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第七章 EPCglobal 網路

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教學目標本章將對 EPCglobal 網路架構及其所組成的元件做

詳細介紹包含其運作方式、各元件間的關係，以及相關的標準與

應用

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大綱EPCglobal 簡介EPCglobal 網路架構EPC 中介軟體EPC 資訊服務

EPCIS 架構介紹實體標記語言EPCIS 與供應鏈EPCIS 規格現況及後續

發展

物件名稱解析服務 ONS 的實現架構ONS 的應用前景

EPCglobal 網路應用優點

小結

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EPCglobal 簡介

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EPCglobal 簡介1999 年 MIT 成立了 Auto-ID 中心 (Auto-ID

Center) ，並且提出了「產品電子碼 (Electronic Product Code, EPC) 」的概念，之後與七所知名大學共同組成 Auto-ID Labs

2003 年 10 月 31 日，由 EAN 與 UCC 創建了另一個非營利性國際組織 EPCglobal負責管理和推廣 EPC 工作，並與 Auto-ID Labs 保持

密切合作，使研究機構與使用者之間架起一座溝通的橋樑

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EPCglobal 簡介（續）EPCglobal 成立的目的是為了推動 EPC 機制，

並且訂定標準規範，使這個機制能在全球廣泛地應用

EPCglobal 建立的網路架構又稱為「物聯網」(The Internet of Things) ，主要因為它準備利用現有網際網路 (Internet) 的網路架構，在全球建立起一個龐大的物品資訊交換網路，並且使所有參與流通的物品都具有唯一的產品電子碼，藉由 EPCglobal 網路架構相關機制，將使具有產品電子碼的物品，在網路上準確的定位與追蹤，並且為每項物品建立一套完整的電子履歷，使偽造商品（無電子履歷）不能流通

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EPCglobal 網路架構

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EPCglobal 網路EPCglobal 網路將 RFID 與網際網路技術串聯起來，

使任何產業的企業供應鏈，在世界任何地方、在任何時候，資料都是透明可追蹤的

全球唯一的產品電子碼被編碼儲存在標籤內而成為EPCglobal 網路的基礎通常藉由讀取器擷取產品電子碼並對線上資訊系統報告

商品現況，或經由網際網路遙控相關資料庫

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EPCglobal 網路（續）核心概念

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EPCglobal 網路 VS. Internet 網路

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EPCglobal 網路架構 根據請求的 EPC 碼找到對應的 EPCIS 資源位址

擷取事件資料

暫時性收集事件資料並處理

製造商於商品上貼上 RFID 標籤

製造商於 EPCIS 中記錄商品資料

製造商於 EPCIS 中記錄商品資料

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EPCglobal 網路架構（續）EPC 碼可以是任何物件 (Object) 的標準編碼，

適合以 RFID 標籤來承載，結合網際網路的環境與資訊科技，連接物件與電腦成一網路，促成雙方相互溝通

EPC 科技的實際操作起於將 EPC 碼存放在標籤中，隨著物品的移動，沿途讀取器 (Reader) 發射無線電波感應物品上的標籤，後端系統便展開資料的查詢與存取

整個機制運行有賴於整個系統的完善建置，所傳輸的物件資訊，不只物件的基本資料－－外觀、重量、材質、包裝等，還可追溯至上游原料生產，下至終端的配送，詳述物件活動路徑與生產過程

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EPCglobal 網路架構（續） EPCglobal 網路的 RFID 技術初階段著重在供應

鏈的應用，因此須建構傳遞物件資訊的整體網路，網路主要構成有五個元素1. 產品電子碼 (Electronic Product Code, EPC)2. 標籤 (Tag) 和讀取器 (Reader)3. EPC 中介軟體 (EPC Middleware)4. 物件名稱解析服務 (Object Name Service, ONS)5. EPC 資訊服務 (EPC Information Services,

EPCIS)

