第五节 电子商务物流相关技术

一、条码技术

（一）条码的一般介绍

条码技术（barcode）是在计算机的应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术。它是为实现对信息的自动扫描而设计的，是一种实现快速、准确而可靠的采集数据的有效手段。条码技术的应用解决了数据录入和数据采集的“瓶颈”问题，为现代物流及供应链管理提供了有效的技术支持。
    条码技术是现代物流系统中非常重要的快速信息采集技术，是适应物流大量化和高速化的要求，大幅度提高物流效率的技术。 条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术，是实现计算机管理和电子数据交换不可少的前端采集技术。 

（1）什么是条码标识。条码标识简称条码，是由一组黑白相间、粗细不同的条状符号组成，条码隐含着数字信息、字母信息、标志信息、符号信息，主要用以表示商品的名称、产地、价格、种类等，是全世界通用的商品代码的表示方法。  
（2）条码的构成。是一组黑白相间的条纹，这种条纹由若干个黑白的“条”和白色的“空”的单元所组成，其中，黑色条对光的反射率低而白色的空对光的反射率高，再加上条与空的宽度不同，就能使扫描光线产生不同的反射接收效果，在光电转换设备上转换成不同的电脉冲，形成了可以传输的电子信息。由于光的运动速度极快，所以，可以准确无误地对运动中的商品条码予以识别。

（二）物流条码的构成及特点

物流条码是由EAN（国际物品编码协会）和UCC（统一代码委员会）制定的用于商品单元标识的条码。商品单元由消费单元、储运单元和货运单元组成。

物流条码中应包含：商品条码（EAN/UPC）、储运单元条码（ITF-14）和货运单元128码（EAN/UCC-128）。

物流条码主要特点有：
1、单元的标识全球唯一（按照EAN/UCC规范编码，不会出现重码）；
 2、用于供应链管理的全过程，实现全球物流信息共享；
 3、可表示的信息多，具有信息可变性和易维护等特性。

（三）商品条码和物流条码

EAN/UCC条码是国际上通用的通用商品代码。我国通用商品条码标准也采用EAN条码结构，通常的是由13位数字及相应的条码符号组成，在较小的商品上也采用8位数字码及其相应的条码符号。
    （1）前缀码。由三位数字组成，是国家的代码，我国为690~693，是国际物品编码会统一决定的。
    （2）制造厂商代码。由五位数字组成，我国物品编码中心统一分配并统一注册，一厂一码。
    （3）商品代码。由四位数字组成，表示每个制造厂商的商品，由厂商确定，可标识一万种商品。
    （4）校验码。由一位数字组成，用以校验前面各码的正误。

物流条码所标识的物品信息内容主要有二部分：

1．固定项目标识，如厂商信息、产品编码信息等；

2．动态项目标识，如：系列货运包装箱代码信息、生产日期、有效期、批号、数量、参考项目（客户购货订单代码）、位置码、特殊应用（医疗保健业等）及内部使用信息等。

物流条码符号：

目前现存的条码码制多种多样，但国际上通用的和公认的物流条码码制只有三种：ITF-14条码、EAN/UCC -128条码及EAN/UPC条码。选用条码时，要根据货物的不同和商品包装的不同，采用不同的条码码制。一般单个大件商品，如电视机、电冰箱、洗衣机等商品的包装箱往往采用EAN/UPC条码，实现一品（件）一码；而需要储运的包装箱上常常采用ITF-14条码或EAN/UCC-128应用标识条码，箱内可以是单一商品，也可以是多件小包装商品或不同规格的商品，这时就需要表示产品批号、数量、规格、生产日期、有效期、交货地等信息时，一般可采用EAN/UCC-128应用标识条码。

（四）复合码

一维条码包括EAN/UPC、CODE 39 、CODE128等，一维条码的信息容量较少，如EAN、UPC最多只能有13位数字，只能作为一个简单的编码，离开了数据库的支持，这类条码变得毫无意义。
    二维条码有两种解决方案：一是在一维条码的基础上向二维条码方向发展；一是利用图像识别原理，采用新的图形和结构设计出二维条码码制。目前，根据二维条码实现原理、结构形状的差异，可分为层排式二维条码（stacked bar code）和矩阵式二维条码（dot matrix bar code）两大类型。
    层排式二维条码的编码原理是建立在一维条码的基础之上，按需要排成两行或多行，他在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容，单行的鉴定、译码算法与软件不同于一维条码，这类二维条码有CODE 49、PDF417、CODE 16K等。
    矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础之上的一种新型的图像符号自动识别处理码制。有代表性的有CODE ONE、DATA MATRIX 、CP码等。

