徐夢珂 王佩 秦麗娟/文

回顧人類社會變革，蒸汽機使人類從農(nóng)業(yè)時代走向工業(yè)時代，電的廣泛使用把人類帶入電氣時代，通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展使人類進入信息時代。

在前期科技發(fā)展的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的技術(shù)鍛造，以人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算等技術(shù)為代表的智能革命已經(jīng)來臨。這些新興技術(shù)融入到國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，催生出很多新模式和新業(yè)態(tài)，也在不斷改變著人們的生活方式，重塑著人們的思維習(xí)慣。

智能技術(shù)通過與實體經(jīng)濟的多方位融合，為農(nóng)業(yè)、通信、醫(yī)療、交通、金融等領(lǐng)域帶來了廣泛而深刻的變革。在技術(shù)驅(qū)動時代和行業(yè)更新迭替之際，作為隨計算機發(fā)展應(yīng)運而生的物品編碼技術(shù)，也不可避免地受到影響，本文立足于智能技術(shù)的發(fā)展，從區(qū)塊鏈技術(shù)與GS1 標準體系的有機融合、圖像識別技術(shù)對條碼技術(shù)可能產(chǎn)生的潛在影響進行分析。

物品編碼技術(shù)隨時代發(fā)展而演進

在改革開放初期，很多國內(nèi)企業(yè)開始向國外出口商品，但由于缺少商品條碼，使得不少企業(yè)在開展外貿(mào)業(yè)務(wù)時遇到重重困難。在這一關(guān)鍵節(jié)點，經(jīng)國務(wù)院批準，中國物品編碼中心（以下簡稱編碼中心）于1988 年成立，負責(zé)研究、推廣條碼技術(shù)，管理我國的物品編碼工作。1991年，編碼中心代表我國加入國際物品編碼協(xié)會（International Article Numbering Association，EAN），開啟了我國物品編碼事業(yè)邁向全球化、標準化、統(tǒng)一化的新篇章。此后，經(jīng)過緊鑼密鼓的科研攻關(guān)，我國的物品編碼技術(shù)不斷地發(fā)展。

1993年，編碼中心成功推出自主研制的固定式和便攜式兩種條碼檢測儀，極大地提高了條碼檢測效率；1998年，出臺《商品條碼管理辦法》，為建立現(xiàn)代化的商品流通體系提供了制度保障；2003 年，正式啟動“中國條碼推進工程”，進一步發(fā)揮了條碼技術(shù)在我國信息化建設(shè)中的重要作用；2012 年，承擔(dān)國家發(fā)改委批準實施的國家重點食品質(zhì)量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，建立首個國家級食品（產(chǎn)品）安全追溯平臺（http://www.chinatrace.org）；2015 年，發(fā)布我國首個物聯(lián)網(wǎng)標識國家標準《物聯(lián)網(wǎng)標識體系物品編碼Ecode》，助推物聯(lián)網(wǎng)物品標識解析服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。

從初期的保障出口貿(mào)易，到后來的促進商品流通，再到為電子商務(wù)、商品追溯和物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，編碼技術(shù)在發(fā)展過程中不斷豐富內(nèi)涵、擴展外延，完成了從商品條碼，到GS1 標準體系，再到更為豐富和深入的物品編碼和標識技術(shù)的層層拓展和完善，并不斷為全社會的信息化建設(shè)提供原動力。

區(qū)塊鏈技術(shù)和GS1標準體系的融合

區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈也叫“鏈式計算”，是一種計算機技術(shù)。在《區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》一文中，對區(qū)塊鏈做出的定義如下：區(qū)塊鏈指按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享總賬。通俗來講，區(qū)塊鏈就是一個公開透明的分布式數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)以區(qū)塊形式存放，每個區(qū)塊分為區(qū)塊頭和區(qū)塊體，區(qū)塊頭里面存儲上一個區(qū)塊的Hash 值，本區(qū)塊的Hash 值和時間戳等內(nèi)容，區(qū)塊體存儲交易數(shù)據(jù)，區(qū)塊頭中保存的Hash 值和前一個區(qū)塊的Hash值按照實際產(chǎn)生順序進行連接，如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈融合了密碼學(xué)、P2P 網(wǎng)絡(luò)、分布式儲存、共識機制和智能合約等多種技術(shù)，具有去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改和公開透明等特征。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，不存在任何第三方管理機構(gòu)和硬件設(shè)施，通過分布式核算和儲存，各個節(jié)點可實現(xiàn)信息自我驗證、傳遞和管理。數(shù)據(jù)經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊鏈，在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中均有備份，且不會刪除，可有效防止信息被篡改，從而實現(xiàn)防偽。除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人開放，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)的信息高度透明?；谶@些特點，區(qū)塊鏈技術(shù)在追溯系統(tǒng)的建設(shè)上具有與生俱來的優(yōu)勢。

