专利名称：管理产品电子代码编序的方法和数据库系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用RFID标签的对象识别领域，更确切地说，涉及 高效管理EPC标识符编序的解决方案。
背景技术：
产品电子代码(EPC)是通过射频识别(RFID)标签和其他装 置在全球范围内识别实体对象的识别方案。EPC由MIT的自动识别 中心创建，目前由EPCglobal公司管理。EPC方案设计为满足多种业 界的需要，同时保证所有符合EPC的标签具有唯一性。符合EPC标 签的格式和内容受制于EPCglobal标签数据规范(TDS )。包括沃尔玛、塔吉特的多家零售商和美国国防部(DoD)都要求供 应商以EPC标签上编码的EPC标识符对物质加注标签，以^更增加在 供应链内移动物品的可见性。这就需要为所承运的每个容器/货盘的物 品产生EPC标识符，并且可能要为每项物品都产生EPC标识符(如 果在物品级别要求加注标签)。另外，为了识别的目的，RFID芯片 目前正被植入宠物中，并且在某些情况下植入人体中。所有这些具有 EPC标识符的RFID标签的应用能够导致必须产生和/或管理巨量的 标识符。使事情变得复杂的是，TDS——由EPCglobal公司管理的规范一 一要求每个EPC标识符都要包括序列号，它对每个加标签的对象/地 点/实体或其集合是唯一的。为了保持唯一性，TDS的当前版本要求每 个分配的序列号不是绝不重新使用，就是在指定的时间期间之后才可 以重新使用，以便防止在查明加标签物品身份时的潜在不确定性。此 外，每个唯一序列号仅仅是整个EPC标识符的一部分。除了管理其他 EPC标识符字段之外，再管理EPC标识符的唯一编序会有困难。高
效地产生和管理EPC标识符的唯一序列号部分的常规解决方案/技术 不存在。发明内容本发明能够根据与本文呈现材料一致的众多方面实施。例如，本 发明的一个方面可以包括管理产品电子代码(EPC)编序的方法。所述 方法可以包括识别用于管理符合EPC的标签数据规范(TDS)的软件 系统的步骤。所述软件系统可以包括含有两个或多个关联表的数据库。 对EPC标识统一资源名(ID URN)的每个唯一非序列化部分可以包 括元组。数据库可以利用所述非序列化部分管理EPC的序列化部分。 在一个实施例中，数据库可以使用EPC的非序列化部分自动地产生 EPC的序列化部分。顺序增加(或顺序减少)(分配给相关联的EPC 唯一非序列化部分的)序列号而产生的不同组可以与不同的非序列化 值相关联。本发明的另一个方面可以包括为EPC分配序列号的方法。所述 方法可以包括使用数据库的至少一个表，将分类值映射到不同序列号 产生函数的步骤。能够确定EPC ID URN的非序列化部分的非序列值。 所述方法也能够判断需要EPC的序列化部分。可以查询数据库使确定 的非序列值与若干分类值其中之一匹配。根据查询结果可以选择若干 序列号产生函数之一。所选定的函数可以产生序列号，它相对于所选 定的函数被唯一地产生。所述产生的序列号可以与相关联的EPC的序 列化部分连同使用。本发明的又一个方面可以包括内含以第三范式归一化关联表的 数据库结构。所述表可以包括对象表和集合表，其中在集合表和对象表之间存在着一对多的关系。对象表可以包括EPC字段，它是对象表 的候选键。与EPC字段相关联的值的纯标识可以包括序列化部分和非 序列化部分。集合表可以包括具有与非序列化部分相等的值的候选键。 应当指出，本发明的多个方面可以实施为控制计算设备实施本文 介绍的若干功能的程序，也可以实施为使计算设备能够执行本文"所公 开步骤对应过程的程序。通过在磁盘、光盘、半导体存储器或任何其 他记录介质中存储这种程序，可以提供这种程序。通过载波传播的数 字化编码信号也可以提供这种程序。所述的程序可以是单一的程序， 也可以实施为多个子程序，其中的每一个都在单一计算设备内互动， 或者跨越网络空间以分布的形式互动。应当指出，本文详细介绍的方法也能够为响应服务请求由服务代 理和/或由服务代理所操作的机器至少部分地执行的方法。
附图中显示的是当前优选的实施例，不过应当理解，本发明不限 于所示的精确布局和手段。图l是系统的示意图，用于根据本文公开的发明布局实施例，管理射频识别(RFID)产品电子代码(EPC)的编序；图2显示了根据本文公开的发明布局实施例对EPC编序的实例； 图3是根据本文公开的发明布局实施例对EPC编序方法的流程图。
具体实施方式
