物聯(lián)網(wǎng)最初由美國(guó)麻省理工大學(xué)1999年提出，即通過(guò)給 物品分配一個(gè)全球統(tǒng)一的物品編碼，并用RFID標(biāo)簽承載物 品的信息，將互聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)結(jié)合，通過(guò)“物品”與互聯(lián) 網(wǎng)的聯(lián)接，從而實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)對(duì)任何物品的識(shí)別 與管理。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架中，我們可以看到物聯(lián)網(wǎng)涉及的公 共技術(shù)，例如編碼技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)、解析技術(shù)、信息服務(wù)技術(shù)、 安全技術(shù)以及中間件技術(shù)等。

我國(guó)在2010年的《政府工作報(bào)告》中將“加快物聯(lián)網(wǎng)的 研發(fā)應(yīng)用”明確納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興后，人們關(guān)注到，物聯(lián)網(wǎng)的 快速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)物品標(biāo)識(shí)系統(tǒng)建設(shè)的迫切需求。

在我國(guó)，物品標(biāo)識(shí)體系的研究尚存在很多不足。特別是 從標(biāo)準(zhǔn)制定的角度看，基礎(chǔ)術(shù)語(yǔ)、標(biāo)識(shí)體系及研究框架是缺 失的；在技術(shù)層面上，由于物品標(biāo)識(shí)體系標(biāo)準(zhǔn)化研究不夠，缺 乏對(duì)編碼技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)、解析技術(shù)的系統(tǒng)研究，無(wú)法搭建 科學(xué)完善的物品標(biāo)識(shí)體系；在應(yīng)用層面上，物品標(biāo)識(shí)體系的 建設(shè)是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐，亟待出臺(tái)與國(guó)家物品標(biāo)識(shí)體 系相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)。

2011年10月21日，國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)工作組第三次 全體會(huì)議在無(wú)錫召開(kāi)。會(huì)上宣布，經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委和發(fā)改委批準(zhǔn), 同意國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)工作組下設(shè)總體項(xiàng)目部、標(biāo)識(shí)項(xiàng)目 組和安全項(xiàng)目組三個(gè)小組，其主要任務(wù)是開(kāi)展總體標(biāo)準(zhǔn)研究、 標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)研究和信息安全標(biāo)準(zhǔn)研究。

1物品標(biāo)識(shí)體系參考模型

在2011年12月21日召開(kāi)的“國(guó)家物品標(biāo)識(shí)體系研究” 專(zhuān)家研討會(huì)上，筆者提出“物品標(biāo)識(shí)體系參考模型”，該模型 從物品標(biāo)識(shí)流程的角度進(jìn)行構(gòu)建，詳細(xì)描述了在物品標(biāo)識(shí)體系 中，物品信息的生成、轉(zhuǎn)換、傳輸及處理的完整過(guò)程，如圖1 所示。

建立物聯(lián)網(wǎng)的物品編碼體系需具備以下特性，才能滿足 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的需求。

（1） 科學(xué)性。物品編碼體系的建立需遵循人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物 的基本方法和一般規(guī)律，首先應(yīng)對(duì)物品編碼體系的各構(gòu)成要 素及其關(guān)系進(jìn)行透徹研究和分析。在此基礎(chǔ)上，歸納和分析 對(duì)象并且將二者結(jié)合起來(lái)，建立一個(gè)結(jié)構(gòu)明確、易于使用和 維護(hù)的體系框架，體系之間的各要素的聯(lián)系符合科學(xué)發(fā)展規(guī) 律。物品編碼體系客觀反應(yīng)了我國(guó)目前編碼發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況，可 滿足不同層次的信息化發(fā)展需求，是一個(gè)科學(xué)的編碼體系。

（2） 兼容性。物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)所有物與物之間信息交換的 途徑。這就必然要求物品編碼體系能實(shí)現(xiàn)內(nèi)容各子系統(tǒng)的兼 容。尤其是在開(kāi)放流通領(lǐng)域中，各編碼系統(tǒng)的兼容是打破信 息孤島、實(shí)現(xiàn)信息共享的必然要求。

（3） 全面性。物品編碼體系需面向各行各業(yè)的所有物品, 如能源、化工、服裝等各行業(yè)。它是一個(gè)全面的編碼體系, 可以在物品的貿(mào)易運(yùn)輸、商品結(jié)算、產(chǎn)品追溯等多個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用。

（4） 可擴(kuò)展性。按照實(shí)際發(fā)展情況和需求變化，物品編 碼體系需滿足擴(kuò)展性要求，保留一定的擴(kuò)展位，為新的物品編 碼的需求提供發(fā)展空間和方向。

（5） 國(guó)際性。全球化的發(fā)展必然要求各國(guó)之間對(duì)物聯(lián)網(wǎng) 的建設(shè)相互合作、相互支持。在物品編碼領(lǐng)域，由于需確保 物品編碼在全球的唯一性，要求各國(guó)協(xié)商一致，根據(jù)各國(guó)的 市場(chǎng)與需求合理分配代碼。這需要一個(gè)國(guó)際機(jī)構(gòu)統(tǒng)一組織管 理，推動(dòng)物品編碼實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，積極引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

