１ 引言

　　在２０世纪７０年代后期和８０年代初，美国统一代码委员会（ＵＣＣ）与国际物品编码协会（ＥＡＮ）分别在北美地区（美国和加拿大）以及除北美以外的其他地区建立了全球范围内商品唯一标识代码及条码表示体系。此后，条码技术的发展大大的提高了供应链的生产率和效率，现在已经成为了全球通用的标准。

　　虽然条形码是当前产品识别的主要手段，但存在着许多无法克服的缺点：例如条形码信息容量很小；容易被撕裂、污损或脱落，影响读写设备的正确读取；条形码是可视识别技术，在读取设备认知信息时必须是“无障碍阅读”；条形码不能嵌入产品或者集装箱里面，读取数据时必需人工干预；条形码只能识别单一类产品，无法识别单个产品；条形码信息不可更改，识别距离短，安全性能差，标准不统一等等。

　　近几年来，竞争越来越激烈，众商家都在想方设法进一步提高供应链的效率，由于存在上面提到的诸多缺点，条形码已逐渐显现出不能满足将来发展需要的迹象。电子标签就是在这种情况下迅速发展起来的一种新兴的自动识别技术，它可以解决条形码面临的所有问题，在不久的将来大有取而代之的趋势。

　　电子标签识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。由于读写器和电子标签是非接触的，避免了由于接触不良所造成的误操作，同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对ＥＰＣ数据读写的影响；读写器和电子标签采取无线通信方式，使用时无方向要求，读取速度快，可识别高速运动物体，当读写多个电子标签时采用了快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此可同时识别多个标签；读写的过程无需人工干预，实现系统的高度自动化。ＲＦＩＤ技术还具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。

　　电子标签已经成为２１世纪全球自动识别技术发展的主要方向，不久的将来，世界上的所有货物都可能通过此技术联系在一起，而且彼此可以互相“对话”，组成了一个“物联网”１。供应商在对商品添加电子标签之后，商品从生产、运输到销售的过程，供应商和商家都可以很清楚地了解和把握其中每个环节的具体情况，商家和供应商就可以实现点对点的信息交换，从而使采购、仓储、配送过程更加便捷。

　　现在，很多国际著名企业和科研机构都在开发基于电子标签的供应链管理系统其中最著名的是ＥＰＣ系统，由麻省理工学院和剑桥大学建立的Ａｕｔｏ－ＩＤ联合研究中心提出，华中科技大学电子标签研究中心在过去的一年里也着手这方面的研究，并成功的开发出了基于电子标签的供应链管理原型系统，这个原型系统将电子标签应用到供应链的多个领域，包括数据采集，库存管理，柜台结算，产品定位和路径跟踪，产品防伪，产品信息存储管理等等。

　　本文重点将要介绍的就是基于电子标签的数据采集部分，其主要功能就是读写设备通过射频信号从电子标签内读出产品标识码或者将产品标识码写入电子标签，该电子标签可以是贴在产品上的，也可以是嵌入产品中的。

　　２ 数据采集系统基本组成单元

　　２．１电子标签

　　电子标签由天线和微型芯片组成，常见的电子标签有无源和有源两种。本文介绍的系统采用的电子标签为无源型的，即电子标签内不含电池，它接收读写设备发出的射频脉冲，然后转化为直流电供自己工作。电子标签微型芯片里面存有两种类型的数据，一种为ＵＩＤ（Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，唯一标识号），用来唯一标识电子标签，它固化在电子标签中（只读）；另外一种为产品标识码，产品标识码可以选取多种的编码标准，在本系统中采用的是９６位二进制的ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ，电子产品码），通过这些二进制码可以用来唯一标识单个物品３。

　　２．２读写器

　　读写器由读写模块和天线组成。读写器用电感式耦合的方式与电子标签交互信息，只要距离足够近，读写器的天线和电子标签的天线之间就会形成一个磁场。上面已经提到射频脉冲为电子标签提供工作能量，同时电子标签内部的数据调制部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送入控制逻辑，控制逻辑接受指令完成存储，发送数据以及其他操作。

　　２．３数据采集接口

　　读写器读到产品ＥＰＣ，通过串行口将其传入计算机中的数据采集接口程序中。数据采集接口是读写器和企业应用程序之间的联系纽带，代表应用程序提供一系列的计算功能，处理、存储从一个或多个读写器发出的ＥＰＣ数据流或传感器数据（温度，湿度等）。它的具体职责包括：

　　（１）兼容不同种类的读写器；

　　（２）以标准格式从读写器采集ＥＰＣ数据流；

　　（３）允许设置过滤器，来平滑ＥＰＣ数据或者清除错ＥＰＣ数据；

　　（４）允许写各种纪录文件，例如记录ＥＰＣ数据存储到数据库中的数据库日志。

　　（５）对数据或者事件进行缓冲，使它们在不相互妨碍的情况下运行。

　　３ 数据采集原型系统具体实现

　　下面将要介绍的原型系统是数据采集系统的具体实现。此原型系统开发所用的语言为Ｊａｖａ，使用的软件开发工具有：Ｂｏｒｌａｎｄ ＪＢｕｉｌｄｅｒ ９ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃ＋＋ ６．０ ＳＱＬｓｅｒｖｅｒ２０００；使用的硬件设备有：读写器一台，由德州仪器生产，型号为ＲＩ－ＳＴＵ－６５０Ａ，工作频率为１３．５６ＭＨｚ，见图２；多种型号的电子标签，德州仪器生产，见图３；感应距离为１２０ｃｍ的远距离读写器配套天线，见图４；以及温度计和湿度计。

　　３．１ 原型系统读写器管理软件界面

　　３．２读写器管理软件功能介绍

　　３．２．１ 读写器管理软件控制命令