全球統(tǒng)一編碼標識標準體系

GS1 既可表示全球統(tǒng)一編碼標識標準體系，也可表示國際物品編碼協(xié)會這一國際組織。全球通用的GS1 標準體系包含三部分內(nèi)容，分別是編碼標識系統(tǒng)、可自動識別的數(shù)據(jù)載體和數(shù)據(jù)共享標準。

編碼標識系統(tǒng)是GS1 標準體系的核心，包括流通領(lǐng)域中所有產(chǎn)品和服務(wù)（貿(mào)易項目、物流單元、位置、服務(wù)關(guān)系等）的標識代碼和附加屬性代碼。采用全球貿(mào)易項目代碼（Global Trade Item Number，GTIN），即商品條碼來標識一類或一件產(chǎn)品；采用系列貨運包裝箱代碼（Serial Shipping Container Code，SSCC）來標識包裝箱、托盤、集裝箱等物流單元；采用全球位置碼（Global Location Number，GLN）來標識發(fā)貨方、承運方、收貨方等參與方；數(shù)據(jù)載體承載編寫完成后的代碼，包括一維條碼、二維碼和射頻標簽，供應(yīng)鏈參與方可通過識讀設(shè)備采集寫入其中的數(shù)據(jù)；GS1標準體系還包含多個數(shù)據(jù)共享標準，如全球數(shù)據(jù)同步網(wǎng)絡(luò)（Global Data Synchronisation Network，GDSN）、電子數(shù)據(jù)交換標準（Electronic Data Interchange，EDI），產(chǎn)品電子代碼信息服務(wù)（Electronic Product Code Information Services，EPCIS）等，保證各參與方及時有效地傳遞和共享主數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)和可視化事件數(shù)據(jù)。

作為全球統(tǒng)一的商務(wù)語言，GS1 標準體系已在全球150多個國家和地區(qū)得到廣泛使用，覆蓋生產(chǎn)、制造、物流、零售、電商和產(chǎn)品追溯等20多個領(lǐng)域。

產(chǎn)品追溯方面，GS1 早在2000 年便開始研究如何利用自有標準幫助各行各業(yè)建立有效的追溯體系。在GS1 標準體系中，編碼標識可對供應(yīng)鏈上的產(chǎn)品、位置和服務(wù)等進行有效標識；數(shù)據(jù)載體保證供應(yīng)鏈上的各類數(shù)據(jù)得到準確采集和記錄；數(shù)據(jù)共享標準幫助各參與方實現(xiàn)不同信息的交換與共享。GS1 標準體系打通了追溯過程中的各個環(huán)節(jié)，為各個參與方提供可視化的全供應(yīng)鏈追溯圖景。

在這里，需著重介紹一下產(chǎn)品電子代碼信息服務(wù)（EPCIS），依照該標準，供應(yīng)鏈參與方可在組織內(nèi)部和組織之間創(chuàng)建和共享可視化事件數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)物理對象和虛擬對象在業(yè)務(wù)流程中的全程可見。EPCIS 將復(fù)雜的供應(yīng)鏈過程抽象成了4 個維度，分別是What、When、Where 和Why。What 表示追溯對象；When表示事件的發(fā)生時間；Where表示追溯對象的所在位置；Why 表示各類業(yè)務(wù)動作，即追溯對象的狀態(tài)，如圖2所示。

圖2 EPCIS工作原理

GS1 還制定了配套的核心業(yè)務(wù)詞匯（Core Business Vocabulary，CBV），提供了EPCIS 中每項內(nèi)容的填充標準，可以準確描述各個事件的對象、時間、位置和發(fā)生原因，減少了不同企業(yè)表達共同意圖的方式差異，更有利于互操作性和數(shù)據(jù)查詢。

EPCIS 和CBV 的建立，奠定了全球供應(yīng)鏈中貨物狀態(tài)、歷史記錄和信息流動的基礎(chǔ)。目前，全球已有60 多個國家和地區(qū)依賴GS1 開發(fā)的各項技術(shù)和標準進行追溯。GS1 在追溯領(lǐng)域既有充足的技術(shù)探索，又具備豐富的實踐經(jīng)驗。

