探索射頻識別技術在物流行業中的應用

陳龍文　陸海娟　李明

摘 要：射頻識別技術（RFID）以其數據存儲量大、讀寫速度快、數據安全性高、使用方便、讀寫距離遠等顯著的特點，正得到快速的認可，并廣泛應用于物流行業。本文介紹了RFID技術，分析了RFID技術在物流行業中的應用，以及它在物流行業中成功的案例。

關鍵字：射頻識別技術；物流行業；應用；案例

1 RFID技術簡介

1.1 RFID技術的定義

RFID技術是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。其是以無線通訊技術和存儲技術為核心，伴隨著半導體、大規模集成電路技術的發展而逐步形成的。目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。

1.2 RFID系統的組成及基本工作流程

RFID系統因應用不同其組成會有所不同，但基本都由電子標簽、閱讀器和數據交換與管理系統三大部分組成：

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

（2）閱讀器（Reader）：讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標簽信息的設備；

（3）天線（Antenna）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

RFID系統的基本工作流程是：閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，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內置發送天線發送出去；系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主控系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

1.3 RFID技術的優缺點

和傳統的磁卡、IC卡相比，射頻卡最大的優點在于非接觸，因此完成自動識別過程無需人工干預，適合實現系統的自動化。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，數據存儲容量大， 對于需要頻繁改變數據內容的場合尤為適用。

但是RFID標簽的價格制約了它的廣泛應用。要獲得行業內廣泛應用，標簽的價格必須降到一定的范圍之內。除此之外，標簽的應用要與閱讀器相配也離不開系統集成軟件的支持，系統集成工作具有相當大的挑戰性，耗費的成本也相當高。

技術標準也是制約RFID發展的一大障礙。現有協議過多過濫，術語不統一，更重要的是，缺乏全球共同遵守的權威統一的標準，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技術實現全球物流領域的信息。

1.4 RFID在國外的應用前景

RFID在國外除了備受零售商推崇外，已經廣泛的應用到期它的領域中，這些領域可謂五花八門。可以說，未來的世界是RFID技術的世界。

1.5 RFID在國內的應用前景

就國內企業的現實管理水平和信息化程度來講，與發達國家相比，都會比較低。中國出現真正嚴格意義上的企業，到現在時間也不是太長。所以在這樣一個短時間內，一下子管理水平和信息化程度要趕上西方發達國家是不太現實的。因為RFID是一個自動識別技術，這必須要有一個發達的信息系統作為支撐。我國因為企業的信息化起步比較晚，所以可以走跨越式發展的道路。如果RFID應用到商業流通領域，其市場之大將難以估量。但目前，RFID技術在國際上還沒有形成統一的標準。可喜的是，中國在RFID技術與應用的標準化研究工作上已經奠定了一定的基礎，中國RFID標準體系框架的研究工作已基本完成，做好了在頻率上的規劃。下一步，無疑是希望產業的發展能夠建立在自己的標準體系之上。

2 物流行業對射頻技術的應用

RFID技術發展異常迅速，并且已經深入應用到很多領域。例如，鐵路車輛的自動識別，生產線的自動化及過程控制，貨物的跟蹤及管理等。在物流領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

集裝箱上安裝標簽。當運送集裝箱的汽車、火車、貨船到達或離開貨場時，通過RFID設備，對集裝箱進行自動識別，并將識別信息通過包括EDI在內的各種網絡通信設施傳遞給各種信息系統，實現集裝箱的動態跟蹤管理，提高集裝箱的運輸效率。

2.2 智能托盤系統

在每個托盤上都安裝射頻標簽，把射頻識別器安裝在托盤進出倉庫的必經通道口的上方。當叉車裝載著托盤貨物通過時，識別器便獲取標簽內的信息，并傳遞給計算機，記錄托盤的通過情況；當托盤裝滿貨物時，自動稱重系統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，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

為倉庫中可重復使用的各個包裝箱都安裝上作為唯一標識的射頻標簽，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。當包裝箱通過天線所在處時，計算機把從標簽里獲得的信息與主數據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據庫中。該系統消除了以往采用紙張單證管理系統時常出現的人為錯誤，排除了以往不堪重負的運輸超負現象，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，大大節省時間。同時代系統采用的射頻標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致延遲交貨，可以采用RFID技術，以保證叉車按正確設置的線路移動托盤，降低在非監控控制道路上貨物被盜的可能。在倉庫內配備懸浮在上方的識讀器，給叉車裝備射頻標簽。沿途經過的詳細資料通過射頻連接從中央數據庫下載到叉車，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由路徑。如果標簽發現錯誤，叉車會被停止，由管理者重新設置交通路徑，同時自動稱重并實時提供監控信息。

2.5 貨物防盜系統

在需要重點防盜的商品上都裝有射頻標簽。當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簽信息，如有不被授權出去的商品，就可被限制運出。通過運用RFID系統可識別高速移動的物體及可同時識別有多個標簽的特點，從而實現多件商品在運輸過程中的實時監控。

3 案例分析

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

RFID標簽的操作方式其實相當簡單，而且只需少數人管理，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標簽識讀器定時走進商場銷售大廳或者貨物倉庫，用其發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量、存量等動態信息，全部自動出現在識讀器的熒光屏上，已經缺貨和即將發生短缺的貨物欄目會發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 結論

RFID技術在中國處于一個剛剛起步的階段，但是它的發展潛力是巨大的，它的前景非常誘人。在不久的將來RFID技術就將同其它識別技術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。