RFID技術(shù)在物流中的應(yīng)用研究

范鑫琦 董夢(mèng)男

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，正由穩(wěn)定性市場(chǎng)向著多變性市場(chǎng)方向發(fā)展。這種發(fā)展情形再給我們帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也對(duì)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。物流行業(yè)是我國(guó)進(jìn)入十二五以來(lái)得到飛速發(fā)展的新興行業(yè)，而RFID技術(shù)的合理應(yīng)用是提升我國(guó)物流行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段之一。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù);物流管理;市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;物流信息技術(shù)

1 引言

RFID是非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，是一種無(wú)接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是理用射頻信號(hào)及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止的或移動(dòng)中的待識(shí)別物品的自動(dòng)機(jī)器識(shí)別。以RFID應(yīng)用為切入點(diǎn)，滿足物流安全作業(yè)的需求，從交通運(yùn)輸物流最急需、最了解的具體RFID作業(yè)應(yīng)用切入。射頻識(shí)別是20世紀(jì)90年代興起的新型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過(guò)射頻識(shí)別信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可以工作在任何惡劣的環(huán)境中。射頻識(shí)別技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體，如高速運(yùn)動(dòng)的汽車，輪船等。射頻識(shí)別技術(shù)還可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作方便快捷。

2 RFID的組成和工作原理

一般而言，RFID系統(tǒng)由5個(gè)組件構(gòu)成，包括傳送器，接受器，微處理器，天線，標(biāo)簽。傳送器、接收器和微處理器通常被封裝在一起，又統(tǒng)稱為閱讀器，所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為閱讀器，天線，標(biāo)簽三大組件，這三大組件一般都可由不同的生產(chǎn)商生產(chǎn)。RFID源于雷達(dá)技術(shù)，所以其工作原理和雷達(dá)極為相似。首先閱讀器通過(guò)天線發(fā)出電子信號(hào)，標(biāo)簽收到信號(hào)后發(fā)射內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息，閱讀器在通過(guò)天線接受并識(shí)別標(biāo)簽發(fā)回的信息，最后閱讀器再識(shí)別結(jié)果發(fā)送給主機(jī)。

電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合原件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)耦合類型有兩種：一種是電感耦合，變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，理論依據(jù)為電磁感應(yīng)定律;另一種是電磁反向散射耦合，雷達(dá)模型，發(fā)射出去的電磁波碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，理論依據(jù)是電磁波在空間的傳播特性。

（一）閱讀器

閱讀器是RFID系統(tǒng)最重要也是最復(fù)雜的一個(gè)組件。因其工作模式一般是主動(dòng)向標(biāo)簽詢問(wèn)標(biāo)識(shí)信息，所以有時(shí)又被稱為詢問(wèn)器。有時(shí)為了方便，閱讀器和天線以及智能終端設(shè)備會(huì)集成在可移動(dòng)的手持式閱讀器。

（二）天線

天線同閱讀器相連，用于在標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)。閱讀器可以連接一個(gè)或多個(gè)天線，但每次使用時(shí)只能激活一個(gè)天線。天線的形狀和大小會(huì)隨著工作頻率和功能的不同而不同。RFID系統(tǒng)的工作頻率從低頻到高頻，范圍很廣，這使得天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問(wèn)題變的復(fù)雜。

（三）標(biāo)簽

標(biāo)簽是由耦合元件、芯片以及微型天線組成的，每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)部有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來(lái)標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器掃描以后，接受到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流獲得能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)。RFID標(biāo)簽的原理和條形碼類似，但與其相比還具有體積小且形狀多變，耐環(huán)境性，可重復(fù)使用，穿透性強(qiáng)，數(shù)據(jù)安全性等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)分類可以分為被動(dòng)式標(biāo)簽，主動(dòng)式標(biāo)簽，半主動(dòng)式標(biāo)簽。

（1）被動(dòng)式標(biāo)簽：內(nèi)部沒(méi)有電源設(shè)備，因此又被稱為無(wú)源標(biāo)簽。被動(dòng)式標(biāo)簽內(nèi)部的集成電路通過(guò)接收由閱讀器發(fā)出的電磁波進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。第一代被動(dòng)式標(biāo)簽采用13.56MHz的高頻通信，距離短，最長(zhǎng)只能達(dá)到1m左右。主要用于訪問(wèn)控制和非接觸式付款。第二代被動(dòng)式標(biāo)簽采用860～960MHz的超高頻通信，通信距離較長(zhǎng)，可達(dá)3～5m左右并且支持多標(biāo)簽識(shí)別，即閱讀器可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。到現(xiàn)在為止，第二代被動(dòng)式標(biāo)簽也是應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)簽，主要用于工業(yè)自動(dòng)化、資產(chǎn)管理、貨物監(jiān)控、個(gè)人標(biāo)識(shí)和訪問(wèn)控制等領(lǐng)域。

