识别技术出错率为万分之一,而采用条码技术误码率低于百万分之一。(3)采集信息量大:利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息,二维条码更可以携带数千个字符的信息,并有一定的自动纠错能力。(4)灵活实用:条码标识既可以作为一种识别手段单独使用,也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别,还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。
2条码技术的特点(1)输入速度快:与键盘输入相比,条码输入89条码与其他自动识别技术的比较名称项目键盘OCR(光学字符识别)磁条(卡)条码射频输入12位数据速度6s4s0.3-2s0.3-2s0.3-0.5s误码率1/3001/100001/15000~1/1000000000印刷密度10~12字符/in48字符/in最大20字符/in4~8000字符/in基材价格无低中低高扫描器价格无高中低高能否接触识读接触接触接触至2m接触至几十m优点操作简单;可用眼阅读;键盘本身便宜可用眼阅读数据密度高;输入速度快输入速度快;误读率低;设备便宜;设备种类多;可非接触式阅读可在灰尘、油污等恶劣环境下使用;可非接触式识读缺点误码率高;输入速度低;输入受个人因素影响输入速度低;不能非接触式识读;设备价格高不能直接用眼阅读;不能非接触式阅读;数据可变更数据不能更改;不可用眼直接阅读发射、接收装置价格昂贵;发射装置寿命短;数据可改写9条码与其他自动识别技术的比较名称键盘OCR(光学字符识别)93条码技术的基本概念
1)条码技术的基础术语(1)条(BAR):条码中反射率较低的部分,一般印刷的颜色较深。(2)空(SPACE):条码中反射率较高的部分,一般印刷的颜色较浅。(3)空白区(CLEARAREA):条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。(4)起始符(STARTCHARACTER):位于条码起始位置的若干条与空,标志条码符号的开始。阅读器确认后开始处理扫描。(5)终止符(STOPCHARACTER):位于条码终止位置的若干条与空,条码的最后一位字符,标志一个条码符号的结束,阅读器确认此字符后停止处理。。(6)中间分隔符(CENTRALSEPERATINGCHARACTER):位于条码中间位置的若干条与空。(7)条码数据符(BARCODEDATDCHARACTER):表示特定信息的条码符号。(8)校验符(CHECKCHARACTER):表示校验码的条码若干条与空,代表一种算术运算结果。阅读器解码时,对读入的各字符进行规定的运算,运算结果与校验码相同,则规定此次阅读有效,否则不予读入。。(9)供人识别字符(HUMANREADABLECHARACTER):位于条码符的下方,与相应的条码相对应的、用于供人识别的字符。3条码技术的基本概念1)条码技术的基础术语10第3章_物流信息采集技术课件112)条码技术的基础概念(1)码制条码的码制是指条码符号的类型,每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的条码字符集。条码字符中字符总数不能大于该种码制的编码容量。常用的一维条码的码制包括:EAN码、39码、交插25码、UPC码、128码、93码,及Codabar(库德巴码)等。2)条码技术的基础概念(1)码制12(2)条码字符集条码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合。有些码制仅能表示10个数字字符:0到9,如EAN/UPC码,25条码;有些码制除了能表示10个数字字符外,还可以表示几个特殊字符,如库德巴条码。39条码可表示数字字符:0~9,26个英文字母:A~Z以及一些特殊符号。(2)条码字符集条码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合13(3)连续性与非连续性条码符号的连续性是指每个条码字符之间不存在间隔,相反,非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。从某种意义上讲,由于连续性条码不存在条码字符间隔,即密度相对较高,而非连续性条码的密度相对较低。但非连续性条码字符间隔引起误差较大,一般规范不给出具体指标限制。而对连续性条码除了控制尺寸误差外,还需控制相邻条与条,空与空的相同边缘间的尺寸误差及每一条码字符的尺寸误差。(3)连续性与非连续性条码符号的连续性是指每个条码字符之间不14(4)定长条码与非定长条码定长条码是指仅能表示固定字符个数的条码。非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。例如:EAN/UPC码是定长条码,它们的标准版仅能表示12个字符,39码为非定长条码。(4)定长条码与非定长条码定长条码是指仅能表示固定字符个数的15(5)双向可读性条码符号的双向可读性,是指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。绝大多数码制都可双向识读,所以都具有双向可读性。事实上,双向可读性不仅仅是条码符号本身的特性,它是条码符号和扫描设备的综合特性。(5)双向可读性条码符号的双向可读性,是指从左、右两侧开始扫16(6)自校验特性条码符号的自校验特性是指条码字符本身具有校验特性。若在一条码符号中,一个印刷缺陷(例如,因出现污点把一个窄条错认为宽条,而相邻宽空错认为窄空)不会导致替代错误,那么这种条码就具有自校验功能。例如39条码、库德巴条码、交插25条码都具有自校验功能;EAN和UPC条码、93条码等都没有自校验功能。(6)自校验特性条码符号的自校验特性是指条码字符本身具有校验17184条码技术内容1.符号技术符号技术主要研究各种码制条码的编码规则、特点及应用范围、条码符号的设计及制作、条码符号印刷质量的控制等。2.识别技术识别技术主要由条码扫描和译码两部分构成。3.条码应用系统设计条码应用系统由条码、识读设备、计算机及通信系统组成。系统设计主要考虑三个因素:条码设计、符号印制和识读设备。184条码技术内容1.符号技术18195条码的结构与类型1)条码的结构2)条码的编码方法3)条码的标准4)常用条码类型195条码的结构与类型1)条码的结构19201)条码的结构(1)模块模块是指条码中最窄的“条”或“空”,模块的宽度通常是以mm或mil(千分之一英寸)为单位。(2)重要参数密度。条码的密度是指单位长度的条码所表示的字符个数。宽窄比。对于只有两种宽度单元的码制,宽单元与窄单元的比值称为宽窄比。对比度。对比度是条码符号的光学指标。201)条码的结构(1)模块2021(3)结构组成一个完整的条码结构组成次序依次为:静空区(前),起始符,数据符(中间分割符,主要用于EAN码),校验符,终止符,静空区(后)21(3)结构组成一个完整的条码结构组成次序依次为:21222)条码的编码方法(1)模块组合法模块组合法是指条码符号中,条与空分别由若干个模块组合而成。一个标准模块的条表示二进制的“1”,一个标准模块的空表示二进制的“0”。2空2条2空2条7个模块7个模块1个字符1个字符222)条码的编码方法(1)模块组合法2空2条2空2条7个模2223(2)宽度调节法宽度调节法是指条码中,条(空)的宽窄设置不同,宽单元表示二进制的“1”,窄单元表示二进制的“0”,宽单元的宽度通常是窄单元宽度的2~3倍。字符间隔字符间隔