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EPCglobal 網路標準

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EPCglobal 網路的組成要素產品電子碼 (Electronic Product Code, EPC)

具標準結構的全球唯一性編碼，用以表示任何物件，讓供應鏈間的系統得以自動識別其所代表的物件，做為擷取網路資料庫中資料的關鍵號碼

如同條碼，以一串數字代表產品製造商和產品類別 每一產品的編碼範圍，須向 EPCglobal 提出申請，以取得

全世界唯一的代碼根據「 EPC 編碼標準資料格式」所定義的資料長度有

EPC-64 位元、 EPC-96 位元及 EPC-128 位元等三種，目前大多數採用的是 EPC-96 規格

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EPCglobal 網路的組成要素（續）標籤

標籤或牌內封裝有微晶片以儲存物件唯一編碼儲存在電子標籤中的最重要資訊就是產品電子碼，藉此

可以與資料庫裡的大量儲存記錄相聯繫，用以建立包括產品的生產地點、製造日期、有效期限以及應該運往何地等重要資訊

透過標籤內的天線經由讀取器將代表該物件的產品電子碼傳遞出去

讀取器RFID 的讀取器相當於條碼的掃描器，其可發出無線電波磁場以讀取標籤中之資料，並將之傳遞到現場的系統中或經由網際網路將資料送到遠端的資料庫系統中

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讀取器

標籤

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EPCglobal 網路的組成要素（續）EPC 資訊服務 (EPCIS)

通訊與傳遞 EPC 資料需使用以下元件 物件名稱解析服務 (ONS)

根據請求的 EPC 碼找到對應的 EPCIS 資源位址 實體標記語言 (Physical Markup Language, PML)

描述商品屬性與相關狀態之標記語言 EPC 中介軟體 (Middleware)

管理與整合 RFID 標籤、讀取器及其他資訊基礎建設的軟體

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EPC 中介軟體

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EPC 中介軟體2003 年前版本曾名為 Savant2004 年 9 月推出 EPC 中介軟體規格書時，將其定

名為應用層事件標準 (Application Level Events, ALE)

當商品包裝貼附 RFID 的 EPC 標籤後，透過讀取器讀取在標籤中的資料，並將讀取到的資料透過中介軟體，整理後送往企業內部的 EPCIS

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EPC 中介軟體（續）ALE 在 EPCglobal 網路架構中負責執行的任務

接受由一個到多個資料來源例如：讀取器所擷取的資料

聚集透過某特定時段所收集的資料，經由過濾並且消除重複的 EPC 或是系統不需要的資料內容，將收集到的資料計算並且重組以降低資料量的負擔

提供不同的資料格式，並向客戶端 (Client) 提供報告 (Report)

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ALE 在 EPCglobal 網路架構中負責執行的任務

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EPC 中介軟體（續）運作方式

處理回應客戶端資料需求的規格的三個重點選擇位置 (Choose Locations)

指定需要讀取資料的讀取器，並且列入提報指定邊界 (Specify Boundaries)

指定何時開始擷取資料，何時將資料整合成報告 訂定報告內容 (Specify Report Content)

哪些資料要被包含在報告裡面；或是增加或刪除某些資料也可以針對某些資料集合，進行相關的過濾動作，並且加以

組合針對擷取的資料列表，進行運算

上述三種狀況將依據實際的情形選擇任何一種，將資料送往ALE 的應用介面

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EPC 中介軟體（續）運作方式（續）

客戶端向 ALE Engine索取資料的三種模式登錄模式 (Subscribe Mode)

ALE Consumer 定義好報告格式後，將相關的定義送到ALE Engine ，當 EPCglobal 網路登錄用戶登錄到報告中時， ALE便會依據定義提供報告給客戶端

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EPC 中介軟體（續）運作方式（續）

客戶端向 ALE Engine索取資料的三種模式 被動的同步模式 (Poll Mode)