（2）主動(dòng)式標(biāo)簽：內(nèi)部攜帶電源，又被稱為有源標(biāo)簽。電源設(shè)備和與其相關(guān)的電路決定了主動(dòng)式標(biāo)簽要比被動(dòng)式標(biāo)簽體積大，價(jià)格昂貴。但主動(dòng)式標(biāo)簽通信距離更遠(yuǎn)，可達(dá)上百米。主動(dòng)式標(biāo)簽有兩種工作模式，一種是主動(dòng)模式，這種模式下標(biāo)簽會(huì)主動(dòng)相四周進(jìn)行周期性廣播，即使沒(méi)有閱讀器存在也會(huì)這樣做;另一種模式為喚醒模式，為了節(jié)約電源并減小射頻信號(hào)噪聲。

（3）半主動(dòng)式標(biāo)簽：這種標(biāo)簽兼有被動(dòng)式標(biāo)簽和主動(dòng)式標(biāo)簽的所有優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)部攜帶電池，能夠?yàn)闃?biāo)簽內(nèi)部計(jì)算提供電源。這種標(biāo)簽內(nèi)部可以攜帶傳感器，可以用來(lái)檢測(cè)環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等。和主動(dòng)式標(biāo)簽不同的是，它們的通訊并不需要電池提供電源，而是想被動(dòng)式標(biāo)簽一樣通過(guò)閱讀器發(fā)射的電磁波來(lái)獲取通信能量。

3 RFID在物流行業(yè)中相對(duì)成熟的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

（一）產(chǎn)品的智能可追溯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

在醫(yī)藥，農(nóng)產(chǎn)品，食品，煙草等行業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品追溯系統(tǒng)發(fā)揮著貨物追蹤、識(shí)別、查詢、信息采集與管理等方面的巨大作用，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可追溯系統(tǒng)為保障產(chǎn)品的質(zhì)量與安全提供了保障。

（二）物流過(guò)程得可視化智能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)，在物流過(guò)程中實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的定位、運(yùn)輸物品的監(jiān)控、在線調(diào)度與配送可視化與管理的系統(tǒng)。目前，物流作業(yè)的透明化，可視化管理已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)，全網(wǎng)絡(luò)化與智能化的可視化管理網(wǎng)絡(luò)還有待發(fā)展。

（三） 智能化的企業(yè)物流配送中心

基于傳感器、RFID等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立物流作業(yè)的智能控制、自動(dòng)化操作的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物流配送中心的全自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)物流與生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)，并與信息流和資金流全面協(xié)同。

（四）企業(yè)的智慧供應(yīng)鏈

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)升級(jí)智慧物流和智慧供應(yīng)鏈的后勤保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，滿足電商快速發(fā)展及智能制造等環(huán)境下產(chǎn)生的大量個(gè)性化需求與訂單，幫助企業(yè)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)客戶需求，實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈的智慧化。

這些應(yīng)用可以將庫(kù)存的可用性提高，同時(shí)顧客保持度提高，后勤管理中回收率也將提高。另一方面減少盜竊損失，提高送貨速度;減少人工成本（包括場(chǎng)地管理，物品存儲(chǔ)的人工成本，循環(huán)計(jì)算成本），提高倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品的吞吐量，減少損壞率和丟失包裹的數(shù)量。并實(shí)現(xiàn)縮短倉(cāng)庫(kù)作業(yè)時(shí)間;系統(tǒng)可實(shí)時(shí)掌握貨物的進(jìn)出情況;替代作業(yè)結(jié)束后的信息手工輸入，使信息的傳送和記錄更加迅速，準(zhǔn)確;提升企業(yè)形象等多重正面效果。

4 RFID技術(shù)在京東物流中的應(yīng)用

京東物流屬于京東集團(tuán)，其通過(guò)布局全國(guó)的自建倉(cāng)庫(kù)物流網(wǎng)絡(luò)，為商家提供一體化的物流解決方案，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存共享及訂單的繼承處理，提升了社會(huì)供應(yīng)鏈效率。當(dāng)然，京東物流的高效運(yùn)作也離不開(kāi)RFID技術(shù)的應(yīng)用。