二进制
1000123(2)宽度调节法宽度调节法是指条码中,条(空)的宽窄设置23243)条码的标准国家制定的各类条码标准
序号标准名称标准号1商品条码GB12904-19982通用商品条码符号位置GB/T14257-933条码符号印制质量的检验GB/T14258-934库德巴条码GB/T12907-915三九条码GB/T12908-916中国标准书号(ISBN)部分条码GB/T12906-917贸易单元128条码GB/T15425-948储运单元条码GB/T16830-19979条码系统通用术语条码符号术语GB/T12905-9110位置码GB/T16828-199711交叉二五码GB/T16829-199712四一七条码GB/T17172-1997243)条码的标准国家制定的各类条码标准序号标准名称标准号244)常用条码类型(1)条形码按码制分类①UPC码:1973年,美国率先在国内的商业系统中应用于UPC码之后,加拿大也在商业系统中采用UPC码。UPC码是一种长度固定的连续型数字式码制,其字符集为数字0~9。它采用四种元素宽度,每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。下节我们将详细介绍UPC-A码和UPC-E码。4)常用条码类型(1)条形码按码制分类25表UPC码的各种版本版本应用对象格式UPC-A通用商品SXXXXXXXXXXCUPC-B医药卫生SXXXXXXXXXXCUPC-C产业部门XSXXXXXXXXXXCXUPC-D仓库批发SXXXXXXXXXXCXXUPC-E商品短码XXXXXX注:S-系统码X-数据码C-校验码表UPC码的各种版本版本应用对象格式UPC-A通用商品26②EAN码:1977年,欧洲经济共同体各国按照UPC码的标准制定了欧洲物品编码EAN码,与UPC码兼容,而且两者具有相同的符号体系。EAN码的字符编号结构与UPC码相同,也是长度固定的、连续型的数字式码制,其字符集是数字0~9。它采用四种元素宽度,每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。EAN码有两种类型,即EAN-13码和EAN-8码。
②EAN码:1977年,欧洲经济共同体各国按照UPC码的标准27③交叉25码:交叉25码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制,其字符集为数字0~9。采用两种元素宽度,每个条和空是宽或窄元素。编码字符个数为偶数,所有奇数位置上的数据以条编码,偶数位置上的数据以空编码。如果为奇数个数据编码,则在数据前补一位0,以使数据为偶数个数位。③交叉25码:交叉25码是一种长度可变的连续型自校验数字式码28④39码:39码是第一个字母数字式码制。1974年由Intermec公司推出。它是长度可比的离散型自校验字母数字式码制。其字符集为数字0—9,26个大写字母和7特殊字符(-、。、Space、/、%、+、$),共43个字符。每个字符由9个元素组成,其中有5个条(2个宽条,3个窄条)和4个空(1个宽空,3个窄空),是一种离散码。
④39码:39码是第一个字母数字式码制。1974年由Inte29⑤库德巴码:库德巴码(CodeBar)出现于1972年,是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。其字符集为数字0—9和6个特殊字符(-、:、/、。、+、$),共16个字符。常用于仓库、血库和航空快递包裹中。⑤库德巴码:库德巴码(CodeBar)出现于1972年,是30⑥128码:128码出现于1981年,是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。它采用四种元素宽度,每个字符由3个条和3个空,共11个单元元素宽度,又称(11,3)码。它由106个不同条形码字符,每个条形码字符有三种含义不同的字符集,分别为A、B、C。它使用这3个交替的字符集可将128个ASCII码编码。⑥128码:128码出现于1981年,是一种长度可变的连续型31⑦93码:93码是一种长度可变的连续型字母数字式码制。其字符集成为数字。0~9,26个大写字母和7个特殊字符(-、。、Space、/、+、%、$)以及4个控制字符。每个字符由3个条和3个罕,共9个元素宽度。⑧49码:49码是一种多行的连续型、长度可变的字母数字式码制。出现于1987年,主要用于小物品标签上的符号。采用多种元素宽度。其字符集为数字0~9,26个大写字母和7个特殊字符(-、。、Space、%、/、+、%、$)、3个功能键(F1、F2、F3)和3个变换字符,共49个字符。⑦93码:93码是一种长度可变的连续型字母数字式码制。其字符32⑨其他码制:除上述码外,还有其他的码制,例如25码出现于1977年,主要用于电子元器件标签;矩阵25码是11码的变形;Nixdorf码已被EAN码所取代,Plessey码出现于1971年5月,主要用于图书馆等。
⑨其他码制:除上述码外,还有其他的码制,例如25码出现于1933(2)按维数分类①普通的一维条码:普通的一维条码自本问世以来,很快得到了普及并广泛应用。但是由于一维条码的信息容量很小,如商品上的条码仅能容13位的阿拉伯数字,更多的描述商品的信息只能依赖数据库的支持,离开了预先建立的数据库,这种条码就变成了无源之水,无本之木,因而条码的应用范围受到了一定的限制。(2)按维数分类①普通的一维条码:普通的一维条码自本问世以34②二维条码:除具有普通条码的优点外,二维条码还具有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强、易于制作、成本低等优点。美国Symbol公司于1991年正式推出名为PDF417的二维条码,简称为PDF417条码,即“便携式数据文件”。FDF417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件,是实现证件及卡片等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。
②二维条码:除具有普通条码的优点外,二维条码还具有信息容量大35③多维条码:进入20世纪80年代以来,人们围绕如何提高条形码符号的信息密度,进行了研究工作。多维条形码和集装箱条形码成为研究、以展与应用的方向。③多维条码:进入20世纪80年代以来,人们围绕如何提高条形码363.1.2商品条码1.商品条码概论1)商品条码概述