客戶端先將需求定義 (Event Cycle Specification, ECSpec) 提出至 ALE Engine ，依據客戶的需求將此 Call啟動，當 ALE Engine 收到該啟動，才會將報告送至客戶端

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EPC 中介軟體（續）運作方式（續）

客戶端向 ALE Engine索取資料的三種模式 一次 (One-Time) 立即模式 (Immediate Mode)

模式與 Poll Mode類似，但客戶端不需要區分定義與啟動兩個動作，而是在發送定義的同時， ALE Engine便依據需求將報告發送至客戶端

第二、三種都是在需求發出的同時便將報告回覆，而第一種則是必須在用戶登錄後自行擷取報告

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EPC 中介軟體（續）ALE 1.1版本

2005 年 9 月便已經由 EPCglobal總會的理事會通過內容

在 2006 年 10 月有十一項 ALE 相關產品通過EPCglobal認證

目前 1.1版本在發展中，除了支援Gen2 規格及特性外，也針對標籤寫入、命名記憶區間的定義、讀取器的對應、安全特性等重點開發了新的 API ，以下針對這些新的API進行說明

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EPC 中介軟體（續）ALE 1.1版本（續）

Reading API （與 ALE 1.0 相比，功能更進步） 包含提出需求與回應的介面去除重複的資料、過濾所有來自下層包括 Smart Reader 或

是 Gen2空中介面的資訊， Client端透過此介面可以由各種來源得到過濾後、綜合的 EPC 資料

Writing API 與 Reading API 相同，具備控制與回傳介面 來自不同的 Client端下指令在各個讀取器讀取標籤資訊後整

理回報

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EPC 中介軟體（續）ALE 1.1版本（續）

Tag Memory API 負責處理使用者針對標籤記憶體中自行定義的非 EPC 格式資

料Logical Reader API

管理使用者定義的讀取器名稱與混合體 (Composites)Access Control API

管理客戶端依據權限或是角色識別，決定是否許可登錄

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EPC 中介軟體（續）ALE 規格設計的主要目的是為了能夠含括一個功

能完整但可供選擇的中介軟體，以便控制來自各方的各種不同裝置設備

ALE 介面在 EPCglobal 網路架構中的角色主要是為了提供一個獨立於需要 EPC 資料的架構元件、過濾及運算資料的架構元件以及需要使用該資料的應用之間，透過 ALE ，能夠提供使用者或是技術服務提供者兩造間極大的助益

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EPC 資訊服務

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EPC 資訊服務EPC Information Services, EPCISEPCglobal 網路中的資料儲存中心 (Repository)

有 EPC 相關資料儲存功能具備供應鏈交易成員間資料分享的功能

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EPCIS 架構介紹 EPCIS 位於 EPCglobal 網路最頂層之位置，位

於標籤及讀取器及中介軟體之上由於每個企業內部的 IT 環境大不相同，為了達到

企業間 EPCIS 資料分享的目的， EPCIS比起EPC 網路架構底層的成員更為複雜及多樣化

EPCIS 被設計為一分層式、可延伸以及模組化的架構抽象資料模型層 (Abstract Data Model Layer)資料定義層 (Data Definition Layer)服務層 (Services Layer)一系列賦予 EPCIS 透過網路資料交換能力的

Bindings

34EPCIS 架構 (EPCIS Standard v. 1.0.1)

抽象資料模型層

資料定義層

服務層

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EPCIS 架構介紹（續）抽象資料模型層

定義所有 EPCIS型式的資料結構與特性、相關性，以及使用規則

其中 Event Data 記錄了真實世界每一筆商務流程中EPC號碼的讀取

Master Data則為 Event Data 提供更完整、更適合使用者判讀的 EPC 相關資訊，例如讀取地點和地址等

資料定義層定義了 EPCIS 核心事件資料型態，目前已有 Object

Event 、 Aggregation Event 、 Quantity Event 和Transaction Event 共四種型態．每種事件型態都有其衍伸的資料欄位