（一）在貨物管理上的應(yīng)用

在貨物管理方面，京東專設(shè)了貨物管理員這一職位，其工作是根據(jù)需求提起貨物采購(gòu)申請(qǐng)，按照規(guī)定做好貨物進(jìn)出庫(kù)的驗(yàn)收，記賬等工作。通過(guò)RFID技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)管理員對(duì)貨物的實(shí)時(shí)跟蹤，其貨物來(lái)源、去向、庫(kù)存數(shù)量等信息都能即時(shí)收集，隨時(shí)掌握庫(kù)存狀態(tài)，對(duì)庫(kù)存量不足的情況可以預(yù)先解決，保證貨物供應(yīng)及時(shí)，充分發(fā)揮周轉(zhuǎn)效率。在運(yùn)作過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到貨物申請(qǐng)了但一直沒(méi)有回應(yīng)的狀況。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，一方面可能是申請(qǐng)批量過(guò)大，庫(kù)存量不足而導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)做出回應(yīng);另一方面則可能是系統(tǒng)缺陷。

（二）在存儲(chǔ)管理方面的應(yīng)用

在2012年，京東在全國(guó)各地同時(shí)興起了6個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)中心建設(shè)項(xiàng)目，總投資達(dá)到36億元，京東董事長(zhǎng)劉強(qiáng)東稱這一年是“真正花錢的一年”。這個(gè)中心基于RFID技術(shù)的全自動(dòng)化，信息化的管理模式，還有自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)，自動(dòng)分揀機(jī)等先進(jìn)設(shè)備的配合使用，對(duì)貨物的處理能力達(dá)到了20000件/小時(shí)，提高了倉(cāng)庫(kù)運(yùn)作效率。通過(guò)RFID技術(shù)，對(duì)貨物的出庫(kù)，入庫(kù)，存放，盤點(diǎn)，各環(huán)節(jié)作業(yè)時(shí)間等基本信息都能精確的記錄，并且能實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的有效連接。

當(dāng)然，自動(dòng)化存儲(chǔ)的運(yùn)營(yíng)成本是極高的。像“雙十一”這種節(jié)日，對(duì)于物流包裹的處理可以游刃有余;但在平日，這種運(yùn)營(yíng)方式存在著資源的浪費(fèi)。

（三）在貨物配送方面的應(yīng)用

在2013年，京東完成了代號(hào)為“青龍”的全新物流配送系統(tǒng)，其工作流程主要分為以下幾步：

1.倉(cāng)庫(kù)根據(jù)客戶訂單進(jìn)行生產(chǎn)，包括免單打印、揀貨、發(fā)票打印、打包等。

2.倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)完畢后，將訂單包裹交接給分揀中心，分揀中心收到訂單包裹進(jìn)行分揀、裝箱、發(fā)貨、發(fā)車，最終將包裹發(fā)往對(duì)應(yīng)的配送站。

3.配送站進(jìn)行收貨、驗(yàn)收交接后，將包裹分配到不同的配送員，再由配送員配送到客戶手中。

在整個(gè)配送過(guò)程中，物流，信息流、基金流的快速流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了貨物的及時(shí)送達(dá)，貸款的及時(shí)回收，信息的準(zhǔn)確傳送等。在這個(gè)過(guò)程中以用戶大數(shù)據(jù)及O2O的運(yùn)營(yíng)模式為支撐，對(duì)數(shù)據(jù)的收集是通過(guò)RFID技術(shù)對(duì)信息的采集實(shí)現(xiàn)的。在配送網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用RFID技術(shù)對(duì)物流，信息流，基金流的信息進(jìn)行準(zhǔn)確、快速、及時(shí)的采集，降低了貨物的出錯(cuò)率，提高配送率。

但是，對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)，京東還達(dá)不到送貨上門等服務(wù)，尤其節(jié)假日的交通擁堵，對(duì)京東配送也是一大挑戰(zhàn)。

5 RFID技術(shù)的前景展望和京東物流的優(yōu)化

現(xiàn)代物流系統(tǒng)由整條供應(yīng)鏈上環(huán)環(huán)相扣的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)和流程組成，他們之間相輔相成，又相互制約。在運(yùn)作時(shí)，企業(yè)必須實(shí)時(shí)，精確地了解和掌握鏈上的商流，資金流，物流，信息流這四者之間的流向和變化，使各個(gè)環(huán)節(jié)，各個(gè)流程都相互匹配，協(xié)調(diào)一致，才能發(fā)揮最大的經(jīng)歷效益和社會(huì)效益。然而，由于在實(shí)際環(huán)境中，各個(gè)環(huán)節(jié)都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，其信息和方向往往會(huì)隨著實(shí)際活動(dòng)在空間和時(shí)間上進(jìn)行移動(dòng)和變化。因此，我們必需運(yùn)用更加現(xiàn)進(jìn)的技術(shù)才能更好的解決這些狀況。RFID技術(shù)簡(jiǎn)單實(shí)用，可以在任意環(huán)境中使用，受信號(hào)傳輸媒體的影響小，準(zhǔn)確率高，識(shí)別速度快，難被仿冒，環(huán)保，是減少出錯(cuò)率等難題的一種新技術(shù)和好幫手。