商品条码有两大类:EAN条码和UPC条码,我国目前所用的多为EAN条码。商品条码是ANCC系统的一个重要组成部分,是ANCC系统发展的基础。它主要用于对零售商品、非零售商品及物流单元的条码标识。3.1.2商品条码1.商品条码概论37零售商品零售商品是指在零售端通过POS扫描结算的商品。其条码标识由全球贸易项目代码(GTIN)及其对应的条码符号组成。零售商品的条码标识主要采用EAN/UPC条码。一听啤酒、一瓶洗发水和一瓶护发素的组合包装都可以作为一项零售商品卖给最终消费者。零售商品零售商品是指在零售端通过POS扫描结算的商品。其条码38非零售商品非零售商品是指不通过POS扫描结算的用于配送、仓储或批发等操作的商品。其标识代码由全球贸易项目代码(GTIN)及其对应的条码符号组成。非零售商品的条码符号主要采用采用ITF-14条码或UCC/EAN-128条码,也可使用EAN/UPC条码。一个装有24条香烟的纸箱、一个装有40箱香烟的托盘都可以作为一个非零售商品进行批发、配送。非零售商品非零售商品是指不通过POS扫描结算的用于配送、仓储39物流单元物流单元条码是为了便于运输或仓储而建立的临时性组合包装,在供应链中需要对其进行个体的跟踪与管理。通过扫描每个物流单元上的条码标签,实现物流与相关信息流的链接,可分别追踪每个物流单元的实物移动。物流单元的编码采用系列货运包装箱代码(SSCC-18)进行标识。一箱有不同颜色和和尺寸的12件裙子和20件夹克的组合包装,一个含有40箱饮料的托盘(每箱12盒装)都可以视为一个物流单元。物流单元物流单元条码是为了便于运输或仓储而建立的临时性组合包402)商品条码数据结构
GTIN(全球贸易项目代码)是为全球贸易项目提供唯一标识的一种代码(或称数据结构)。GTIN是唯一的、无含义的、多行业的、全球认可的代码。有四种编码结构:EAN/UCC-13、EAN/UCC-8、UCC-12以及EAN/UCC-14,前三种结构也可表示成14位数字的代码结构。2)商品条码数据结构GTIN(全球贸易项目代码)是为全球贸41表
全球贸易项目代码数据结构
数据结构GTIN格式N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12N13N14EAN/UCC-130N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12N13UCC-1200N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12EAN/UCC-8000N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11EAN/UCC-14N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12N13N14前三种编码结构用于通过零售渠道销售的贸易单元,即通过POS结算进行销售的贸易单元。第四种结构用于由相同贸易项目组成的包装单元。表全球贸易项目代码数据结构数据结构GTIN格式N1N2423)商品编码原则
(1)惟一性(2)稳定性(3)无含义性3)商品编码原则(1)惟一性432.零售商品标识代码与条码符号表示零售商品条码的代码是按照国际物品编码协会(EAN)统一规定的规则编制的,分为标准版和缩短版两种。标准版商品条码的代码由13位阿拉伯数字组成,简称EAN-13码。缩短版商品条码的代码由8位数字组成,简称EAN-8码。EAN-13码和EAN-8码的前3位数字叫“前缀码”,是用于标识EAN成员的代码,由EAN统一管理和分配,不同的国家或地区有不同的前缀码。中国的前缀码目前有三个:690、691、692。2.零售商品标识代码与条码符号表示零售商品条码的代码是按照441)零售商品编码结构(1)标准版商品条码的代码结构对于我国商品条码的代码而言,由690、691、692三个前缀码构成的EAN-13码有如下两种结构:结构种类结构一结构二厂商识别代码X13X12X11X10X9X8X7X13X12X11X10X9X8X7X6商品项目代码X6X5X4X3X2X5X4X3X2校验码X1X1注:1)Xi(I=1-13)表示从右至左的第i位数字代码.2)GB12904-1998还规定了结构三,但目前尚未用于编码。1)零售商品编码结构(1)标准版商品条码的代码结构结构种类45①当前缀码为690、691时,EAN/UCC-13的代码结构:②当前缀码为692、693(中外合资条码)时,EAN/UCC-13的代码结构:①当前缀码为690、691时,EAN/UCC-13的代码结构46厂商识别代码是中国物品编码中心按照国家标准的规定,在EAN分配的前缀码的基础上增加4位或5位数编制的,用于对厂商的唯一标识。商品项目代码是取得中国物品编码中心核准的商品条码系统成员资格的企业,按照国家标准的规定,在已获得的厂商识别代码的基础上,自行对本企业的商品项目进行的编码,包括5位或4位数。校验码是根据前12位数按GB12904—1998附录A规定的方法计算得出的。在实际工作中,校验码一般不用人工计算,由制作条码原版胶片或制作条码标签的设备自动生成。
厂商识别代码是中国物品编码中心按照国家标准的规定,在EAN分47(2)缩短版商品条码的代码结构商品项目识别代码X8X7X6X5X4X3X2校验码X1(2)缩短版商品条码的代码结构商品项目识别代码X8X7X6X482)零售商品条码符号表示零售商品条码通常选择使用EAN/UPC条码符号。①UPC-A和UPC-E商品条码的符号结构②EAN-8商品条码的符号结构③EAN-13商品条码的符号结构2)零售商品条码符号表示零售商品条码通常选择使用EAN/UP49①UPC-A和UPC-E商品条码的符号结构UPC-A左、右侧空白区最小宽度均为9个模块宽,其它结构与EAN-13商品条码相同。
①UPC-A和UPC-E商品条码的符号结构UPC-A左、右侧50UPC-A码的特点每个字码皆由7个模组组合成2线条2空白,其逻辑值可用7个二进制数字表示,例如逻辑值0001101代表数字1,逻辑值0为空白,1为线条,故数字1的UPC-A码为粗空白(000)-粗线条(11)-细空白(0)-细线条(1)。从空白区开始共113个模组,每个模组长0.33mm,条码符号长度为37.29mm。中间码两侧的数据符编码规则是不同的,左侧为奇,右侧为偶。奇表示线条的个数为奇数;偶表示线条的个数为偶数。左侧数据符与右侧数据符字码的逻辑值如下表所示。UPC-A码的特点每个字码皆由7个模组组合成2线条2空白,51UPC-A码左侧数据码与右侧数据符字码逻辑值对照表
左数据符(奇)右数据符(偶)字码值逻辑值逻辑值0000011011110010110011001110011022001001111011003301111011000010440100011101110055011000110011106601011111010000770111011100010088011011110010009900010111110100注:0为空白,1为线条UPC-A码左侧数据码与右侧数据符字码逻辑值对照表左数据符52UPC-E是UPC-A码的简化型式,其编码方式是将UPC-A码整体压缩成短码,以方便使用,因此其编码形式须经由UPC-A码来转换。UPC-E由6位数码与左右护线组成,无中间线。6位数字码的排列为3奇3偶,其排列方法取决于校验码的值。UPC-E码只用于国别码为0的商品。UPC-E是UPC-A码的简化型式,其编码方式是将UPC-A53②EAN-8商品条码的符号结构