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Event Data vs. Master Data

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EPCIS 核心事件資料型態及屬性

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EPCIS 架構介紹（續）服務層

EPCIS 提供兩項核心服務 Capture Interface

EPCIS 藉由 Capture Interface捕捉在真實世界發生的 EPC Event Query Interface

由 Query Interface 負責處理 EPCIS 的查詢請求並回傳相關資料Bindings

目的在於連結資料定義層與服務層的元件好讓 EPCIS 具有資料分享的能力

資料定義層中的各個事件資料型態均有相對應之 XML Schema服務層的 Capture Interface 對應的是 Message Queue 及

HTTPQuery Control Interface 被賦予WSDL (SOAP over HTTP)

和 AS2Query Callback Interface則是 HTTP 、 HTTPs 以及 AS2

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實體標記語言實體標記語言 (Physical Markup Language,

PML)Auto-ID 中心所設計的一種以電腦可以理解的方式來描述商品的方法以 XML 為基礎提供一組標準化、共通的字彙，作為敘述和發佈關於

EPCglobal 網路物件相關資訊 例如：物品出貨通知

PML 的目標是為物品實體的遠程監控和環境監控提供一種簡單、通用的描述語言，可廣泛應用在存貨追蹤、自動處理事務、供應鏈管理、機器控制和物對物通訊等方面

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實體標記語言（續）PML 中所描述的資訊類型

除了不會改變的產品資訊（如物質成分）之外，亦包括經常性變動的資料（動態資料）和隨時間變動的資料（時序資料） 動態資料包括船運的水果的溫度，或者一個機器震動的級別 時序資料在整個物品的生命週期中，離散且間歇地變化，一個典型的例子就是物品所處的地點

透過使用所有這些資訊，公司將能夠以新的方法利用這些資料例如，可設置一觸發器，當有效期將要結束時，降低產品的價格

PML 語言在整個 EPCglobal 網路中的作用充當著不同部分的共同介面，例如在第三方應用程式如

企業資源規劃 (ERP) 或管理執行系統 (MES) 以及PML伺服器之間的資訊交換

EPC 碼識別單品，但是所有關於產品有用的資訊都用一種 PML 所書寫

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EPCIS 與供應鏈在 EPCglobal 標準發展群組重整之前， EPCIS 以及

Data Exchange 工作小組是根據快速移轉消費產品 (Fast Moving Consumer Goods, FMCG) 產業特性來制定 EPCIS 資料中的商用字彙 (Business Vocabulary)以 FMCG 為例，當 EPC從製造商開始一路到配銷中心，再到零售商倉儲，最後抵達零售賣場的過程中，每經過一個讀取點 (Read Point) 就會留下記錄並產生 EPCIS 資料 EPC號碼：包括 SGTIN 、 SSCC 、 GRAI等編碼 Timestamp：事件發生時間或讀取時間 Read Point：包括 Site Location 、 Site Sub-Location ，甚或

Site Location Extension Business Location：同樣包括 Site Location 、 Site Sub-

Location 或 Site Location Extension Business Step：表示目前發生的商務流程 Disposition：表示目前商品所處狀態

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EPCIS 與供應鏈（續）工作小組在發展 EPCIS 標準時的流程

1.首先會選擇目標產業2.再將其供應鏈拆解成數個商業流程 (Business Step)3.爾後將每個商業流程找出相對應的 EPCIS 核心事件資

料型態，並根據產業別定義每種事件資料型態下所需的欄位（參考下表）

4.最後則是定義每個欄位底下必要的商用字彙以便讓EPCIS 資料具有意義

以 FMCG 為基礎發展出 EPCIS 的基本商用字彙後，接下來健康醫療產業 (Health & Life Science, HLS) 和運輸物流產業 (Transportation & Logistics Services, TLS) 則以此為藍本繼續發展