（五）条码识别装置
条码识别采用各种光电扫描设备，主要有以下几种：

（1）光笔扫描器。似笔形的手持小型扫描器。

（2）台式扫描器。固定的扫描装置，手持带有条码的卡片或证件在扫描器上移动，

完成扫描。

（3）手持式扫描器。能手持使用和移动使用的较大的扫描器，用于静态物品扫描。（4）固定式光电及激光快速扫描器。是由光学扫描器和光电转换器组成。是现在

物流领域应用较多的固定式扫描设备，安装在物品运动的通道边，对物品进行逐个扫描。
   （5）便携式数据采集终端及无线条码扫描器。可在脱机（计算机）状态移动扫描条码，适合物流的各项移动作业环境。便携式数据采集终端可存储扫描数据，工作完毕后再传回计算机进行统计分析；无线条码扫描器可通过无线系统向计算机实时传输扫描信息，适合即时性更强的移动采集需求。
各种扫描设备都和后续的电光转换、信息信号放大及与计算机联机形成完整的扫描阅读系统，完成了电子信息的采集。

由于采用条码技术具有低成本、数据采集快速准确、操作简单、出错率低等优点，已在国际上供应链控制和现代物流系统中广泛采用。大家在从国外来的货物包装上都能见到印有条码标识的物流标签。

（六）物流条码的应用
条码在现代物流中有密切的关系和广泛的应用，典型的应用有以下几方面：
（1）销售信息系统（POS系统）。在商品上贴上条码就能快速、准确地利用计算机

进行销售和配送管理。其过程为，对销售商品进行结算时，通过光电扫描读取并将信息输入计算机，然后输进收款机，收款后开出收据，同时，通过计算机处理，掌握进、销、存的数据。
    （2）库存系统。在库存物资上应用条码技术，尤其是规格包装、集装、托盘货物上，入库时自动扫描并输入计算机，由计算机处理后形成库存的信息，并输出入库区位、货架、货位的指令，出库程序则和POS系统条码应用一样。
    （3）分货拣选系统。在配送方式和仓库出货时，采用分货、拣选方式，需要快速处理大量的货物时，由于在每件物品外包装上都印（贴）有条码，利用条码技术便可自动进行分货拣选，并实现有关的管理。

二、EDI技术

（一）EDI的发展

EDI是Electronic Data Interchange 的缩写，在大陆译为电子数据交换，有时也译为无纸贸易。香港译为电子资料联通。国际标准化组织将EDI定义为一种电子传输方法，用这种方法，首先将商业或行政事务处理中的报文数据按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理的报文数据格式，进而将这些结构化的报文数据经由网络，从计算机传输到计算机。

　　除了硬译的这个定义之外，我们应该正确地理解一下EDI的含义。从译名上可以看出有许多不同的理解，例如，不少文献将它译为无纸贸易，在贸易领域中来说，这一名称很形象地说明了它的状况及效果。然而，从基本意义来说，电子数据交换的意思并不限于贸易活动，例如医院中的信息交流，现在也已采用EDI的思想与方法，并已在国外一些地方实际使用。因此，严格地讲，无纸贸易是EDI在贸易领域中的实际应用，EDI的概念应当更广泛一些。当然，在现实的应用中，贸易领域的应用是发展最快，应用最多的方面，目前在这一方面的成果，标准，软件也是最多的。有的同志正确地指出：EDI的实质在于“数据不落地”，用技术语言来说，那就是信息存储及传递的介质从纸张转为电磁设备。这样

（二）EDI系统

所谓EDI就应当包括以下三个基本方面：

1、需要进行信息交换的某一应用领域，即EDI的环境。例如：国际贸易，国内贸易，医院工作，图书馆工作，项目管理等等。它限定了有哪里信息需要传递，在哪些地点之间进行传递。

2、信息交换的流程及规则，即EDI的过程。它反映了实际领域中的业务过程，以及与之相伴的信息流程。例如在贸易过程中，从询价，报价开始，直到付款，交货。中间涉及供应者，购买者，银行，运输公司，保险公司等多种企业(或称角色)，先后几十种信息交换业务需要执行。在实际工作中，这种流程体现为一系列规则与标准。