（6） 無(wú)歧視性。不管采用全數(shù)字還是字母結(jié)合的形式, 物品編碼都不受地方色彩、語(yǔ)言、經(jīng)濟(jì)水平、政治觀點(diǎn)的限制, 是無(wú)歧視性的編碼。

3物品標(biāo)識(shí)是物品標(biāo)識(shí)體系的核心

標(biāo)識(shí)存在于人們生活的方方面面，通過(guò)物品標(biāo)識(shí)能夠使 人們了解物品的各種信息。這一點(diǎn)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)是非常重要的, 如果沒(méi)有物品標(biāo)識(shí)，物聯(lián)網(wǎng)就沒(méi)有辦法解決對(duì)物品信息進(jìn)行 采集。

標(biāo)識(shí)是將代碼標(biāo)識(shí)于載體并識(shí)別的過(guò)程。目前，物聯(lián)網(wǎng) 中最常用的標(biāo)識(shí)技術(shù)是條碼技術(shù)和射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)。

條碼可分為一維條碼和二維條碼。一維條碼通常是我們 所說(shuō)的傳統(tǒng)條碼。一維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流 條碼。商品條碼包括EAN碼和UPC碼,物流條碼包括128碼、 ITF碼、39碼、庫(kù)德巴碼等。

二維條碼根據(jù)構(gòu)成原理和結(jié)構(gòu)形狀的差異，可分為兩大 類(lèi)型：一類(lèi)是行排式二維條碼（2D stacked bar code）；另一類(lèi) 是矩陣式二維條碼（2D matrix bar code））

條碼可表示數(shù)字及字符，條碼符號(hào)是按照編碼規(guī)則組合 排列的，不同碼制條碼的編碼規(guī)則一旦確定，我們就可將數(shù) 字碼轉(zhuǎn)換成條碼符號(hào)。

條碼是一種信息代碼，一維條碼通常是一種用黑白條紋 表示的信息。為使信息便于管理和使用，對(duì)信息要進(jìn)行必要 的分類(lèi)。為了描述分類(lèi)結(jié)果,并易于為計(jì)算機(jī)和人識(shí)別與處理， 最簡(jiǎn)便有效的莫過(guò)于用代碼對(duì)信息進(jìn)行編碼。

條碼是利用條紋、間隔或?qū)捳瓧l紋（間隔）構(gòu)成二進(jìn)制的 “0”和“1”，并以它們的組合來(lái)表示某個(gè)數(shù)字或字符，以反映 某種信息。但不同碼制的條碼在編碼方式上卻有所不同。

條碼是一種比較特殊的圖形，生成技術(shù)要靠印制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 印制時(shí)必須嚴(yán)格按照其編碼規(guī)則達(dá)到印制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指 標(biāo)的要求。此外，由于條碼是通過(guò)條碼識(shí)讀設(shè)備來(lái)識(shí)別的， 這就要求條碼符合光電掃描器的某些光學(xué)特性。條碼的印制 是條碼技術(shù)應(yīng)用中一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，也是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很 強(qiáng)的綜合性技術(shù)。它與條碼符號(hào)載體、所用涂料的光學(xué)特性 以及條碼閱讀設(shè)備的光學(xué)特性和性能都有著密切的聯(lián)系。

條碼符號(hào)是圖形化的代碼。對(duì)條碼符號(hào)的識(shí)別，一般要 借助一定的專(zhuān)用設(shè)備，以判斷識(shí)讀到的圖形符號(hào)是否為某一 碼制的條碼符號(hào)，確定其中含有的編碼信息并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī) 可識(shí)別的數(shù)字信息（代碼）。

近年來(lái)，隨著數(shù)字成像技術(shù)的快速發(fā)展，條碼識(shí)讀設(shè)備 的掃描系統(tǒng)也逐漸由激光光源向CCD, CMOS轉(zhuǎn)換，特別是 直接使用數(shù)字成像技術(shù)，使得許多智能手機(jī)可以十分方便地 拍照條碼符號(hào)，并快捷地實(shí)現(xiàn)了條碼的自動(dòng)識(shí)別。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，物品標(biāo)識(shí)系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越重 要的作用。一維條碼將通過(guò)復(fù)合條碼、應(yīng)用標(biāo)識(shí)符等技術(shù)， 不斷推廣條碼的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)物品的單品跟蹤追溯管理。

二維條碼的應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)重大的跨越式發(fā)展。二維條碼 技術(shù)是在一維條碼無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需求的前提下產(chǎn)生的。由 于受信息容量的限制，一維條碼符號(hào)僅僅是對(duì)物品信息代碼 的標(biāo)識(shí)，而不是對(duì)物品的描述。所謂對(duì)物品的標(biāo)識(shí)，就是給 某物品分配一個(gè)代碼，代碼以條碼符號(hào)的形式印制在物品上， 用來(lái)標(biāo)識(shí)該物品以便自動(dòng)掃描設(shè)備的識(shí)讀。實(shí)際上，代碼或一 維條碼本身不表示該產(chǎn)品的描述性信息，更詳細(xì)的信息要通 過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)才可以了解。