工作小組也發現無論何種產業均具有相似或同樣的商務流程，因此統一的核心商用字彙將會是 EPCIS 的發展方向，只要再針對特定產業發展額外的商用字彙

43商用字彙範例 (黑色字體為 FMCG ，藍色字體為 HLS新增 )

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EPCIS 與供應鏈（續）由於 EPCIS 提供了標準的資料模組，藉由

Capture/Query Interface達到商品的 Track & Trace 以及產品驗證

一套標準介面除了可跨多重產業亦比多個使用者客製系統更節省成本

安全性也是 EPCIS 所強調的概念交易成員能保有自身重要資料權限，只有在允許的情況下回應或是傳送可供分享的資料 這是歸功於高安全性的網路通訊協定服務（如 AS2 和

HTTPs ） 在 HLS 的 EPCIS 應用上也支援電子簽章及 PKI驗證

EPCIS採分層式架構的設計可長期支援延展性和擴充性，交易成員可自由選擇市場上各家系統商 EPCIS 產品甚至自行開發 目前已有許多 FMCG 和 HLS 產業已經投入 EPCIS 的先導性計畫並證明其實用性及 EPCIS 能為供應鏈帶來可貴的價值

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EPCIS 與供應鏈（續）

EPCIS 在供應鏈之運用

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EPCIS 規格現況及後續發展 在 2007至 2008 年間， EPCIS 在 HLS 上的 e-

Pedigree 和 Traceability 發展會更完備同時也將對 TLS 產業特性發展 EPCIS 商務流程定義

（牽涉到陸上運輸及海上運輸）、商用字彙（考量到地域性資料描述，如經緯度）以及編碼系統（移動中的卡車或是貨輪等 Business Location該如何採用適合之對應編碼，如 GLN ）

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物件名稱解析服務

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物件名稱解析服務 物件名稱解析服務 (Object Name Service, ONS)Auto-ID 中心設計的一種系統，用來查詢唯一產品電

子碼，並根據此碼把電腦指向與商品有關的資訊物件名稱解析服務的技術實現採用了網域名稱解析服

務 (DNS) 的實現原理ONS 儲存提供 EPCIS 的位址資訊，以 EPC 碼作為搜尋的主鍵值，其記錄儲存是需要授權的，只有 EPC碼的擁有者可以對其進行更新、增加和刪除等操作

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物件名稱解析服務（續）目前全球的 Root ONS 系統和配套的 EPC DS

系統由 EPCglobal委託 VeriSign公司進行維運在台灣是由 VeriSign委託其合作夥伴宏碁電腦進行台灣ONS 服務中心的營運，負責提供臺灣地區的 Root ONS 服務

ONS 架構主要包括兩個組成部分ONS伺服器網路

分層管理 ONS 記錄 負責對提出的 ONS 記錄查詢請求進行回應

ONS 解析器 完成產品電子碼到 DNS域名格式的轉換 解析 DNS NAPTR (Naming Authority Pointer) 記錄，取得產品資訊服務的所在位置

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物件名稱解析服務（續）ONS 網路系統主要完成以下兩種功能

企業內部的本地端ONS伺服器實現其位址對應資訊的儲存，並向 Root ONS伺服器報告該資訊及回傳網路查詢結果

在 EPCglobal 網路內，基於產品電子碼實現 EPC 資訊查詢定位功能

ONS 服務提供以下兩類服務靜態ONS 服務

透過產品電子碼查詢供應商提供的該類商品的靜態資訊動態ONS 服務

透過產品電子碼查詢該類商品的更確切資訊，如在供應鏈中經過的各個環節上的資訊

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物件名稱解析服務（續）ONS 記錄分為幾類，對應於提供的不同服務種類

EPC+ws 定位 WSDL 的位址，然後基於獲取的 WSDL ，讀取產品資

訊EPC+epcis

定位 EPCIS伺服器的位址，然後讀取其產品資訊EPC+html

定位報名產品資訊的網頁EPC+xmlrpc

在 EPCIS等服務由協力廠商進行託管時，使用該格式做為路由讀取其產品資訊

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ONS 的實現架構基於 EPC 產品電子碼搜尋其產品資訊的查詢過程如下