图1是系统100的示意图，用于根据本文公开的发明布局实施例， 管理射频识别(RFID)产品电子代码(EPC)的编序。系统100显示了 与RFID标签104相关联的对象102。 RFID标签104包括数字编码的 EPC110,它被唯一地分配给对象102。对象102可以指任何"可加标签之物"，比如人、动物、地方、 物品、容器或集合。例如，对象102可以包括由零售商库存的和/或销 售的物品，其中RFID标签104和编码的EPC 110可以取代条形码用 于加标签的物品上。对象102也可以包括动物类，比如宠物或家畜。 宠物可以具有嵌入式的RFID标签104或插入的芯片，以便在宠物丢 失时用于确定物主身份。此外，对象102也可以与地理位置相关联， 其中RFID标签104可以用于允许电子设备在接近该地理位置时互操
作，发挥特定的功能。另外，对象102可以是若干物品的集合，比如 加标签的运输集装箱，可以用于自动地跟踪集装箱中包括的运输对象 的状态。典型情况下，RFID标签104是一种小物体，能够附着在或合并 在对象102之内，包括应答器、硅芯片和/或天线。RFID标签104能 够响应来自RFID收发信机的射频查询。RFID标签104能够存储选 择性地被传输到所授权的RFID收发信机的数据。RFID标签104可 以是没有内部电源供给的无源器件，可以是具有小的内部电池对器件 不断供电的半无源器件，以及/或者可以是有源器件，具有向产生输出 信号的集成电路(IC)供电的内部电源。EPC IIO是对象的编码方案，用于由MIT的自动识别中心创建、 目前由EPCglobal公司管理的对象标识。EPC IIO是简单而紧凑的"牌 照"即标识符，它唯一地识别相关联的对象102。 EPC IIO围绕着基 本分层思路而建立，能够用于表达为数众多不同的现有编号系统，比 如欧洲商品编号-统一代码委员会(EAN-UCC)系统码、唯一识别 (UID)代码、车辆识别号(VIN)和其他的编号系统。EPC被分为 若干若干数字，识别制造商、对象类型和序列号。符合EPC标签的格 式和内容受制于EPCglobal标签数据规范(TDS )。存在着许多不同类型的EPC 110。这些类型包括通用标识符类 型、五种EAN-UCC类型和DOD类型。五种EAN-UCC类型包括序 列化全球贸易物品编号(SGTIN )类型、系列货运包装箱代码(SSCC ) 类型、序列化全球位置编号(SGLN)类型、全球可回收资产标识代 码(GRAI)类型以及全球单项资产标识代码(GIAI)类型。每种类 型都具有类型特定的格式事项。本发明能够采用任何类型的EPC110, 但是不限于现有的EPC类型。相反，本发明可以用于管理任何能够以 EPC ID URN格式表示的EPC编序。无论EPC的类型如何，每种EPC 110都具有包括非序列化部分 112和序列化部分114的纯标识。所述纯标识是与特定物理或麥地对 象102相关联的标识，独立于任何具体的编码车辆，比如RFID标签104、条形码或数据库字段。也就是说，所述纯标识是用于标识对象 102的抽象名称或编号，它包括唯一识别特定对象102所需要的信息， 而且仅此而已。EPC的非序列化部分112可以规定对象102的制造商和对象分 类。EPCglobal能够为每个公司或制造商都分配唯一的公司前缀(CP ) 或总经理编号(GMN)。然后公司可以使用所分配的CP来定义新的 EPC编号。每个CP都能够记录在数据库表122中。非序列化部分112 的另 一个部分可以包括对象分类，对给定公司或CP它必须是唯一的。 对象分类值可以存储在数据库表124中。EPC 110的序列化部分114可以明确地与对象102相关联。将序 列化部分114与非序列化部分112进行组合能够为对象102产生唯一 标识符。序列化值可以存储在数据库表126中。表122、 124和126中的每一个都可以是数据库120的关联表。 数据库120可以是关系数据库。表122-126能够以第三范式(3NF) 归一化。在表122和表124之间能够存在着一对多的关系，而在表124 和表126之间也能够存在着一对多的关系。CP或等价标识符可以是 表122的候选键和/或可以是表124的外部键。对象分类或等价标识符可以与该CP组合以形成表124的组合 码。非序列化部分112可以是表124的候选键。在数据库120包括单 一公司的若干记录的实施例(未显示)中，表122可以从数据库120 中去除，并且对象分类可以是表124的候选键。包括序列化部分114的对象序列编号或等价标识符可以与表124 的候选键组合以形成表126的组合码。所以，EPC可以是表126的候 选鍵。候选键可以是唯一标识表中若干行的码，也称为元组。任何候选 键都可以用作表的主码。任何未被用作主码的候选键都称为替代码。 因此，关系(3NF关系)的候选键是该关系的一组属性，使得(A) 在该关系的全部事例中不存在这些属性具有相同值的两个截然不同的 元组，以及(B)不存在(A)成立的候选键真子集。组合码——也称