區(qū)塊鏈技術(shù)+GS1標準體系 更高效透明的追溯機制

將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品追溯領(lǐng)域，需要供應(yīng)鏈上各參與方，如原料提供商、生產(chǎn)商、零售商等，加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，并將各自節(jié)點的數(shù)據(jù)，如原料詳情、生產(chǎn)過程、加工環(huán)節(jié)、倉儲信息、物流周轉(zhuǎn)、第三方質(zhì)檢、出入境等數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊中，形成一個完整的追溯鏈條。有別于傳統(tǒng)追溯方法的中心化記賬模式，區(qū)塊鏈不可偽造、全程留痕、集體維護、公開透明的優(yōu)點，可以保證產(chǎn)品從生產(chǎn)、物流、倉儲到零售過程中的所有數(shù)據(jù)不被篡改，避免了某些參與方因利益關(guān)系出現(xiàn)的造假情況，保證了供應(yīng)鏈的整體透明度。

供應(yīng)鏈各參與方將追溯信息寫入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)后，還需要考慮兩件事情，一是追溯數(shù)據(jù)如何采集，二是數(shù)據(jù)以何種方式共享給其他成員。這時，借助GS1 標準體系，編碼標識和數(shù)據(jù)載體，可對產(chǎn)品流通過程中涉及的貿(mào)易項目、物流單元、位置、服務(wù)關(guān)系等進行編碼標識，從而便于供應(yīng)鏈參與方采集數(shù)據(jù)；借助數(shù)據(jù)共享標準，即EPCIS 和CBV 來創(chuàng)建可視化事件數(shù)據(jù)，可以保證節(jié)點之間的數(shù)據(jù)以同一種格式交換，便于雙方識讀。

GS1 標準體系保證了數(shù)據(jù)的準確采集和共享，區(qū)塊鏈技術(shù)解決了數(shù)據(jù)不透明的問題，二者的結(jié)合，可以令產(chǎn)品追溯變得更加高效。一旦遇到假冒偽劣產(chǎn)品，通過區(qū)塊鏈平臺，及時追溯到問題環(huán)節(jié)，快速召回產(chǎn)品，降低企業(yè)損失，充分保障消費者的合法權(quán)益，如圖3所示。

在實際應(yīng)用上，科技巨頭IBM 開發(fā)了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的追溯解決方案IBM Food Trust，并于2018年10 月正式商用。該方案將種植者、加工商、批發(fā)商、分銷商和零售商等供應(yīng)鏈參與方緊密聯(lián)系起來，提高了整個食品供應(yīng)鏈的可視性和可追責(zé)性，帶來了安全、智能、可持續(xù)的食物生態(tài)系統(tǒng)。

加入到IBM Food Trust 的成員，會在該區(qū)塊鏈平臺上共享食品來源、交易信息和加工細節(jié)等數(shù)據(jù)。以Raw Seafoods 海鮮工廠為例，工廠的扇貝采集船隊捕撈到扇貝后，會將捕獲量數(shù)據(jù)上傳到該平臺，使分銷商和零售商能夠準確獲悉船隊將在何時何地捕獲大量扇貝。隨后，船只靠岸時間，每批扇貝何時經(jīng)過手工分級，以及何時進行包裝并運送到目的地，都會由相應(yīng)的供應(yīng)鏈成員上傳到平臺上，供經(jīng)銷商、零售商等讀取。這些數(shù)據(jù)儲存在區(qū)塊鏈中，受到嚴格的加密保護。商品到達消費者手中后，他們只需掃一掃上邊的二維碼，便可在短短幾秒內(nèi)知曉扇貝從捕獲地到餐桌上的整個旅程，如圖4所示。

圖3 “區(qū)塊鏈+GS1”追溯體系

為了支持產(chǎn)品跟蹤和數(shù)據(jù)共享，IBM Food Trust 采用了GS1 制定的多項標準，實現(xiàn)了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)不同節(jié)點間數(shù)據(jù)傳輸和解讀的自動化。同時，平臺用戶還可根據(jù)GTIN 查詢商品名稱并按日期過濾，從而能方便地從供應(yīng)鏈中查找商品，見表1。

表1

目前，IBM Food Trust 已吸引了包括沃爾瑪、家樂福、雀巢、都樂、聯(lián)合利華等在內(nèi)的眾多知名品牌商加入其中。通過區(qū)塊鏈技術(shù)和GS1 標準體系的結(jié)合，IBM Food Trust 實現(xiàn)了對商品的快速追溯，對數(shù)據(jù)的有效共享，最大化保證了食品的安全和新鮮，增加了食品生產(chǎn)、加工和銷售的透明性，提升了消費者的信任度，更有利于減少食物浪費。

圖像識別技術(shù)對條碼技術(shù)的補充

圖像識別技術(shù)及應(yīng)用

圖像識別是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術(shù)，它是人工智能的一個重要領(lǐng)域。簡單來講，圖像識別就是讓計算機像人一樣讀懂圖片內(nèi)容，達到與外部世界交互的目的。