3、信息交流的手段，括硬件设备，通信设备以及软件，即EDI的技术实现。从目前来看，计算机设备，通信设备已经比较普遍，EDI的应用也没有什么特殊的要求，一般来说不需要特殊的开发。例如，通信线路可以使用已有的各种方式解决，从最简单的电话线到租用卫星专线。需要的是软件的开发。 针对某一领域的应用，遵从某一特定的标准，就要有一套专门的软件。解决这一领域的问题是技术方面的任务。

　对于EDI，应当全面地去认识和理解，而不要只从技术，甚至只从硬件的角度去看待与处理EDI的工作。

三、GIS技术

（一）GIS的作用

地理信息系统 (GIS， Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。

GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

1） 更广泛的访问范围

客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器的上的最新数据，而Web所特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现。
    2） 应用面广
   由于网络功能将会使Web GIS应用扩展到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。
    3） 现势性强
   Web GIS在网上进行信息发布对地理信息进行实时更新，因而人们能得到最新信息、最新动态。
   4） 平台独立性
    无论服务器/客户机是何种机器，无论Web GIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问Web GIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。
    5） 应用简单
    Web GIS用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息。用户可以进接进行各处地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。

（二）GIS的分类

飞速发展的Internet/Intranet 已经成为GIS新的系统平台，利用Internet技术在Web上发布空间数据供用户浏览和使用是GIS发展的必然趋势。从 WWW的任一节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，进行各种空间检索和空间分析，这就是基于WWW的地理信息系统（WebGIS）。WebGIS显然要求支持Internet/Intranet 标准，具有分布式应用体系结构，它可以看作是由多主机、多数据库与多台终端通过Internet/Intranet 组成的网络，其网络Client端为GIS功能层和数据管理层，用以获得信息和各种应用；网络Server端为数据维护层，提供数据信息和系统服务。
    WebGIS系统可以分为四个部分：WebGIS浏览器，用以显示空间数据信息并支持Client端的在线处理，如查询和分析等；WebGIS信息代理，用以均衡网络负载，实现空间信息网络化；WebGIS服务器，用以满足浏览器的数据请求，完成后台空间数据库的管理；WebGIS编辑器，提供导入空间数据库数据的功能，形成完整的GIS对象，GIS模型和GIS数据结构的编辑和表现环境。
    目前，WebGIS的实现方法有Java编程法、ActiveX法、公共网关接口法（CGI）、服务器应用程序接口法（Server API）和插件法（Plugins）等。

不同数据种类及其来源

四、GPS技术

全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。它是在地球上空布设24颗 GPS专用卫星，卫星轨道即每时刻的精确位置由地面监控站测定，并通过卫星用无线电波向地面发播；地面上用GPS接收机同时接收4颗以上卫星信号，根据卫星的精确位署以求得地面点位置。它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。
　　GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点，促使大地测量的作用大大向外扩展延伸。其作用可归纳如下一些：
　　（1）为飞机、船舶、运载体提供定位和导航信息；
　　（2）布设城市、矿山、海洋等各类控制网，不需造标观测，可灵活方便又廉价的满足经济建设和国防建设的需要；
　　（3）布设地面监测网，可监测地壳形变、板块运动、固体潮、海平面升降等地球动力学现象；
　　（4）可用于标定国界、海疆和联测沿海岛屿；
　　（5）用于建立以地球质心为坐标系原点的地心坐标系，为建立大地测量参考框架提供资料；
　　（6）利用GPS和水准测量资料精化大地水准面；
　　（7）应用在已知点上的GPS观测资料，可反求大气对流层的气象元素等。
    1、GPS发展的背景
    1957年世界上第一颗人造卫星发射成功后，利用卫星导航定位的研究提到了议事日程。1973年12月，美国陆、海、空三军继“海军导航卫星系统”（简称“NNSS”，1958年开始研制，1964年正式运行）后，开始联合研制新一代空间卫星导航定位系统，历时20多年，耗资300亿美元。其目的主要是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成部分。
    2、GPS的工作原理
GPS是目前世界公认最先进的被动式卫星导航定位系统。即卫星全天时地发射包含自身三维速度、三维坐标和准确时间等信息的导航电文，设在代定点上的接收机通过接受导航电文进行测时、测距，利用空间后方距离交会技术反算出代定点的三维速度和三维坐标，实现导航定位的目的。
    3、GPS的组成部分
    ①空间部分：由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成（21颗工作卫星和三颗备用卫星），卫星上安置了精确的原子钟、发射和接受系统等装置；
    ②地面控制部分：由主控站（负责管理、协调整个地面系统的工作）、注入站（即地面天线，在主控站的控制下向卫星注入导航电文和其他命令）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；
    ③用户装置部分：由天线、接收机、微处理机和输入输出设备组成。
    4、SA和AS技术及对策
    美国为了维护其军事利益和国家安全，分别对GPS实施了AS和SA技术。AS（Anti-Spoofing）技术也叫反电子欺骗技术，他是一种GPS保护技术，是为了防止敌方和黑客对GPS信息的破坏和干扰以及防止非授权用户（民用用户）使用精密导航信息（军用码）。SA（Selective Availability）技术即选择可用技术，是通过在非精密导航信息（民用码）里人为地加入高频干扰信号和降低卫星星历精度，从而降低了普通用户的定位精度，使民用单点定位误差达到100米。SA政策是影响民用定位精度的主要原因。
为了应对美国SA政策，提高定位精度，世界各国纷纷采用差分技术。即利用多台接收机同时接受同一颗卫星信号，采用一次或多次求差的方法，抵消同一颗卫星的各种人为干扰误差和大气误差，从而提高定位精度。在此基础上又发展了的广域差分、实时差分等定位技术，有效的减弱了SA和AS政策的影响。
    5、GPS技术的发展方向
为了促进GPS的发展，1998年美国政府提出了GPS现代化计划，总体上可归纳为以下三个方面：
    ①保护。采用各种措施保护GPS不受敌方和黑客的干扰，增加军用讯好的强度，增强抗干扰能力。
    ②阻止。阻止敌方利用GPS军用讯号，设计新的信号结构，将军用频道和民用频道彻底分开。
    ③改善。改善GPS定位和导航精度，增加2个民用频道，提前结束SA政策。