为超码——是两种或多种属性的集合，组合起来为表的候选键。外部 键是一个表的数据库字段，它指向不同表中的候选键。在数据库120中，当表126中需要加入新的记录时，该记录的序 列化部分114可以根据非序列化部分112自动地产生。例如，通过将 基本编号(比如一)增加固定的增量(比如一个值)可以从基本编号 开始顺序地产生序列化部分114。序列号的自动分配和产生不限于简 单地增加一而向上产生的编号，而是可以采用产生唯一编号的任何数 学函数或序列号产生函数，每种数学函数在某种意义上都能够从非序 列化部分112特定的未分配编号的存储池中分配唯一编号。也就是说，序列号产生函数可以为每个对象分类唯一地产生编 号。在一个实施例中，表124可以具有判断哪个函数与哪个分类相关 联的字段。在另一个实施例中，表124中的函数可以用一个或多个产 生参数替换，比如表明给定分类最后使用的序列号的参数，它们按照 逐类的方式，用于自动地产生唯一序列号。虽然由不同函数产生的序 列号可以是等效的，但是任何一个函数都不允许两次分配同一序列号， 除非该序列号已经明确地停止使用，或者序列号重复利用所需要等待 的阶段已经过去。因此，第一序列号产生函数能够产生包括序列号1、 2、 3、 4…200的序列。第二序列号产生函数能够产生包括序列号O、 2、 4、 6...200的序列。在一个实施例中，可以给生产具有相同对象分类的对象的不同制 造商分支分配来自未分配编号的编号存储池的编号子集，以确保总是 产生唯一的序列号。例如，第一分支使用的序列号产生函数可以顺序 地分配旧的序列号，而第二分支使用的不同序列号产生函数可以顺序 地分配偶序列号。在另一个实施例中，第一分支可以分配一到一百万 范围的序列号，而第二分支可以分配三百万到四百万范围的序列号。 应当承认，不同分支可以通信链接到分配序列号的中心化系统，它将 确保序列号被唯一地分配给每个对象分类。图2显示了根据本文公开的发明布局实施例对EPC编序的实例。 确切地说，图2显示了如何为三个可加标签的对象(对象A、 B、 C)
产生EPC。最初，这些对象可以使用通用产品代码(UPC)编制条形码。UPC 代码使用全球贸易物品编号(GTIN )。状态210显示了条形码物品的 开始状态，其中对象A相关联的GTIN为20045670000103;对象B 的GTIN为30045670000102，而对象C的GTIN为30045670080108。状态220显示了 EPC的非序列化标识统一资源标识符(URI)。 标识URI是纯标识的表示式、格式或代表。TDS规范详述了将GTIN 转换为标识URI的方式。确切地i兌，TDS规定对象A um:epc:id:sgtin:00456700.20010.謹nn对象B urn:epc:id:sgtin:00456700.30010.nnnnn对象C urn:epc:id:sgtin:00456700.38010.nnnnn 其中nnnnn代表由拥有EPCglobal公司批准的唯一标识符并生产可加 标签的对象的任意实体将产生的序列号。每个对象的非序列化ID URI 是不包括序列化部分的 URI; 对于对象A它是 "urn:epc:id:sgtin:00456700.20010."，对于对象 B 是 "urn:epc:id:sgtin:00456700.30010."， 而对于对象C是 "urn:epc:id:sgtin:00456700. 38010."。应当指出，对于给定公司的所有可加标签对象分配来自单一存储 池的序列号可能是显然且普通的。要是以这种方式执行分配，对象A、 B和C的标识URI将如下(序列化从0开始每次加1):对象A um:epc:id:sgtin:00456700.20010.0对象B urn:epc:id:sgtin:00456700.30010.1对象C urn:epc:id:sgtin:00456700.38010.2要是序列号的尺寸不是问题，这种简单的序列分配系统将适用于 公司。遗憾的是，因为RFID标签的物理存储器限制，序列号的尺寸 是有限的。