EAN-8商品条码由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成②EAN-8商品条码的符号结构EAN-8商品条码由左侧空54EAN-8商品条码的符号结构
EAN-8商品条码的符号结构55EAN-8商品条码符号构成示意图
EAN-8商品条码符号构成示意图56EAN-8商品条码左侧空白区与右侧空白区的最小宽度均为7个模块宽。为保护左右侧空白区的宽度,可在条码符号左下角加“<”符号,在条码符号右下角加“>”符号EAN-8商品条码左侧空白区与右侧空白区的最小宽度均为7个57左侧数据符表示4位信息,由28个模块组成。右侧数据符表示3位数字信息,由21个模块组成。供人识别字符是与条码相对应的8位数字,位于条码符号的下方。左侧数据符表示4位信息,由28个模块组成。58③EAN-13商品条码的符号结构EAN-13商品条码由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成。
③EAN-13商品条码的符号结构EAN-13商品条码由左侧59EAN-13商品条码符号构成示意图
EAN-13商品条码符号构成示意图60其各个组成部分
左侧空白区:位于条码符号最左侧的与空的反射率相同的区域,其最小宽度为11个模块宽。起始符:位于条码符号左侧空白区的右侧,表示信息开始的特殊符号,由3个模块组成。左侧数据符:位于起始符号右侧,中间分隔符左侧的一组条码字符。表示6位数字信息,由42个模块组成。中间分隔符:位于左侧数据符的右侧,是平分条码字符的特殊符号,由5个模块组成。右侧数据符:位于中间分隔符右侧,校验符左侧的一组条码字符。表示5位数字信息的一组条码字符,由35个模块组成。校验符:位于右侧数据符的右侧,表示校验码的条码字符,由7个模块组成。终止符:位于条码符号校验符的右侧,表示信息结束的特殊符号,由3个模块组成。右侧空白区:位于条码符号最右侧的与空的反射率相同的区域,其最小宽度为7个模块宽。其各个组成部分左侧空白区:位于条码符号最左侧的与空的反射率61为保护右侧空白区的宽度,可在条码符号右下角加“>”符号,“>”符号的位置见图。为保护右侧空白区的宽度,可在条码符号右下角加“>”符号,“>62供人识别字符:位于条码符号的下方,与条码相对应的13位数字。供人识别字符优先选用GB/T12508中规定的OCR-B字符集;字符顶部和条码字符底部的最小距离为0.5个模块宽。EAN-13商品条码供人识别字符中的前置码印制在条码符号起始符的左侧。供人识别字符:位于条码符号的下方,与条码相对应的13位数字。633非零售商品标识代码与条码符号表示1)非零售商品编码结构非零售商品的标识代码主要采用GTIN四种数据结构中的EAN/UCC-14、EAN/UCC-13和UCC-12(见零售商品标识代码的结构)三种。EAN/UCC-14的代码结构如表所示。指示符内含商品的标识代码(不含校验位)校验位N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12N13N14EAN/UCC-14的代码结构
3非零售商品标识代码与条码符号表示1)非零售商品编码结构指64(1)指示符:指示符的赋值区间为1~9,其中1~8用于定量的非零售商品,9用于变量的非零售商品。最简单的方法是按顺序分配指示符,即将1,2,3…分别分配给非零售商品的不同级别的包装组合。(2)厂商识别代码、商品项目代码、校验位的含义同零售商品。(1)指示符:指示符的赋值区间为1~9,其中1~8用于定量的652)非零售商品编码方法
(1)单个包装的非零售商品单个包装的非零售商品是指独立包装但又不适合通过零售端POS扫描结算的商品项目,如独立包装的冰箱、洗衣机等。其标识代码可以采用EAN/UCC-13、EAN/UCC-8或UCC-12代码结构(2)含有多个包装等级的非零售商品如果要标识的货物内含有多个包装等级,如装有24条香烟的一整箱烟,或装有6箱烟的托盘等。其标识代码可以选用EAN/UCC-14、EAN/UCC-13或UCC-12。采用EAN/UCC-13或UCC-12时,与零售贸易项目的标识方法相同。包装指示符的取值范围为1~8。
2)非零售商品编码方法(1)单个包装的非零售商品66不同包装等级的商品的编码方案
不同包装等级的商品的编码方案673)非零售商品条码符号表示非零售商品的符号表示有多种,如EAN/UPC条码、ITF-14条码或UCC/EAN-128条码。采用EAN/UPC条码标识非零售商品时,其方法与零售商品相同。(1)ITF-14条码ITF条码是一种连续型、定长、具有自校验功能,并且条、空都表示信息的双向条码3)非零售商品条码符号表示非零售商品的符号表示有多种,如EA68ITF-14条码结构:ITF-14条码结构:69ITF-14印刷位置:每个完整的非零售商品包装上至少应有一个条码符号。包装项目上最好使用两个条码符号,放置在相邻的两个面上——短的面和长的面右侧各放一个。在仓库应用中,这样可以保证包装转动时,人们总能看到其中的一个条码符号。ITF-14印刷位置:每个完整的非零售商品包装上至少应有一个70(2)UCC/EAN-128条码UCC/EAN-128应用标识条码是一种连续型、非定长条码,能更多地标识贸易单元中需表示的信息,如产品批号、数量、规格、生产日期、有效期、交货地等。UCC/EAN-128应用标识条码由应用标识符和数据两部分组成,每个应用标识符由2位到4位数字组成。条码应用标识的数据长度取决于应用标识符。条码应用标识采用UCC/EAN-128码表示,并且多个条码应用标识可由一个条码符号表示。UCC/EAN-128条码是由双字符起始符号、数据符、校验符、终止符及左、右侧空白区组成。(2)UCC/EAN-128条码UCC/EAN-128应用标71UCC/EAN-128应用标识条码结构图UCC/EAN-128应用标识条码结构图72UCC/EAN-128条码可用于标识带有附加属性信息的商品。下图为一个表示非零售商品的标识代码、有效期和批号的UCC/EAN-128条码。UCC/EAN-128条码标识的非零售商品
UCC/EAN-128条码可用于标识带有附加属性信息的商品。73UCC/EAN-128印刷位置:物流单元条码符号位置放置原则同ITF-14条码符号。在相邻的面上放置两个标签:一个放在短面的右边,一个在长面的右边。如图所示。UCC/EAN-128印刷位置:物流单元条码符号位置放置原744商品条码应用1)建立商店自动销售管理系统(POS)POS系统,又称销售点管理系统,是利用现金收款机作为终端机与计算机系统相联,并借助于光电识读设备为计算机采集商品的销售信息。当带有条码符号的商品通过结算台扫描时,该商品的销售信息立刻传入商店的计算机管理系统,计算机自动查询到该商品的名称、价格等,并进行自动结算,提高了结算速度和结算的准确性。该管理系统可以根据这些信息,实现结算、商品货架补充、订货、盘点等自动化管理。4商品条码应用1)建立商店自动销售管理系统(POS)752)实现商品信息的电子数据交换(EDI)条码作为商品信息的载体,不仅为生产商、批发商和零售商建立了联系的纽带,更重要的是为电子信息交换提供了通用的“语言”。国际物品编码协会已组织几十个会员国,在联合国及国际标准化组织ISO规范指导下,根据联合国欧洲经济开发委员会的行政管理、商业和运输业电子数据交换规则(EDIFACT),制定了电子通信标准(EANCOM)。
