射頻識別技術在維修器材保障中的應用分析

摘 要:簡要介紹射頻識別技術的基本原理，并對該技術在裝備維修器材保障中的應用進行了分析研究。裝備維修器材可分為在儲器材、在處理器材和在運器材，RFID作為一種先進的非接觸式自動識別技術，可提高裝備維修器材保障的效率。最后針對目前該技術在國內外存在的標準化和成本問題，提出了相應的解決辦法，并對我軍發展RFID提出了建議。

關鍵詞:射頻識別技術;裝備維修器材保障;器材管理;自動識別

中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)03-020-03

Application and Analysis of Radio Frequency Identification

in Materiel Maintenance Spares Support

ZUO Zhou，ZHANG Chunhui，ZHANG Baoyu，ZHANG Qinzhi

(Tianjin Military Commissary Office of General Arming Equipment Department，Tianjin，300240，China)

Abstract:The basic principle of Radio Frequency Identification(RFID) technology is introduced，and analysis of using this kind of technique to the materiel maintenance spares support is given，which is composed of being storing parts，being processing parts and being transporting parts.RFID is an advanced non-contact automatic identification technology，it can improve efficiency of materiel maintenance spares support.Aimming at the standardization and the cost of using this technique in internal and overseas，the relevant solutions about these problems，and some suggestions upon the development of RFID in out armed forces are put forward.

Keywords:radio frequency identification;servicing material support;material management;automatic identification

射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術作為20世紀90年代開始興起的一種先進的非接觸式自動識別技術，較之傳統識別技術，如條碼、IC卡、光卡等，增加了輸入的靈活性與準確性，使人們擺脫了繁雜的識別工作，大大提高了物流信息采集的工作效率。信息化戰爭條件下急劇變化、高度透明的戰場環境，對裝備維修器材保障的精確化提出了更高的要求，在準確的時間、準確的地點向部隊提供準確數量的器材保障成為軍隊戰斗力的重要增長點。據此，美軍在其全資產可視化系統中廣泛采用了該技術，初步實現了裝備維修器材保障的精確化。我軍在這方面起步較晚，但其在軍事上的廣泛應用是現代戰爭的基本趨勢，這使得分析研究射頻識別技術在裝備維修器材保障中的應用成為了一項迫在眉睫的重要任務。

1 射頻識別技術

射頻識別技術是一種利用無線射頻方式進行非接觸雙向數據傳輸，以達到目標識別和數據交換目的的新技術。與傳統的條碼或磁條識別技術相比，具有防水、防磁、耐高溫、非接觸、精度高、作用距離遠、使用壽命長、存儲容量大、內容可加密、可動態識別多個數據等許多優點。

射頻識別系統一般由信號發射機、讀/寫器和天線三部分組成，如圖1所示。

圖1 射頻識別系統工作原理

信號發射機的典型形式是電子標簽，一般保存有約定格式的電子數據，用來存儲需要識別傳輸的信息，具備可讀寫功能。射頻識別標簽按供電方式可分為無源(無需電池)和有源(需要電池)兩種。無源式標簽在收到讀/寫器發出的射頻信號之后。憑借感應電流所獲得的能量發送存儲在芯片中的產品信息;有源式射頻識別標簽則會主動發送某一頻率的信號供讀/寫器接收。讀/寫器讀取信號并解碼后，在通信網絡的支持下將信息送至中央信息系統進行處理。從而掌握物資的品類、數量、生產日期、有效期、位置、預到達時間等信息。天線的作用就是在信號發射機與讀/寫器之間傳遞射頻信號[1，2]。

2 在裝備維修器材保障中的應用

美軍將其聯合全資產可視化中的“資產”按狀況分為三類:一是在儲資產，指現存于批發及零售級軍隊或民用倉庫或處理設施中的資產;二是在處理資產，指已向供應商訂貨但尚未發運的資產以及在中級及基地級軍隊或民用維修設施中正在維修的資產;三是在運資產，指正處于由起運地向目的地運送途中的資產[3]。我軍可適當借鑒其方法將裝備維修器材分為在儲器材、在處理器材及在運器材，并以此為基礎分析射頻識別技術在裝備維修器材保障中的應用及其在全資產可視化管理中的重要作用。