讀取器從一個標籤上讀取一個產品電子碼讀取器將這個產品電子碼送到本地服務器本地服務器對產品電子碼進行相應的 URI 格式轉換，發送到本地

的 ONS 解析器 (Resolver)本地 ONS 解析器把URI轉換成 DNS域名格式本地 ONS 解析器基於 DNS域名訪問本地的 ONS 服務器，如發

現其相關 ONS 記錄，直接返回 DNS NAPTR 記錄；否則轉發給上級ONS 服務器（ DNS 服務基礎架構）

DNS 服務基礎架構基於 DNS域名返回給本地 ONS 解析器一條或多條對應的 DNS NAPTR 記錄

本地 ONS 解析器基於這些ONS 記錄，解析獲得相關的產品資訊訪問通道

本地服務器基於這些訪問通道訪問相應的 EPCIS 服務器或產品訊息網頁

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ONS 的實現架構（續）

典型 ONS查詢過程

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ONS 的應用前景現今全球 ONS 服務是 EPCglobal委由

VeriSign 營運，現已設有 14 個資料中心用以提供 ONS搜尋服務，同時建立了 7 個 ONS 服務中心，它們共同構成了全球國際產品電子碼訪問網路

基於此物聯網，企業可以和網路內與之相配合的任一企業，進行供應鏈資訊服務資料的交換

隨著 RFID 技術的不斷成熟和 EPCglobal 標準的不斷完善，眾多企業對 RFID 技術的應用將由企業內部的閉環應用過渡到供應鏈的開環應用上，ONS 服務做為物聯網框架下的關鍵技術，有著廣泛的應用前景

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EPCglobal 網路應用優點

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EPCglobal 網路應用優點EPCglobal 網路對不同產業或不同應用領域會產生

不同的效益，但以供應鏈管理來看至少可歸納以下幾點主要優點較低的存貨準備

由於能提供產品在哪裡的即時資訊，使得整體供應鏈的產品動態透明化，所以低存貨準備不致影響銷售，因而改善現金流量並降低經常費用

減少缺貨產生當貨架須補貨或發生商品錯放位置時，使用 RFID 可即時通

知員工或警示經理採取行動，零售商估計通常可提昇 1% 的貨架利用率，增加 0.5% 的銷售額

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EPCglobal 網路應用優點（續）

降低盤損 據估計由於耗損造成總銷售額 2% 的損失，相當等於 320億美元（ 2001 年在美國）

透過庫存掃描標籤正確收貨， RFID 可為零售商減少損耗25%至 40%

提高資產使用率 EPCglobal 網路技術的應用讓公司很容易追蹤可回收性資產，如棧板、條板箱或手推車等，並且更為精確，因而提高資產使用率

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EPCglobal 網路應用優點（續）

杜絕仿冒 RFID 標籤成為仿冒廠商的符咒，假如本來應該要有 RFID

標籤的產品，若沒有該標籤，那麼就會被懷疑是否仿冒；商品若是附有標籤，也會被讀取並與製造商之資料庫對照，以確定是否經過授權，健康醫藥產業在這方面會產生更大的效用

改善產品回收作業 EPCglobal 網路讓我們能唯一性識別及記錄任何產品，因此我們僅需回收有問題的產品，不須大費周章去過濾，因而大大降低回收成本

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小結

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小結EPC 是在供應鏈系統中，以一串數字來識別特定一

項商品，再透過標籤由讀取器讀入， RFID 讀取器將這個數字傳送給電腦系統，電腦系統再透過 EPC 物件名稱解析服務告知電腦系統到哪裡可以尋找相關產品資訊

可立即識別及分享供應鏈中的物品資料，有效率地提供資訊透明度