因此重要的是设法使产品上的序列号避免耗尽所有可用的 编号。例如，根据分配到SGTIN标识URI的序列号部分的位数(25 ), 使用以上简单分配方法的64位RFID标签将可能提供2的次幂即 33，554，432个可能的序列号。如果该公司每年运输两千万单位的可加 标签物品，URI序列号的可用存储池可能不到一年半就被耗尽。为此，本发明的教导是EPC的序列化部分应当按照逐类的原则 进行管理和分配，其中每个分类都基于EPC的非序列化部分。如阶段230所示，自动分配给对象A的序列化标识URI是 "urn:epc:id:sgtin:00456700.20010.0"，对象B的标识URI是 "urn:epc:id:sgtin:00456700.30010.0"，而对象C的标识URI是 "urn:epc:id:sgtin:00456700.38010.0"。因此，假设如以上的介绍使 用64位的RFID标签，每类商品都能够具有33，554，432个可能的序列 号。所以，根据由具体EPC类型所定义的可加标签分类，可以自动 地分配EPC的序列化部分。对给定的可加标签类，EPC的非序列化 部分保持不变。非序列化ID URI的唯一性允许对EPC应用寿命周期 管理技术。例如，先前分配的序列号一旦不再需要时，可以删除、释 放或者收回它们。所释放的序列号可以按照需要重新分配给新的对象。 另 一种寿命周期管理技术可以允许产生若干批序列号并且立即分发出 去，这对许多供应链过程可以是显著的优点。图3是方法300的流程图，用于按照本文公开的发明布局实施例 对EPC编序。方法300可以开始于步骤305,在此多个编号存储池和 /或编号分配函数可以与EPC的非序列化部分值相关联。在步骤310 中，可以识别出需要EPC的新的可加标签对象。在步骤315中，可以 确定新对象的分类。在步骤320中，可以根据分类信息构建EPC的非 序列化部分。在步骤325中，可以识别出与非序列化部分相关联的编 号存储池和/或编号分配函数。在步骤330中，可以定位在所识别的存 储池中先前分配的最后序列号。在步骤335中，可以从存储池提取出 下一个未分配的序列号，并且用作EPC的序列化部分。在步骤340 中，可以向新的可加标签对象分配新的EPC。在步骤345中，与用于 产生所分配编号的存储池或函数相关联的变量可以更新，以确保所分 配的序列号不被再次分配给EPC非序列化部分相同的不同对象。在步 骤350中，所分配的EPC可以编码在RFID标签中，它能够物理地链
接到所述对象。本发明可以在硬件、软件或者硬件与软件的组合中实现。本发明 可以在一个计算机系统中以中心化的方式实现，也可以以分布的方式实现，其中不同的组件散布在几个互连的计算机系统中。适宜于执行 本文所介绍方法的任何类型的计算机系统或其他装置都适用。硬件与 软件的典型组合可以是带有计算机程序的通用计算机系统，当加栽并 执行计算机程序时，它控制计算机系统，使其执行本文介绍的方法。本发明也可以嵌入计算机程序产品，它包括能够实现本文介绍的 方法的全部特点，并且当加栽到计算机系统中时，能够执行这些方法。 在当前上下文中，计算机程序意味着以任何语言、代码或符号对一组 指令的任何表达，它们力图使具有信息处理能力的系统，或者直接地或者在以下步骤中任一或全部后执行某具体功能a)转换为另 一种语 言、代码或符号；b)以不同的物质形式再现。本发明可以以其他形式实施而不脱离其实质和基本属性。所以， 应当参考以下的权利要求书，而不是以上的说明书作为本发明的范围 指示。
权利要求
1.一种管理产品电子代码(EPC)编序的方法，包括识别用于管理符合EPC的标签数据规范(TDS)的软件系统，所述软件系统具有包含多个关联表的数据库；为在所述表中的一个表内的每个EPC包括元组；为每个元组确定与所述元组相关联的EPC的非序列化部分；以及所述数据库利用所述非序列化部分管理所述EPC的序列化部分。
2. 根据权利要求l的方法，进一步包括 将所述EPC数字地编码到射频识别(RFID)标签中；以及 使用所述RFID标签唯一地识别所述RFID标签物理地链接到的对象。
3. 根据权利要求l的方法，进一步包括以下步骤 所述数据库利用所述非序列化部分自动地产生所述EPC的序列化部分。
4. 根据权利要求3的方法，其中，所述数据库使用了不同的产 生函数，根据所述非序列化部分的值选择所述函数。
5. 根据权利要求1的方法，其中，所述非序列化部分是另一个 表的候选键。
6.根据权利要求1的方法，其中，所述多个关联表符合第三范式。
