美軍軍事物流領域中ＲＦＩＤ應用研究

摘要：早在上世紀90年代開始，美軍就在其軍事物流管理中引入了RFID技術，其應用的經驗教訓值得我們參考。本文在分析美軍軍事物流領域中RFID應用的現狀的基礎上，指出美軍在推廣RFID應用時面臨的挑戰以及美軍先行RFID應用戰略存在的缺陷。

關鍵詞：RFID；美軍；軍事物流；應用研究

中圖分類號：E919文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2007)05-0160-03

Abstract: The U.S. army has applied RFID to military logistics since 1990s， its experience is valuable. In this article， the author analyzes status quo of U.S. army， and then points out the challenges and strategic limitation of RFID application.

Key words: radio frequency identification; U.S. army; military logistics; application research

RFID是一種非接觸式的自動識別技術，具有讀取距離遠、讀取不受角度限制、多目標批量高速識別、能在惡劣環境下工作等特點，因而在物資可視化管理方面具備得天獨厚的優勢，在軍事物流領域具有廣泛的應用前景。RFID在軍事物流領域中的應用能帶來以下好處：（1）全自動的識別與數據采集；（2）所有在儲、在運、在用物資實時的可視化；（3）單品的可視化管理。

美軍是RFID技術最大的軍隊用戶，也是RFID技術的重要的推動者之一。1992年4月，美國國防部針對美軍海灣戰爭中軍事物流暴露出的一系列問題，提出“全資產可視計劃（TAV）”，而RFID的應用是實現該計劃的先決條件。

1美軍軍事物流領域中RFID應用現狀

1.1美軍發展RFID技術的目的

美軍重視發展RFID技術的本質目標與發展其他軍用高科技一樣，都是貫徹其一貫的技術不斷創新的傳統，以此保持與其他國家的技術領先優勢，從而形成軍事力量上的優勢。國防部一份備忘錄揭示了美軍全力推廣RFID測試與應用的目的：形成美軍的RFID標準，力爭影響世界RFID標準的制定。2000年，美國國防部就參與創建了Auto-ID Center（EPCglobal的前身），與企業界和學術界共同研究制定RFID的EPC（電子產品代碼）標準。從目前美軍大力支持的EPCglobal標準的影響力看，美軍達到了其預期的戰略目標，全球RFID標準基本上是按照美軍預想的方向發展，EPC C1G2空中接口標準近日被納入ISO18000-6C。

美軍國防部長辦公室指出其應用RFID主要的目標：（1）通過全自動的可視化和管理，實現“可知”后勤；（2）確保部隊戰備與作戰的可持續性；（3）提高部隊用戶在國防部供應鏈可靠性；（4）通過改善運輸和接收子過程，提高收集與運輸的效率；（5）提高產品的全壽命管理；（6）使用成熟的和新興的供應鏈技術優化國防部供應鏈在運與資產可視化的效果;（7）使有適應性能力的供應鏈具有感知和反應能力；（8）使用RFID推動準確、解放雙手的數據采集，支持綜合國防部供應鏈中的商業流程，作為一整套自動識別技術。

1.2RFID標簽的具體應用

RFID系統一般由標簽、閱讀器和中間件組成。中間件把閱讀器從標簽上讀取的信息轉換為可用的系統數據。標簽中包含芯片和天線。美軍在用的RFID標簽按工作方式可分為主動式、被動式和半被動式三種。

（1）主動式標簽內含鋰電，體積較大，價格約100~300美元/枚，有效工作距離60米以上，標簽內能存儲大量信息，包括單品詳細信息和批次貨物詳細信息：前者包括國家倉儲號、重量、體積、價格、國防部標示號、危險品標示號等；后者包括貨物申請書編號、起運時間、要求到達時間、裝運地、目的地、總重、總價、總體積、發貨人編碼、承運人編碼、運輸優先等級等。這些數據格式符合美國國防部《射頻標簽數據格式規范v2.0》要求，讀取后被傳送到地區在途貨物可視服務器并同步至全球運輸網絡和其他全資產可視系統。自1994年開始，美軍就已經使用SAVI提供的主動式標簽，該標簽喚醒頻率為123KHz，數據傳送頻率為433.92Mhz?；谄湫阅芘c價格考慮，美軍主要把主動式標簽應用在20/40英尺集裝箱、463L航空托盤和部分貴重裝備上（如直升機），以實現運輸途中的全程可視化。