2)实现商品信息的电子数据交换(EDI)76很多发达国家如英国、荷兰等,通过采用EANCOM标准建立了条码商品信息交换系统。有些中等发达国家和发展中国家也在这方面开始了有益的尝试。条码商品信息交换系统的出现,使工厂、商店和顾客可以通过计算机联网,借助于条码,获得大量的商品信息,实现电子数据交换和资源共享。很多发达国家如英国、荷兰等,通过采用EANCOM标准建立了条773.1.3二维条码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。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,也显得十分不全且效率很低。3.1.3二维条码二维条码技术是在一维条码无法满足实际应用78八十年代末,出现了具有大信息容量的条码--二维码,它从简单的将一维码堆积而成的二维码(例如PDF417)到矩形的二维码(例如QR),信息容量从原来的几十个字节到接近2000个字节,通过压缩技术能将凡是可以数字化的信息,包括汉字、照片、指纹、钳子、声音等进行编码,在远离数据库和不便联网的地方实现信息的携带、传递和防伪。八十年代末,出现了具有大信息容量的条码--二维码,它从简单的79AZTAC
PDF417
QR三种二维码的样图
AZTACPDF417801二维条码的特点(1)存储量大:二维条形码可以存储1100个字,比起一维条形码的15个字,存储量大为增加,而且能够存储中文,其资料不仅可应用在英文、数字、汉字、记号等,甚至空白也可以处理,而且尺寸可以自由选择,这也是一维条形码做不到的。
1二维条码的特点(1)存储量大:二维条形码可以存储11081(2)抗损性强:二维条形码采用故障纠正的技术,遭受污染以及破损后也能复原,即使条码受损程度高达50%,仍然能够解读出原数据,误读率为6100万分之一。(3)安全性高:在二维条形码中采用了加密技术,所以使安全性大幅度提高。(4)可传真和影印:二维条形码经传真和影印后仍然可以使用,而一维条形码在经过传真和影印后机器就无法进行识读。
(2)抗损性强:二维条形码采用故障纠正的技术,遭受污染以及破82(5)印刷多样性:对于二维条形码来讲,它不仅可以在白纸上印刷黑字,还可以进行彩色印刷,而且印刷机器和印刷对象都不受限制,印刷起来非常方便。(6)抗干扰能力强:与磁卡、IC卡相比,二维条形码由于其自身的特性,具有强抗磁力、抗静电能力。(7)码制更加丰富。(5)印刷多样性:对于二维条形码来讲,它不仅可以在白纸上印刷83一维条码与二维条码的比较
项目/条码类型一维条码二维条码条码密度与容量密度低,容量小密度高,容量大错误校验及纠错能力可以校验码进行错误校验,但没有错误纠正能力有错误检验及错误纠正能力,并可根据实际应用设置不同的安全等级垂直方向的信息不储存信息,垂直方向的高度是为了识读方便,并弥补印刷缺陷或局部损坏携带信息,因对印刷缺陷或局部损坏等可以错误纠正机制恢复信息主要用途主要用于对物品的标识用于对物品的描述信息网络与数据库依赖性多数场合须依赖信息网络与数据库的存在可不依赖信息网络与数据库的存在而单独应用识读设备可用线扫描器识读,如光笔、线型CCD、激光扫描枪对于堆叠式可用型线扫描器的多次扫描,或可用图像扫描仪识读。矩阵式则仅能用图像扫描仪识读一维条码与二维条码的比较项目/条码类型一维条码二维条码条码842二维条码的类型(1)行排式二维码:即线性堆叠式二维码,就是在一维条形码的基础上,降低条码行的高度,安排一个纵横比大的窄长条码行,并将各行在顶上互相堆积,每行间都用一模块宽的厚黑条相分隔。典型的线性堆叠式二维码有Code16K、Code49、PDF417等。2二维条码的类型(1)行排式二维码:即线性堆叠式二维码,85(2)矩阵式二维码:它是采用统一的黑白方块的组合,而不是不同宽度的条与空的组合,它能够提供更高的信息密度,存储更多的信息,与此同时,矩阵式的条码比堆叠式的具有更高的自动纠错能力,更适用于在条码容易受到损坏的场合。矩阵式符号没有标识起始和终止的模块,但它们有一些特殊的“定位符”,定位符中包含了符号的大小和方位等信息。矩阵式二维条码和新的堆叠式二维条码能够用先进的数学算法将数据从损坏的条码符号中恢复。典型的矩阵二维码有Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。(2)矩阵式二维码:它是采用统一的黑白方块的组合,而不是不同86(3)邮政码:通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如Postnet、BPO4-State等。(3)邮政码:通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如873两种典型的二维条码1)PDF417条码PDF417二维条码是一种行排式二维条码,目前应用最为广泛。PDF417条码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的。PDF取自英文PortableDataFile三个单词的首字母,意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空共17个模块构成,所以称为PDF417条码。
3两种典型的二维条码1)PDF417条码88PDF417是一种多层、可变长度、具有高容量和纠错能力的二维条码。每一个PDF417符号可以表示1108个字节、或1850个ASCⅡ字符或2710个数字的信息。PDF417是一种多层、可变长度、具有高容量和纠错能力的二89
PDF417符号的结构
PDF417符号的结构90符号字符的结构每一个符号字符包括4个条和4个空,每一个条或空由1-6个模块组成。在一个符号字符中,4个条和4个空的总模块数为17,符号字符的结构每一个符号字符包括4个条和4个空,每一个条或空912)QRCode条码QRCode码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号QRCode2)QRCode条码QRCode码是由日本Denso公92①超高速识读用CCD二维条码识读设备,每秒可识读30个含有100个字符的QRCode码符号;对于含有相同数据信息的四一七条码符号,每秒仅能识读3个符号;对于DataMartix矩阵码,每秒仅能识读2~3个符号。②全方位识读QRCode码具有全方位(360°)识读特点
①超高速识读93③能够有效地表示中国汉字、日本汉字由于QRCode码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字,它仅用13bit可表示一个汉字,而四一七条码、DataMartix等二维码没有特定的汉字表示模式,因此仅用字节表示模式来表示汉字,在用字节模式表示汉字时,需用16bit(二个字节)表示一个汉字,因此QRCode码比其它的二维条码表示汉字的效率提高了20%。③能够有效地表示中国汉字、日本汉字94QRCode与DataMartix和PDF417
的比较表