2.1 在儲器材管理中的應用

在儲器材主要指存儲于總部、軍兵種、軍區和部隊所屬的各級器材倉庫及民用器材倉庫中器材。射頻識別標簽能同時存儲器材名稱、代碼、數量、生產日期、有效期等與器材保障有關的所有信息，且具備較好的可讀寫功能，在器材倉庫中的應用前景廣闊。具體應用是出入庫管理和計劃管理。

2.1.1 出入庫管理

器材倉庫中各種維修器材基數種類多、品種數量大，以及所在的車、箱、層、位等信息都不便記憶，傳統記帳管理情況下，要為每個基數配備基數標準手冊和各箱器材裝箱清單，器材查找和使用都十分繁瑣，特別是戰時情況下，對器材保障的快速性、及時性、準確性提出了嚴重挑戰[4]。利用射頻識別技術在射頻標簽中存儲集裝箱、包裝箱、器材的全部信息，并開發相應的器材管理軟件系統可使出入庫管理精確、高效。

出庫管理流程如圖2所示。

圖2 出庫管理流程

出庫管理中，倉庫管理人員接到器材請領單位的請領計劃后通過射頻識別系統及在集裝箱上配套的發聲裝置自動識別出需出庫器材的位置和數量，器材出庫時利用倉庫門口的讀/寫器自動在射頻標簽上對該類器材的現存數量進行修改，并最終實現與器材管理系統的數據同步，為全資產可視化管理提供精確的數據服務。入庫管理與出庫管理操作程序相似。

2.1.2 計劃管理

在儲器材的計劃管理主要可包括器材的補充采購計劃管理、修理保養計劃管理和退役計劃管理。補充采購計劃管理要求準確掌握器材的基數標準庫存量及在儲器材現有庫存量;修理保養計劃管理和退役計劃管理要求準確掌握器材的生產日期及有效期。這些參數與器材名稱、器材代碼等基本信息可同時寫入射頻識別標簽，如表1所示。倉庫管理人員通過利用與射頻識別系統同步開發的器材管理系統可在計算機上根據需要得出倉庫在儲器材的匯總信息列表并自動擬定相應計劃表單，從而形成保障方案。倉庫管理人員也可通過手工輸入、識別射頻識別標簽上的器材代碼得出該種器材的詳細信息。

表1 射頻識別標簽基本信息

編號器材信息編號器材信息

1集裝箱碼11體積

2包裝箱號12重量

3戰儲級別13生產日期

4器材代碼14有效期

5器材名稱15生產產家

6原廠編號16送修時間

7型號規格17預計修復時間

8器材數量18裝箱年度

9機型代碼19(預留字段)

2.2 在處理器材管理中的應用

研究射頻識別技術在在處理器材管理中的應用，對實現在處理器材的可視化具有重要作用。在處理器材的可視化包括正在修理或正在采購的器材的可視化。在修理器材的可視化從損壞器材上送中級和基地級維修機構修理開始，到修竣器材運回單位或入庫儲存為止。采購中器材的可視化開始于物資管理部門辦理采購某種器材的申請，結束于總部、部隊對訂貨驗收完畢[3]。修理機構可在送修器材上貼上寫有器材名稱、器材編碼、器材類別、送修時間、修竣估計日期等信息的射頻識別標簽并利用讀/寫器將該器材信息錄入到在處理器材可視化信息系統中，器材修竣完畢后同樣通過讀/寫器刪除該器材在可視化信息系統中的記錄，為各級司令部門和裝備保障部門進行科學決策提供精確數據。采購中器材管理首先需要軍方與供貨商簽好合同，按照統一標準制定器材的射頻識別標簽，這樣，軍方便可利用統一的射頻識別系統進行貨物接收、購貨定單或合同現貨的核查、貨物裝箱和上架、盤點以及日后器材出庫，同時可利用該系統將已采購器材從在處理可視化信息系統轉到在運器材可視化信息系統中[5]。