7.根据权利要求l的方法，其中，所述元组的每一个都包括用于所述非序列化部分的字段，它用作外部鍵。
8.根据权利要求l的方法，其中，所述元组的每一个都包括用于所述非序列化部分的字段和用于序列化部分的字段，它们在一起是复合码。
9.根据权利要求l的方法，其中，所述EPC的每一个都符合统 一资源名(URN)格式，并且所述非序列化部分是所述URN的除去 所述URN的序列号部分的部分。
10. 根据权利要求l的方法，进一步包括 创建未分配序列号的多个存储池； 根据所述非序列化部分选择所述存储池其中之一；以及 为所述序列化部分自动地分配来自所述选定存储池的值。
11. 根据权利要求l的方法，进一步包括 创建多个数学函数，每个函数都包括唯一编号的有序集； 将所述EPC非序列化部分的不同值映射到不同的所述数学函数； 根据所述非序列化部分，选择所述数学函数中所映射的一个； 利用所述选择的数学函数自动地产生所述序列化部分；以及 增加与所述选择的数学函数相关联的参数，以确保所述函数将来不重新产生已经产生过的序列化部分。
12. 根据权利要求l的方法，其中，权利要求l的所述步骤是由 至少一台机器按照至少一个计算机程序所执行的步骤，所述计算机程 序具有可由所述至少 一 台机器执行的多个代码段。
13. —种用于为产品电子代码(EPC)分配序列号的方法，包括 使用数据库的至少一个表，将多个分类值映射到不同的序列号产生函数；确定EPC非序列化部分的非序列值，其中，需要所述EPC的序 列化部分；查询所述数据库使所述确定的非序列值与所述分类值其中之一匹配；使用所述查询步骤的结果自动地选择所述序列号产生函数中相 关联的一个；使用所选择的序列号产生函数产生序列号，其中所述产生的序列号相对于所述选择的序列号产生函数是唯一地产生的；以及 使用所述产生的序列号作为所述EPC的序列化部分。
14. 根据权利要求13的方法，进一步包括将所述EPC数字地编码到射频识别(RFID )标签中；以及 使用所述RFID标签唯一地识别所述RFID标签物理地链接到的 对象。
15. 根据权利要求13的方法，进一步包括 利用所述数据库管理所述EPC和多个其他的EPC，其中，EPC存储在具有用于所述非序列值的字段的数据库表中，其中，所述字段 是将所述数据库表链接到不同数据库表的外部键，以及所述数据库的 表符合第三范式。
16. —种数据库系统，包括以第三范式归一化的多个关联表，所述表包括对象表和集合表； 所述对象表包括产品电子代码(EPC)字段，它是所述对象表的候选键，其中，与所述EPC字段相关联的值的纯标识包括序列化部分和非序列化部分；以及所述集合表包括候选键，具有与所述非序列化部分相等的值。
17.根据权利要求16的数据库系统，所述对象表包括集合字段，其具有与所述非序列化部分相等的值，其中，所述集合字段是将所述对象表与所述集合表关联的外部键。
18.根据权利要求16的数据库系统，其中，所述EPC字段的值是通过连结所述候选键和自动产生的序列号，为所述对象表自动产生的。
19.根据权利要求18的数据库系统，进一步包括 多个不同的序列号产生函数，每个函数都映射到所述非序列部分的具体值，其中，所述数据库使用所述非序列化部分的值确定使用哪个所述序列号产生函数来产生所述自动产生的序列号。
20.根据权利要求18的数据库系统，其中，所述自动产生的EPC值被数字编码到射频识别(RFID)标签中，并且被用于唯一地识别所述RFID标签物理地链接到的对象。
21.根据权利要求18的数据库系统，进一步包括 用于执行前述任何一个方法权利要求的方法的装置。
全文摘要
本发明包括管理产品电子代码(EPC)编序的方法。本方法可以包括识别用于管理符合EPC的标签数据规范(TDS)的软件系统的步骤。所述软件系统可以包括含有两个或多个关联表的数据库。对EPC IDURN的每个唯一非序列化部分可以包括元组。数据库可以利用所述非序列化部分管理EPC的序列化部分。在一个实施例中，数据库可以使用EPC的非序列化部分自动地产生EPC的序列化部分。顺序增加(或顺序减少)(分配给相关联的EPC唯一非序列化部分的)序列号而产生的不同组可以与不同的非序列化值相关联。
文档编号G06Q10/00GK101127047SQ20071012913
公开日2008年2月20日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年7月14日
发明者弗雷德里克·W.·罗威, 约翰·K.·塞内加尔 申请人:国际商业机器公司