（2）被動式標簽價格相對便宜，有報告稱目前已低于5美分/枚。美國國防部批準的被動式RFID使用頻率為860-960Mhz，最小讀取距離為3米，數據格式符合EPC-64（只讀/讀寫）、EPC-96（只讀/讀寫）、DOD-64或DOD-96要求。被動式標簽安裝在貨柜、托盤和單品上。美國國防部要求自2007年1月1日開始，所有國防部的供應商向軍隊供應物資時，所有類型的物資上都必須在運輸集裝箱、托盤化裝載單元、單品包裝盒和UID單品上都粘貼被動式標簽。美國國防部專門頒布了《美國國防部被動式RFID信息指南》來規定具體的被動式標簽使用方法、標簽類型與尺寸、數據構建、標簽安置要求。

（3）半被動式標簽實質與被動式標簽類似，它與被動式標簽區別在于被動式標簽從閱讀器的無線電信號中接收能量進行工作，而半被動式標簽內置電池支持標簽電路工作，這使得半被動式標簽有效工作距離更遠，從工作原理和應用角度來看，可以將其歸類到被動式標簽中去。目前尚未見具體報道指出該類型標簽具體應用范圍。

2美軍推廣RFID應用面臨的挑戰

2.1RFID技術不斷發展

RFID應用到物流領域，不論對商業領域還是軍事領域，都是相對較新的話題，由此帶來的技術與應用的相對不成熟，需要較長的時間才能達到成熟規范的應用。與其他新興技術大規模推廣會面臨的問題類似，美軍全面推進RFID的應用在RFID技術層面會面臨以下三方面的問題：

（1）舊有RFID設備淘汰過快造成的浪費。以EPC UHF GEN2標準為例。該標準是EPCglobal于2004年12月發布的，但直到2005年5月該標準才在RFID設備和標簽中得到使用。2005年8月，EPCglobal對G2標準又進行了一次重大更新，并提交給ISO。而美國國防部在《被動式RFID信息指南》中要求自2005年1月始，一類（小包裝作戰口糧）、二類（服裝、個人裝備、工具）、六類（個人用品）、九類物資（武器系統維修部件與零件）在運往賓夕法尼亞州Susquehanna國防配送倉庫和加利福尼亞州圣華金國防配送倉庫時，在單品、托盤化運輸單元的件包裝和托盤化運輸單元上粘貼RFID標簽，美國國防部內部部分官員都對此產生質疑：目前所用的標簽和讀寫器使用的技術并不完善，這些標簽和設備不得不在短期內被替換或升級，以滿足G2標準和標簽格式，這會導致大量的人力和物力的浪費。

（2）工業生產能力滯后。美國國家審計署在2005年5月的一份報告中指出，美國國防部對被動式RFID標簽和設備的不斷增長的需求可能最終超過供給能力，而且生產過程中30%的損壞率將可能加劇被動式RFID的短缺。在美國國防部大力推進RFID應用的同時，全球最大的零售商沃爾瑪也在大張旗鼓地進行著類似的計劃，這有可能會導致RFID閱讀器和標簽暫時性短缺。

（3）操作人員的培訓滯后。與任何新技術的系統一樣，終端用戶必須加以培訓以認識并使用RFID。這種培訓在軍隊戰時處理庫存資產時顯得尤為重要。美軍各軍種在RFID應用培訓上仍然存在著問題：空軍已經在開展試點的部分地區提供了RFID的培訓，但還沒有將這種培訓納入空軍的訓練課程；陸軍訓練課程已經提供了主動式RFID使用的訓練，但還未將被動式RFID的使用培訓提上議事日程；陸軍預備役也未能把被動式RFID課程納入課程體系。

2.2被動式RFID技術尚不成熟

（1）系統集成問題。系統集成能使成員之間的自動信息系統協調一致，一起工作，主動和被動系統結合更為便利。而且，必須建立協作的通用系統和標準。目前美軍國防后勤局（DLA）和各軍種進行著各自為政的將被動式RFID融入現有業務流程的計劃，這必然導致美軍各軍種之間的協作困難，從而降低工作效率。

（2）被動式RFID讀取率的問題。美國國防部和部分企業讀取率試驗結果表明：放在獨立的箱子和托盤上的被動式RFID標簽讀取準確率大約是90%左右，這樣的準確率顯然不能滿足軍事物資管理的需求。10%的標簽未能正確讀取，是因為標簽放置的位置和標簽自身質量。美海軍的試驗表明，標簽貼在金屬上、包裝內含有液體或標簽貼在高密度物資上，會導致讀取數據錯誤。2004年10月，美海軍海洋終端組織的試驗表明，在滿載的托盤上單品標簽的讀取率為85%。據2005年2月10日美空軍出版的一個簡報上稱，空軍在試驗過程中曾經出現過32%~65%的讀取率。企業在應用RFID時也遇到了類似的問題。沃爾瑪稱，2005年1月18日，滿載的托盤上單品標簽讀取率是66%，讀取滿載托盤上所有包裝標簽仍然是最大的挑戰。美國國家審計署2005年5月的報告中指出，30%的被動式RFID標簽在生產過程中，芯片粘貼到天線上被損壞，另有10%~15%的標簽在打印過程中損壞。