码制QRCodeDataMartixPDF417研制公司DensoCorp.I.D.MatrixInc.SymbolTechnolgiesInc(日本)(美国)(美国)码制分类矩阵式堆叠式识读速度30个/每秒2~3个/秒3个/秒识读方向全方位(360°)±10°识读方法深色/浅色模块判别条空宽度尺寸判别汉字表示13bit16bit16bitQRCode与DataMartix和PDF417
的比953.1.4条码识读技术1.条码识读原理由于不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后,照射到黑白相间的条形码上时,反射光经凸透镜2聚焦后,照射到光电转换器上,于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号,并转换成相应的电信号输出到放大整形电路.白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同.但是,由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅10mV左右,不能直接使用,因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大.放大后的电信号仍然是一个模拟电信号,为了避免由条形码中的疵点和污点导致错误信号,在放大电路后需加一整形电路,把模拟信号转换成数字电信号,以便计算机系统能准确判读。
3.1.4条码识读技术1.条码识读原理962.条码识读设备1)条码扫描器的分类(1)CCD扫描器和激光扫描器CCD扫描器的特点:价格低,属于低档产品,扫描距景深短。激光扫描器的特点:扫描速度快,扫描距景深长。(2)手持式、小滚筒式、平台式条码扫描器2.条码识读设备1)条码扫描器的分类972)条码扫描器接口条码扫描器的常用接口类型有以下三种:(1)SCSI(小型计算机标准接口):此接口最大的连接设备数为8个,通常最大的传输速度是40M/S,速度较快,一般连接高速的设备。(2)EPP(增强型并行接口):一种增强了的双向并行传输接口,最高传输速度为1.5Mbps。优点是不需在PC中用其它的卡,无限制连接数目(只要你有足够的端口),设备的安装及使用容易。缺点是速度比SCSI慢。2)条码扫描器接口条码扫描器的常用接口类型有以下三种:98(3)USB(通用串行总线接口):最多可连接127台外设,现在的USB1.1标准最高传输速度为12Mbps,并且有一个辅通道用来传输低速数据。具热插拔功能,即插即用。(3)USB(通用串行总线接口):最多可连接127台外设,现993.2RFID技术
3.2.1RFID技术概述RFID是射频识别技术的英文(Radio
Frequency
Identification)的缩写,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,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。3.2RFID技术3.2.1RFID技术概述1001.RFID技术的产生与发展
1)RFID技术的产生RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间(约1940年代),其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。我方的飞机上装载有高耗电量的主动式标签(ActiveTag),当雷达发出询问的讯号,这些标签就会发出适当的响应,藉以识别出自己是友军或是敌军。此系统称为IFF(Identify:FriendorFoe)。1.RFID技术的产生与发展1)RFID技术的产生1011948年哈里•斯托克曼发表的“利用反射功率的通信”奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。到了1970年代末期,美国政府透过LosAlamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是用于畜牧业。到了1980年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID标签。目前,RFID技术已经被广泛应用于各个领域,从门禁管制、牲畜管理,到物流管理,皆可以见到其踪迹。1948年哈里•斯托克曼发表的“利用反射功率的通信”奠定了射1022)RFID技术的发展历程时间RFID技术发展1941~1950年雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理论基础。1951—1960年早期RFID技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。1961—1970年RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。1971—1980年RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。1981~1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种封闭系统应用开始出现。1991~2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用2001—今标准化问题日趋为人们所重视,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低。2)RFID技术的发展历程时间RFID技术发展1941~191032.RFID的定义
RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。RFID其主要核心部件是一个电子标签,直径仅为2毫米不到,通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。2.RFID的定义RFID是RadioFrequen1043.RFID的基本组成部分
最基本的RFID系统由三部分组成:1)标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象。标签载有可用于认证识别其所附着的目标物的相关信息数据。标签可以是只读的、读/写兼具的或写一个/读多个的形式;可以是“主动式”也可以是“被动式”的。3.RFID的基本组成部分最基本的RFID系统由三部分组105“主动式”标签需要专用电池支持其传输器及接收器的工作,但RAM区不一定大。为避免干扰,主动式的标签要求能接收与转发多个频点的信号,以避免邻道干扰,卡的组成复杂,而且功耗也大。由此,“主动式”标签一般比“被动式”标签在外形上要大一些且价格更昂贵。另外,“主动式”标签的使用寿命都与其电池寿命直接相关。“主动式”标签需要专用电池支持其传输器及接收器的工作,但RA106“被动式”标签根据其应用的不同,也可以分为“有源”和“无源”工作模式。“被动式”标签将从读写器或传输接收机(Transceiver)传来的射频信号反射并可通过调制解码将相关信息加入到其所反射的射频信号中。对于“被动式”标签而言,它无需电池来放大反向信号的载波能量,有的“被动式”标签使用电池仅是用于支持标签中存储器的工作或支持标签中的对反射信号进行调制解码的元件的工作。“被动式”标签根据其应用的不同,也可以分为“有源”和“无源”107标签例图标签例图1082)阅读器(Reader):RFID阅读器,读取(有时还可以写入)标签信息的设备,又称解读器、识读器,它的任务是控制射频收发器发射射频信号:通过射频收发器接收来自标签上的已编码射频信号,对标签的认证识别信息进行解码;将认证识别信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。2)阅读器(Reader):RFID阅读器,读取(有时还可以109阅读器例图