五、RFID技术

（一）RFID无线射频识别

这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，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。
短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。

1、RFID技术的应用：

1）在零售业中，条形码技术的运用使得数以万计的商品种类、价格、产地、批次、货架、库存、销售等各环节被管理得井然有序；

2）采用车辆自动识别技术，使得路桥、停车场等收费场所避免了车辆排队通关现象，减少了时间浪费，从而极大地提高了交通运输效率及交通运输设施的通行能力；

3）在自动化的生产流水线上，整个产品生产流程的各个环节均被置于严密的监控和管理之下；

4）在粉尘、污染、寒冷、炎热等恶劣环境中，远距离射频识别技术的运用改善了卡车司机必须下车办理手续的不便；

5）在公交车的运行管理中，自动识别系统准确地记录着车辆在沿线各站点的到发站时刻，为车辆调度及全程运行管理提供实时可靠的信息。

2、RFID技术的组成

最基本的RFID系统由三部分组成：
    l 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；
    l 阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；
    l 天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

　　3、RFID技术的工作原理

RFID技术的基本工作原理并不复杂：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（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，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。　　

　　据Sanford C. Bernstein公司的零售业分析师估计，通过采用RFID，沃尔玛每年可以节省83.5亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。尽管另外一些分析师认为80亿美元这个数字过于乐观，但毫无疑问，RFID有助于解决零售业两个最大的难题：商品断货和损耗（因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品），而现在单是盗窃一项，沃尔玛一年的损失就差不多有20亿美元，如果一家合法企业的营业额能达到这个数字，就可以在美国1000家最大企业的排行榜中名列第694位。研究机构估计，这种RFID技术能够帮助把失窃和存货水平降低25%。
　　RFID技术的典型应用是物流和供应管理；生产制造和装配；航空行李处理；邮件/快运包裹处理；文档追踪/图书馆管理；　动物身份标识；运动计时；门禁控制/电子门票；道路自动收费。

（二）射频技术与电子标签

别是条形码是"可视技术"。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。

射频技术与条形码是两种不同的技术，有不同的适用范围，有时会有重叠。两者之间最大的区别是条形码是"可视技术"，扫描仪在人的指导下工作，只能接收它视野范围内的条形码。相比之下，射频识别不要求看见目标。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。条形码本身还具有其他缺点，如果标签被划破，污染或是脱落，扫描仪就无法辨认目标。条形码只能识别生产者和产品，并不能辨认具体的商品，贴在所有同一种产品包装上的条形码都一样，无法辨认哪些产品先过射频技术与条形码是两种不同的技术，有不同的适用范围，有时会有重叠。两者之间最大的区期。