（3）頻率問題。美軍部署是全球性的，而在美國本土外，獲取頻率使用許可是美軍不得不面臨的問題。目前在頻率劃分上還沒有一個全球同一的頻段供RFID使用。根據國際無線電管理規則，特殊頻率的使用必須得到當地政府的許可。在美國本土被許可的915MHz頻率在部分亞洲國家是劃分給GSM手機基站使用的，申請在這些國家使用該頻率顯然十分困難。

2.3RFID投資回報尚不明確

到目前為止，尚沒有一個有說服力的案例來證明RFID具有可觀的投資回報率，而將RFID應用到軍事物流領域中，需要在以下方面進行投資：（1）采購RFID相關硬件、軟件；（2）操作人員的培訓；（3）RFID與現有信息系統整合需要的費用。實際上，整合的費用是RFID應用耗費最大的一塊。考慮到推行RFID伴隨的耗費與利益，美國國家審計署在編號GAO-05-551的報告中就提出質疑：由RFID技術帶來的可視化程度的提高與推行這項技術所需的耗費相比，是否值得？

美軍內部不同部門對RFID的ROI進行著獨立的分析，而他們各自的研究結論不盡相同，甚至互相矛盾。例如，美海軍分析中心在2004年6月發布的RFID耗費與利益研究，其結論是目前尚不是全面推廣RFID應用的時機，最好等被動式RFID技術更加成熟再進行。而美軍國防后勤局在2005年1月25日發布的一個報告稱，一個國防部的案例分析結果表明“有理由相信在整個國防部范圍推行被動式RFID的投資將在短期內得到經濟上的回報，從長遠看，經濟上的預期回報將非常可觀”。

3美軍現行RFID應用戰略的缺陷

3.1缺乏明確的遠期目標

美國國防部沒有定義明確的預期結果，如與自動信息系統的集成，也沒有訂立每年RFID發展與應用的目標。國防部長辦公室和各軍兵種的目標和目的也未能協調一致。美軍運輸司令部甚至對被動式RFID推行未列出任何目的或目標。

3.2缺乏對關鍵戰略舉措的描述

有效的管理實踐要求對用以支持目標和目的專門的行動進行描述。目前美軍RFID實施計劃未提及的：（1）如何獲得必要的工作技能；（2）考慮人力資源難題；（3）鑒別主要的資產資源（例如，閱讀器、寫入器等RFID專用設備）；（4）確定主要的技術資源；（5）獲取所需信息的資源。這些專門行動的實施對于評估組織的構想、任務、目標和目的的達成非常重要，而且能為可能需要的對糾正的行動的監控提供基礎。

3.3缺少RFID推廣行動的評估指標

成功的組織有用于評估計劃中專門行動的工作指標。國防部長辦公室的政策中沒有工作指標來評估為被動式RFID推行所采取的專門行動。陸軍和海軍的推行計劃中包含了一套基本的指標。陸軍：（1）在運可視性質的提升；（2）標簽讀取率的提高；（3）通過RFID技術降低庫存。但這些計劃不包括過渡的步驟或采用這些指標的詳細細節，或進一步定義陸軍和海軍必須完成的目標以獲取勝利。DLA、美國運輸司令部、海軍陸戰隊在它們的被動式RFID推行計劃中都沒有工作指標。

3.4沒有達成最終目標的全面的時間表和關鍵點

領導型組織將全面時間表和關鍵點結合在一起以達成最終目標，監控計劃的進程。在被動式RFID方面，美陸軍、海軍、國防部辦公室、國防后勤局都有短期的計劃，但這些計劃僅僅是基于支持國防部辦公室指南的兩年期的計劃。有效的項目管理則應該建立跨度為5年的時間表和關鍵點。美海軍陸戰隊和美國運輸司令部在他們推行計劃中沒有列出被動式RFID的時間表和關鍵點。

3.5在供應鏈中推行被動式RFID所需總資源的界定和年度費用估算

優秀的管理實踐提倡所需總資源的界定和年度費用估算。美國國防部辦公室及各軍兵種建立了資源和年度消耗預測的框架；然而，所需總資源（包括年度費用估算）在國防部辦公室的計劃中沒有，在其他軍事伙伴的計劃中有。缺乏細節化的資源計劃，國防部及各軍兵種無法確定它們在被動式RFID上的投資能否滿足他們的需要，也無法確定推行被動式RFID是否能為他們的投資提供可觀的回報。

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