探索射頻識別技術(shù)在物流行業(yè)中的應(yīng)用

陳龍文　陸海娟　李明

摘 要：射頻識別技術(shù)（RFID）以其數(shù)據(jù)存儲量大、讀寫速度快、數(shù)據(jù)安全性高、使用方便、讀寫距離遠(yuǎn)等顯著的特點，正得到快速的認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用于物流行業(yè)。本文介紹了RFID技術(shù)，分析了RFID技術(shù)在物流行業(yè)中的應(yīng)用，以及它在物流行業(yè)中成功的案例。

關(guān)鍵字：射頻識別技術(shù)；物流行業(yè)；應(yīng)用；案例

1 RFID技術(shù)簡介

1.1 RFID技術(shù)的定義

RFID技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。其是以無線通訊技術(shù)和存儲技術(shù)為核心，伴隨著半導(dǎo)體、大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。目前，應(yīng)用最廣泛的自動識別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無線電技術(shù)兩個方面。

1.2 RFID系統(tǒng)的組成及基本工作流程

RFID系統(tǒng)因應(yīng)用不同其組成會有所不同，但基本都由電子標(biāo)簽、閱讀器和數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)三大部分組成：

（1）標(biāo)簽（Tag，即射頻卡）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進行通信；

（2）閱讀器（Reader）：讀?。ㄔ谧x寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備；

（3）天線（Antenna）：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

RFID系統(tǒng)的基本工作流程是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調(diào)和解碼然后送到后臺主控系統(tǒng)進行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

1.3 RFID技術(shù)的優(yōu)缺點

和傳統(tǒng)的磁卡、IC卡相比，射頻卡最大的優(yōu)點在于非接觸，因此完成自動識別過程無需人工干預(yù)，適合實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化。除此之外，射頻卡不易損壞，可識別高速運動的物體，能同時識別多個射頻卡，操作快捷方便，數(shù)據(jù)存儲容量大， 對于需要頻繁改變數(shù)據(jù)內(nèi)容的場合尤為適用。

但是RFID標(biāo)簽的價格制約了它的廣泛應(yīng)用。要獲得行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用，標(biāo)簽的價格必須降到一定的范圍之內(nèi)。除此之外，標(biāo)簽的應(yīng)用要與閱讀器相配也離不開系統(tǒng)集成軟件的支持，系統(tǒng)集成工作具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性，耗費的成本也相當(dāng)高。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是制約RFID發(fā)展的一大障礙?，F(xiàn)有協(xié)議過多過濫，術(shù)語不統(tǒng)一，更重要的是，缺乏全球共同遵守的權(quán)威統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，RFID難以在實踐中不斷完善。RFID采用頻段之爭又是一大障礙。要用RFID技術(shù)實現(xiàn)全球物流領(lǐng)域的信息。

1.4 RFID在國外的應(yīng)用前景

RFID在國外除了備受零售商推崇外，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到期它的領(lǐng)域中，這些領(lǐng)域可謂五花八門?？梢哉f，未來的世界是RFID技術(shù)的世界。

1.5 RFID在國內(nèi)的應(yīng)用前景

就國內(nèi)企業(yè)的現(xiàn)實管理水平和信息化程度來講，與發(fā)達(dá)國家相比，都會比較低。中國出現(xiàn)真正嚴(yán)格意義上的企業(yè)，到現(xiàn)在時間也不是太長。所以在這樣一個短時間內(nèi)，一下子管理水平和信息化程度要趕上西方發(fā)達(dá)國家是不太現(xiàn)實的。因為RFID是一個自動識別技術(shù)，這必須要有一個發(fā)達(dá)的信息系統(tǒng)作為支撐。我國因為企業(yè)的信息化起步比較晚，所以可以走跨越式發(fā)展的道路。如果RFID應(yīng)用到商業(yè)流通領(lǐng)域，其市場之大將難以估量。但目前，RFID技術(shù)在國際上還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?？上驳氖?，中國在RFID技術(shù)與應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作上已經(jīng)奠定了一定的基礎(chǔ)，中國RFID標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究工作已基本完成，做好了在頻率上的規(guī)劃。下一步，無疑是希望產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠建立在自己的標(biāo)準(zhǔn)體系之上。

2 物流行業(yè)對射頻技術(shù)的應(yīng)用

RFID技術(shù)發(fā)展異常迅速，并且已經(jīng)深入應(yīng)用到很多領(lǐng)域。例如，鐵路車輛的自動識別，生產(chǎn)線的自動化及過程控制，貨物的跟蹤及管理等。在物流領(lǐng)域主要用于對物品跟蹤，運載工具和貨架等的識別方面。以下是一些典型運用。

2.1 集裝箱自動識別系統(tǒng)

集裝箱上安裝標(biāo)簽。當(dāng)運送集裝箱的汽車、火車、貨船到達(dá)或離開貨場時，通過RFID設(shè)備，對集裝箱進行自動識別，并將識別信息通過包括EDI在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施傳遞給各種信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集裝箱的動態(tài)跟蹤管理，提高集裝箱的運輸效率。

2.2 智能托盤系統(tǒng)