數(shù)字圖像處理與識別是對圖像進行分析、加工和處理，使其滿足視覺、心理以及其他要求，最典型的應(yīng)用莫過于指紋識別。物體識別指的是對三維世界的客體及環(huán)境的感知和認識，屬于高級的計算機視覺范疇。

圖4 IBM Food Trust區(qū)塊鏈追溯網(wǎng)絡(luò)

過去，基于圖像識別技術(shù)的應(yīng)用主要是為了滿足人們的娛樂需求，比如曾經(jīng)大火的換臉軟件?，F(xiàn)在的圖像識別技術(shù)已經(jīng)有了更加豐富的應(yīng)用場景，比如人臉解鎖手機、識別犯罪分子、物流自動化以及智能門店等。

圖像識別技術(shù)應(yīng)用在自動分揀圖像識別物流業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)，對人力成本較為敏感，特別是在分揀環(huán)節(jié)，隨著包裹量與日俱增，往往需要投入大量人力、財力。面對這一痛點，具有高度自動化、高效率、高精度和環(huán)境適應(yīng)強等優(yōu)點的圖像識別技術(shù)不失為一種良好的解決辦法。

在工業(yè)生產(chǎn)流水線中，搭載著圖像識別技術(shù)的智能分揀設(shè)備，可以根據(jù)物體的形狀、紋理和顏色等特征對其進行分類，并運送到指定的傳送帶上。要完成這一過程，需要三個步驟，首先采集大量產(chǎn)品圖片作為數(shù)據(jù)集，并按比例分為訓(xùn)練集和驗證集。其次可以使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建圖像分類模型。最后進入實際應(yīng)用，當物體經(jīng)過傳送裝置時，智能分揀設(shè)備自動獲取物體圖像，經(jīng)過計算機處理，利用模型對物體進行識別和分類。

以位于荷蘭的一家初創(chuàng)公司Fizyr 推出的自動化視覺解決方案為例，首先通過高精度工業(yè)相機采集產(chǎn)品圖片，然后利用該公司研制的算法和模型對相機下的物體進行分類，這些算法和模型能夠提供箱、袋、平面、管狀、圓柱等不同形狀物體的分割和分類信息。當外包裝上的條碼由于光線、污漬等原因無法被正確識讀時，便可使用上述方法確定物體類別，實現(xiàn)自動分揀，提高運送效率。

圖像識別技術(shù)與條碼技術(shù)

在工業(yè)領(lǐng)域，智能分揀系統(tǒng)已經(jīng)不是新鮮事物，畢竟同一流水線上的產(chǎn)品種類有限，構(gòu)建圖像識別與分類的算法和模型也較為容易，現(xiàn)有的硬件和算力也可以提供足夠的技術(shù)支撐。當條碼無法被準確識讀時，就可以利用圖像識別技術(shù)對產(chǎn)品進行分類和運送，二者的組合使用無疑是一種更加便捷高效的分揀方式。

在商品流通領(lǐng)域，“無人超市”“智能門店”曾在2017年紅極一時，成為圖像識別技術(shù)最火的落地項目之一，也引發(fā)了人們對條碼技術(shù)的擔(dān)憂?？勺罱K，由于售賣商品有限、識別精度較低和運營成本高昂等原因，這種新鮮事物暫時退出了大眾視野。

當前，條碼技術(shù)因其完善的體系、成熟的標準和低廉的價格，仍然在商品流通領(lǐng)域擁有壓倒性優(yōu)勢；而圖像識別技術(shù)雖然有條碼無法比擬的優(yōu)勢，但囿于數(shù)據(jù)、硬件、成本等阻礙，短期內(nèi)仍無法大面積鋪開。還有一部分消費者認為，“無人商店”過于突出了電子支付的快捷方便，卻使購物時的閑適和樂趣蕩然無存，只剩下人與機器的冰冷交互。實際上，不管是商品條碼，還是圖像識別，二者在功能和使用場景上既有重合，也有交叉，更多時候是通過相互配合，發(fā)揮最大功效，從而更好地服務(wù)于人類和社會。

GS1 創(chuàng)新委員會曾在2020 年發(fā)布了一份名為《2020-2021 年趨勢研究——迎接下一個常態(tài)》的研究報告，主要介紹了追溯、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)安全與隱私等7 大商業(yè)趨勢，以及深刻影響GS1 所服務(wù)領(lǐng)域的9 類智能技術(shù)，包括人工智能、區(qū)塊鏈、計算機視覺、物流自動化等。該研究報告還強調(diào)，在商業(yè)和技術(shù)趨勢快速變革的時代，GS1 需以嶄新的方式服務(wù)于全球商務(wù)發(fā)展。