阅读器例图1103)天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。任一RFID系统至少应包含一根天线(不管是内置还是外置)以发射和接收射频信号。有些RFID系统是由一根天线来同时完成发射和接收;而另一些RFID系统则是由一根天线来完成发射而另一根天线来承担接收,所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。3)天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。任111天线例图
天线例图112RFID系统基本模型RFID系统基本模型1134.RFID技术的基本工作原理RFID技术的基本工作原理:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。4.RFID技术的基本工作原理RFID技术的基本工作原理114RFID技术的基本工作原理图
RFID技术的基本工作原理图1155.RFID系统的分类根据RFID系统完成的功能不同,可以把RFID系统分成四种类型:EAS系统、便携式数据采集系统、网络系统、定位系统。(1)EAS技术:ELECTRONICARTICLESURVEILLANCE(EAS)是一种设置在需要控制物品出入的门口的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,EAS系统会发出警告。5.RFID系统的分类根据RFID系统完成的功能不同,可116EAS系统组成a)附着在商品上的电子标签,电子传感器;b)电子标签灭活装置,以便授权商品能正常出入;c)监视器,在出口造成一定区域的监视空间EAS系统组成a)附着在商品上的电子标签,电子传感器;117EAS系统的工作原理在监视区,发射器以一定的频率向接收器发射信号。发射器与接受器一般安装在零售店、图书馆的出入口,形成一定的监视空间。当具有特殊特征的标签进入该区域时,会对发射器发出的信号产生干扰,这种干扰信号也会被接收器接收,再经过微处理器的分析判断,就会控制警报器的鸣响。根据发射器所发出的信号不同以及标签对信号干扰原理不同。EAS系统的工作原理在监视区,发射器以一定的频率向接收器发118(2)便携式数据采集系统便携式数据采集系统是使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。这种系统具有比较大的灵活性,适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。(3)物流控制系统在物流控制系统中,固定布置的RFID阅读器分散布置在给定的区域,并且阅读器直接与数据管理信息系统相连,信号发射机是移动的,一般安装在移动的物体、人上面。当物体、人流经阅读器时,阅读器会自动扫描标签上的信息并把数据信息输入数据管理信息系统存储、分析、处理,达到控制物流的目的。(2)便携式数据采集系统119(4)定位系统:定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。阅读器放置在移动的车辆、轮船上或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,信号发射机嵌入到操作环境的地表下面。信号发射机上存储有位置识别信息,阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到主信息管理系统。(4)定位系统:定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆1206.RFID技术特点及优势(1)读取方便快捷:数据的读取无需光源,甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离更长,采用自带电池的主动标签时,有效识别距离可达到30米以上;(2)识别速度快:标签一进入磁场,阅读器就可以即时读取其中的信息,而且能够同时处理多个标签,实现批量识别;(3)数据容量大:数据容量最大的二维条形码(PDF417),最多也只能存储2725个数字;若包含字母,存储量则会更少;RFID标签则可以根据用户的需要扩充到数十K;6.RFID技术特点及优势(1)读取方便快捷:数据的读取121(4)使用寿命长,应用范围广:其无线电通信方式,使其可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境,而且其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码;(5)标签数据可动态更改:利用编程器可以向电子标签里写入数据,从而赋予RFID标签交互式便携数据文件的功能,而且写入时间比打印条形码更短;(6)更好的安全性:RFID电子标签不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上,而且可以为标签数据的读写设置密码保护,从而具有更高的安全性;
(4)使用寿命长,应用范围广:其无线电通信方式,使其可以应用122(7)动态实时通信:标签以每秒50~100次的频率与阅读器进行通信,所以只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内,就可以对其位置进行动态的追踪和监控。(7)动态实时通信:标签以每秒50~100次的频率与阅读器进1237.RFID应用领域区分领域主要内容适用技术物流/流通制造业附着在部件,TQM及部件传送(JIT)915MHz物质流管理附着在palette、货物、集装箱等。降低费用及提供配送信息,收集CRM数据433MHz支付需要注油、过路费等非现金支付时自动计算费用13.56MHz零售业商品检索及陈列场所的检索,库存管理,防盗,特性化广告等915MHz装船/受领附着palette或集装箱、商品,缩短装船过程及包装时间433MHz仓储业个别货物的调查及减少发生错误,节省劳动力915MHz健康管理/食品制药为了视觉障碍者,在药品容器附着存储处方、用药方法、警告等信息的RFID标签,并通过识别器把信息转换成语音,并进行传送915MHz健康管理防止制药的伪造和仿造,提供利用设施的识别手段,附着在老年性痴呆患者的收容设施及医药品/医学消耗品915MHz畜牧业流通管理家畜出生时附着RFID标签,把饲养过程及宰杀过程信息存储在中央数据库里125KHz、134KHz确认身份/保安/支付游乐公园/活动给访客附着内置RFID芯片的手镯子或ID标签,进行位置跟踪及防止迷儿,群体间位置确认服务433MHz图书馆、录像带租赁店在书和录像带附着RFID芯片,进行借出和退还管理,防止盗窃13.56MHz、915MHz保安用作个人ID标签,防止伪造,确认身份及控制出入,跟踪对象及防止盗窃2.45GHz接待业自动支付及出入控制13.56MHz运输交通在车辆附着RFID标签,进行车辆管理(注册与否、保险等)及交通控制实时监控管理大众交通情况433MHz、915MHz、2.45GHz7.RFID应用领域区分领域主要内容适用技术物流/流制造业1243.2.2RFID在EPC系统中的应用