在每個托盤上都安裝射頻標(biāo)簽，把射頻識別器安裝在托盤進出倉庫的必經(jīng)通道口的上方。當(dāng)叉車裝載著托盤貨物通過時，識別器便獲取標(biāo)簽內(nèi)的信息，并傳遞給計算機，記錄托盤的通過情況；當(dāng)托盤裝滿貨物時，自動稱重系統(tǒng)便會自動比較裝載貨物的總重量與存儲在計算機中的單個托盤的重量，從而獲取差異了解貨物的實時信息。通過使用射頻技術(shù)，可以實時地獲得倉庫中的貨物、托盤狀況，進而提高倉庫的管理水平。

2.3 通道控制系統(tǒng)

為倉庫中可重復(fù)使用的各個包裝箱都安裝上作為唯一標(biāo)識的射頻標(biāo)簽，在包裝箱進出倉庫的通道進出口處安裝射頻識讀器，識別器天線固定在上方。當(dāng)包裝箱通過天線所在處時，計算機把從標(biāo)簽里獲得的信息與主數(shù)據(jù)庫里的信息進行比較，正確時綠色信號亮，包裝箱可以通過，如果不正確，則激活紅色信號，同時將時間和日期記錄在數(shù)據(jù)庫中。該系統(tǒng)消除了以往采用紙張單證管理系統(tǒng)時常出現(xiàn)的人為錯誤，排除了以往不堪重負(fù)的運輸超負(fù)現(xiàn)象，從而建立了高速、有效的信息輸入途徑。這樣就可以在高速移動的過程中獲取信息，大大節(jié)省時間。同時代系統(tǒng)采用的射頻標(biāo)簽還可使公司快速獲得信息回饋，包括損壞信息、可能取消的訂貨信息，從而減低消費者的風(fēng)險。

2.4 配送過程中貴重物品的保護

在保稅倉庫中可能會存儲著價值貴重的物品，為了防止物品被盜，及防止裝著這些物品的托盤放錯位置而導(dǎo)致延遲交貨，可以采用RFID技術(shù)，以保證叉車按正確設(shè)置的線路移動托盤，降低在非監(jiān)控控制道路上貨物被盜的可能。在倉庫內(nèi)配備懸浮在上方的識讀器，給叉車裝備射頻標(biāo)簽。沿途經(jīng)過的詳細(xì)資料通過射頻連接從中央數(shù)據(jù)庫下載到叉車，這些信息包括正確的裝貨位置，沿途安裝的識讀器將提供經(jīng)由路徑。如果標(biāo)簽發(fā)現(xiàn)錯誤，叉車會被停止，由管理者重新設(shè)置交通路徑，同時自動稱重并實時提供監(jiān)控信息。

2.5 貨物防盜系統(tǒng)

在需要重點防盜的商品上都裝有射頻標(biāo)簽。當(dāng)裝有商品的車輛通過裝有射頻識別器的出口時，識別器可實時識別每件商品上的標(biāo)簽信息，如有不被授權(quán)出去的商品，就可被限制運出。通過運用RFID系統(tǒng)可識別高速移動的物體及可同時識別有多個標(biāo)簽的特點，從而實現(xiàn)多件商品在運輸過程中的實時監(jiān)控。

3 案例分析

美國零售商巨頭沃爾瑪在全球零售行業(yè)中享有的巨大優(yōu)勢無非就是其配送系統(tǒng)效率最高。RFID標(biāo)簽是其不斷更新持續(xù)快速地補充貨架的物流戰(zhàn)略的殺手锏，避免了貨物無故脫銷和短缺。毫無疑問，按照沃爾瑪?shù)囊髮嵤┛焖傺a充貨架的物流戰(zhàn)略必然造成貨運成本的增加，但是這些成本可以通過RFID等零售市場供應(yīng)鏈技術(shù)功能效益和投資回報率的提高，降低存貨成本，再加上供應(yīng)商和制造商等合伙人的緊密合作，在RFID標(biāo)簽技術(shù)普遍運用下，擴大信息技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的作用，從供貨源頭開始就致力于物流成本的降低，最終能達(dá)到零售行業(yè)整體利潤的提高。

RFID標(biāo)簽的操作方式其實相當(dāng)簡單，而且只需少數(shù)人管理，其貨物的跟蹤和存貨搜索效率高得驚人，大幅提高了存貨管理水平，減少庫存并降低物流成本。沃爾瑪商場的工作人員手持RFID標(biāo)簽識讀器定時走進商場銷售大廳或者貨物倉庫，用其發(fā)射天線對所有的貨物一掃，貨架上的、倉庫中的，甚至還沒來得及裝卸而仍然留在卡車上的各種貨物的數(shù)量、存量等動態(tài)信息，全部自動出現(xiàn)在識讀器的熒光屏上，已經(jīng)缺貨和即將發(fā)生短缺的貨物欄目會發(fā)出提示警告聲光信號，沒有任何缺漏，必要的時候可以隨即打印出來。

4 結(jié)論

RFID技術(shù)在中國處于一個剛剛起步的階段，但是它的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?，它的前景非常誘人。在不久的將來RFID技術(shù)就將同其它識別技術(shù)一樣深入我們的生活、改善我們的生活。

作者簡介

陳龍文（1982-），男，工程師，本科，籍貫：湖南，研究方向：電子。