2.3 在運器材管理中的應用

在運器材主要指利用汽車、火車、飛機、輪船等交通工具運輸的由起運地向目的地運送途中的裝備維修器材。如圖3所示，針對器材運輸交通工具的不同特點，結合電子數據交換技術和標準、統一的源數據輸入，可將射頻識別讀/寫器分別安裝在運輸線的一些檢查點上(如門柱上、橋墩旁、加油站等)，以及車站、碼頭、機場等關鍵地點。讀/寫器讀到射頻識別標簽信息后，利用與之配套的GPRS模塊及計算機信息系統連通接收地的位置信息，上傳至通信衛星，再由衛星傳送給運輸調度中心，送入中心信息數據庫中，形成在運器材可視化信息系統的準確數據，實現對在運器材品種、數量、種類、狀況、位置、特性的實時跟蹤。如伊拉克戰爭中，美軍國防后勤局人員在一個港口用手持式無線電射頻識別標簽讀/寫器收集由商業供貨商裝運的179個集裝箱內補給品的全部信息，然后下載到陸軍相應的數據倉庫中，整個過程包括港口行走時間在內僅用了20 min。如果是手工作業，一個排的人員至少也需要2天[3]。

圖3 在運器材管理流程

3 面臨的問題及解決辦法

3.1 RFID技術面臨的問題

目前該技術在應用中主要面臨兩個問題:標準化問題和成本問題。迄今為止，在全世界范圍內該技術還未形成一個統一的國際化標準。全球目前有5大射頻識別技術標準化勢力，分別為ISO/IEC，EPC global，Ubiquitous ID Center，AIMglobal和IP-X。這5大射頻識別技術標準化組織紛紛制定射頻識別技術相關標準，并在全球積極推廣這些標準[6]。而我國在這方面起步較晚，目前更沒有制定出統一的國家標準。同時，射頻識別標簽的價格遠遠高于條碼價格(無源射頻識別標簽約2元，有源射頻識別標簽更貴，而條碼標簽僅為0.02元左右)。

3.2 解決的辦法及我軍發展的建議

關于標準化問題，我軍不能在研發過程中自搞一套標準，目前該技術在地方發展速度較快，應用范圍也比較廣泛，我軍應盡可能整合地方資源，選擇實力雄厚的合作伙伴，將軍事物流的某些非核心業務外包給民企，這樣不僅可有效節約科研經費，避免重復浪費，提高地方技術力量，擴大射頻識別技術的市場規模，降低標簽生產成本，且能加強與地方企業的交流，積極參與到該技術國家標準的制定上，力爭使國家標準反映自身的特殊要求。這些要求具體包括讀取距離、一次批量讀取的射頻識別標簽數量、在確保讀取的前提下射頻識別標簽的最大運動速度、射頻識別標簽的數據容量、寫入標簽的數據格式、加密以及預留特定字段等方面[2]。

在目前民用(商用)的RFID應用幾乎都是上游投資、下游受益，零售商希望借RFID降低成本、提高效率，而采用RFID的成本卻要由制造商、物流商來承擔，在軍用領域不存在此問題，需要考慮的只是總體成本?？傮w成本可以通過降低產品生產成本來解決，也可以通過在應用系統的集成工作中，充分發揮RFID技術的核心價值，充分重視對應用模式的研究和設計，科學設計其應用價值鏈，追求其使用價值最大化來予以解決[7]。

我軍不能僅僅注重RFID硬件的發展，更重要的是要將RFID納入我軍信息化的整體規劃之中，為將來RFID廣泛使用后充分發揮作用創造條件。首先，我軍推動器材管理信息化的過程中要注重原有信息自動化系統的升級改造，需要做好以下三個方面的工作:一是器材管理終端讀/寫器接入現有通信網絡;二是開發專用軟件對RFID傳回的信息加以處理;三是研發專用軟件，實現與現有大型數據庫的接口兼容。在我軍現有條件下，無需新建各種基礎設施，能夠大大降低RFID的綜合建設成本，同時加快RFID的推廣速度，這對我軍具有重要的意義。我軍當前在設計、建設新的器材管理自動化系統時應當考慮到未來RFID的應用問題，統一標準，預留接口，避免出現投入使用即落伍的情況[2]。

4 結 語

未來信息化戰爭戰場態勢紛繁復雜，戰爭烈度空前增大，裝備戰損率將遠高于機械化時代的任何一場戰爭，這對裝備維修器材保障的速度、精度都提出了更高、更為嚴格的要求。雖然目前射頻識別技術的國家標準尚未制定，射頻識別標簽成本還比較高，但因其符合現代戰爭精確化保障準確、快速、安全、可控的要求，必將隨著技術的不斷進步得到廣泛的發展與普及。

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