随着经济全球化,信息网络化进程的加快,在技术革新迅猛发展的背景下,为满足对单个产品的标识和高效识别,提出了产品电子码EPC(ElectronicProductCode)的概念,并开发了EPC应用标准、技术和产品。国际物品编码协会和美国统一代码委员会主导,实现了全球统一标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合,将EPC纳入了全球统一标识系统。3.2.2RFID在EPC系统中的应用随着经济全球化,125EPC系统(物联网)是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上,利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码,构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internetofthings”。EPC系统(物联网)是在计算机互联网和射频技术RFID的基础1261.EPC系统的构成
由全球产品电子代码(EPC)体系、射频识别系统及信息网络系统三部分组成系统构成名称注释全球产品电子代码的编码体系EPC编码标准识别目标的特定代码射频识别系统EPC标签贴在物品之上或者内嵌在物品之中识读器识读EPC标签信息网络系统EPC中间件EPC系统的软件支持系统对象名称解析服务(ObjectNamingService:ONS)实体标记语言(PhysicalMarkupLanguagePML)1.EPC系统的构成由全球产品电子代码(EPC)体系、射1271)全球产品电子代码编码体系全球产品电子代码EPC编码体系是新一代的与GTIN兼容的编码标准,它是全球统一标识系统的拓展和延伸,是全球统一标识系统的重要组成部分,是EPC系统的核心与关键。EPC代码是由标头、管理者代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。
标头厂商识别代码对象分类代码序列号EPC-968282436当前,出于成本等因素的考虑,参与EPC测试所使用的编码标准采用的是64位数据结构,未来将采用96位的编码结构。1)全球产品电子代码编码体系全球产品电子代码EPC编码体系是1282)射频识别系统
EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集的功能模块,由射频标签和射频识读器组成。射频标签是产品电子代码(EPC)的载体,附着于可跟踪的物品上,在全球流通。射频识读器与信息系统相连,是读取标签中的EPC代码并将其输入网络信息系统的设备。EPC系统射频标签与射频识读器之间利用无线感应方式进行信息交换2)射频识别系统EPC射频识别系统是实现EPC代码自动采集1293)信息网络系统
信息网络系统由本地网络和全球互联网组成,是实现信息管理、信息流通的功能模块。EPC系统的信息网络系统是在全球互联网的基础上,通过EPC中间件以及对象命名称解析服务(ONS)和实体标记语言(PML)实现全球“实物互联”。3)信息网络系统信息网络系统由本地网络和全球互联网组成,是130(1)EPC中间件
EPC中间件具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”,并被用户集成以满足他们的特定需求,EPC中间件以前被称为SAVANT。EPC中间件是加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件,是连接读写器和企业应用程序的纽带,主要任务是在将数据送往企业应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调、数据传送、数据存储和任务管理。
(1)EPC中间件EPC中间件具有一系列特定属性的“程序模131EPC中间件及其应用程序通讯
EPC中间件及其应用程序通讯132(2)对象名称解析服务(ONS)
对象名称解析服务(ONS)是一个自动的网络服务系统,类似于域名解析服务(DNS),ONS给EPC中间件指明了存储产品相关信息的服务器。ONS服务是联系EPC中间件和EPC信息服务的网络枢纽,并且ONS设计与架构都以因特网域名解析服务DNS为基础,因此,可以使整个EPC网络以因特网为依托,迅速架构并顺利延伸到世界各地。(2)对象名称解析服务(ONS)对象名称解析服务(ONS)133(3)实体标记语言(PML)实体标记语言(PML)是基于为人们广为接受的可扩展标识语言(XML)发展而来的,用于描述有关产品信息的一种计算机语言。
(3)实体标记语言(PML)实体标记语言(PML)是基于为人134(4)EPC信息服务(EPCIS)EPCIS提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的接口,使得EPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。
(4)EPC信息服务(EPCIS)EPCIS提供了一个模1352.EPC系统的工作流程
EPC工作流程:在由EPC标签、读写器、EPC中间件、Internet、ONS服务器、EPC信息服务(EPCIS)以及众多数据库组成的实物互联网中,读写器读出的EPC只是一个信息参考(指针),由这个信息参考从INTERNET找到IP地址并获取该地址中存放的相关的物品信息,并采用分布式的EPC中间件处理由读写器读取的一连串EPC信息。由于在标签上只有一个EPC代码,计算机需要知道与该EPC匹配的其它信息,这就需要ONS来提供一种自动化的网络数据库服务,EPC中间件将EPC代码传给ONS,ONS指示EPC中间件到一个保存着产品文件的服务器(EPCIS)查找,该文件可由EPC中间件复制,因而文件中的产品信息就能传到供应链上。2.EPC系统的工作流程EPC工作流程:在由EPC标签、136EPC系统的工作流程图
EPC系统的工作流程图1373.EPC的特点
1)开放的结构体系EPC系统采用全球最大的公用的INTERNET网络系统。这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统的成本,并且还
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