但是，我們必須看到目前應(yīng)用RFID的瓶頸。首先RFID技術(shù)是新興的高科技技術(shù)，科技含量比較高，所以基于RFID技術(shù)的操作系統(tǒng)需要專門的人才。其次，RFID技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品和設(shè)施價(jià)格昂貴，這是許多企業(yè)所難以接受的。最后，RFID系統(tǒng)中的信息安全狀況不容樂(lè)觀。

根據(jù)上述所說(shuō)的瓶頸我們可以對(duì)京東物流的系統(tǒng)進(jìn)行一些完善，主要分為以下幾個(gè)方案：

1.培養(yǎng)會(huì)使用RFID技術(shù)的人才，充分運(yùn)用RFID技術(shù)，完善倉(cāng)庫(kù)物品相關(guān)信息。利用RFID技術(shù)，詳細(xì)記錄貨物的基本信息，包括名稱、規(guī)格、數(shù)量、單價(jià)等，并且實(shí)時(shí)更新倉(cāng)庫(kù)貨物存儲(chǔ)情況。通過(guò)采集貨物出入庫(kù)數(shù)據(jù)，并讓人對(duì)市場(chǎng)需求狀況進(jìn)行分析，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整采購(gòu)批次和采購(gòu)批量，在降低采購(gòu)成本的同時(shí)也可以減少缺貨現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)解決問(wèn)題，而這一切都建立在會(huì)使用RFID技術(shù)的人才上。

2.使配送模式多樣化?？蛻暨^(guò)于分散，城市道路擁堵等給配送帶來(lái)的困難。可以利用RFID技術(shù)收集不同客戶所需貨物的信息，進(jìn)行一定程度上的整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一區(qū)域客戶的物品進(jìn)行共同的配送;同時(shí)，以小區(qū)為單位建立不同的站點(diǎn)，讓客戶進(jìn)行掃碼取貨。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)，要進(jìn)行實(shí)地考察，了解交通狀況，分析物流需求量，由此指定一個(gè)科學(xué)的解決方案。但是，在這個(gè)過(guò)程中我們要對(duì)RFID系統(tǒng)進(jìn)行全方位的安全評(píng)估，以此來(lái)減少客戶信息的流出。

3.劃定區(qū)域，整合倉(cāng)庫(kù)資源。社會(huì)上物流企業(yè)眾多，其存儲(chǔ)規(guī)模，倉(cāng)庫(kù)管理水平差距較大，京東物流日處理量名列前茅，但是其價(jià)值得不到充分的提現(xiàn)。所以，部分京東物流的倉(cāng)庫(kù)可以將周邊區(qū)域內(nèi)的物流倉(cāng)儲(chǔ)中心進(jìn)行整合，將貨物合并處理，這樣即可以充分利用京東物流高度自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)及信息化的倉(cāng)儲(chǔ)管理模式來(lái)提高倉(cāng)庫(kù)作業(yè)效率，又可以減少倉(cāng)庫(kù)用地面積，節(jié)約社會(huì)資源。

信息技術(shù)與物流系統(tǒng)的簡(jiǎn)單相加不能產(chǎn)生顯著的效益，這對(duì)RFID技術(shù)也是同樣。RFID技術(shù)是一個(gè)有機(jī)的整體，它在物流中應(yīng)用需要開(kāi)發(fā)商，應(yīng)用企業(yè)，政府機(jī)構(gòu)等多方面協(xié)調(diào)合作，在高效率和高成本之間進(jìn)行權(quán)衡，進(jìn)行理性的決策。但無(wú)論如何RFID技術(shù)在物流系統(tǒng)中的應(yīng)用前景都是無(wú)可限量的。

6結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到物流管理系統(tǒng)中，可以大大的縮短各環(huán)節(jié)之間商品信息的交換時(shí)間，同時(shí)增加了物流領(lǐng)域的安全環(huán)節(jié)，加快了物流的流通速度，并使得物流各環(huán)節(jié)的信息更加準(zhǔn)確，及時(shí)和透明，供應(yīng)鏈各伙伴之間可以協(xié)同運(yùn)作，科學(xué)決策，從而達(dá)到降低物流總成本的目標(biāo)。并且，RFID技術(shù)還進(jìn)一步的完善，在不久的將來(lái)，我們可以預(yù)料到在物流這個(gè)行業(yè)中RFID技術(shù)將會(huì)起到更加重要的作用。

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