從符號(hào)學(xué)的角度講，二維條碼和一維條碼都是信息表示、 攜帶和識(shí)讀的手段。但從應(yīng)用角度講，盡管在一些特定場(chǎng)合 可以選擇其中的一種來(lái)滿足人們的需要，但它們的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)
是不同的：一維條碼用于對(duì)“物品”進(jìn)行標(biāo)識(shí)，二維條碼用于 對(duì)“物品”進(jìn)行描述。信息量容量大、安全性高、讀取率高、 錯(cuò)誤糾正能力強(qiáng)等特性是二維條碼的主要特點(diǎn)。

在物品標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中，二維條碼的編碼可以沿用一維條碼 的原則，也可以附加更多的信息，還可以增加一些新的內(nèi)容（如: 互聯(lián)網(wǎng)鏈接地址），從而實(shí)現(xiàn)更多的功能。

RFID技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁 場(chǎng)或電磁場(chǎng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸資訊傳遞并通過(guò)所傳遞的資訊達(dá) 到識(shí)別目的的技術(shù)。

RFID系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽（射頻標(biāo)簽）和讀寫(xiě)器組成。

RFID系統(tǒng)的工作流程為：讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一 定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器天線工作區(qū)時(shí)，電 子標(biāo)簽天線產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量被激活, 將自身信息通過(guò)內(nèi)置天線發(fā)送出去；讀寫(xiě)器天線接收載波信 號(hào)，讀寫(xiě)器調(diào)節(jié)、解碼，送至系統(tǒng)高層處理；系統(tǒng)高層根據(jù) 邏輯判斷標(biāo)簽的合法性，并針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)處理, 發(fā)出指令信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

電子標(biāo)簽可存儲(chǔ)一定格式的數(shù)據(jù)電文，并以此作為待識(shí) 別物品的標(biāo)識(shí)信息。因此，在應(yīng)用中，可將電子標(biāo)簽附著在 待識(shí)別的物品上，作為待識(shí)別物品的電子標(biāo)記。

在基于RFID技術(shù)的物品標(biāo)識(shí)體系中，典型的應(yīng)用是由 GSI提出的產(chǎn)品電子代碼EPC Global標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足對(duì)單個(gè) 產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)和高效識(shí)別，美國(guó)麻省理工大學(xué)Auto ID中心在 美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）的支持下，提出了產(chǎn)品電子代碼 （EPC）的概念，隨后由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)GSI主導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)了 全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中的GTIN編碼體系與EPC概念的完善結(jié) 合，并將EPC納入全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，從而確立了 EPC在 全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系中的戰(zhàn)略地位，使EPC成為一項(xiàng)真正具有 革命性意義的新技術(shù)，受到了世界眾多發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視, 被譽(yù)為全球物品編碼工作的未來(lái)，將給人類(lèi)社會(huì)生活帶來(lái)巨 大的變革。

EPC是為了提高物流供應(yīng)鏈管理水平、降低成本而發(fā) 展起來(lái)的一項(xiàng)現(xiàn)代物流信息管理新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有單 個(gè)實(shí)體對(duì)象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運(yùn)包裝 等）的唯一、有效識(shí)標(biāo)，被譽(yù)為具有革命性意義的現(xiàn)代物流 信息管理新技術(shù)°EPC通過(guò)全球產(chǎn)品電子代碼管理中心（EPC Global）來(lái)推廣

人們根據(jù)這種設(shè)想，可為世界上的每一件物品都賦予一 個(gè)唯一的編號(hào)，EPC標(biāo)簽即是這一編號(hào)的載體。當(dāng)EPC標(biāo)簽 貼在物品上或內(nèi)嵌在物品中的時(shí)候，即將該物品與EPC標(biāo)簽 中的唯一編號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)法是“產(chǎn)品電子代碼”或“EPC代碼”） 建立起了一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

EPC標(biāo)簽從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)還是一個(gè)電子標(biāo)簽，通過(guò)射頻識(shí) 別系統(tǒng)的電子標(biāo)簽識(shí)讀器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)EPC標(biāo)簽內(nèi)存信息的讀 取。識(shí)讀器獲取的EPC標(biāo)簽信息送入互聯(lián)網(wǎng)EPC體系中的 EPCIS后，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)物品信息的采集和追蹤。進(jìn)一步利用 EPC體系中的網(wǎng)絡(luò)中間件等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所采集的EPC標(biāo)簽信 息的利用。

在物品標(biāo)識(shí)體系中，當(dāng)編碼采用全球產(chǎn)品電子代碼EPC 編碼體系時(shí)，它滿足新一代的與GSI GTIN兼容的編碼標(biāo)準(zhǔn)； 標(biāo)識(shí)是將EPC代碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)電文存儲(chǔ)于RFID標(biāo)簽 的芯片里面；識(shí)別是通過(guò)RFID讀寫(xiě)裝置，將數(shù)據(jù)電文找到、 讀取、編譯、傳送計(jì)算機(jī)終端、還原成GTIN代碼，從而實(shí) 現(xiàn)了對(duì)物品的跟蹤追溯管理。