RFID技術(shù)在危險化學(xué)品管理中的應(yīng)用

王國慶

（南通經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，江蘇南通 226009）

危險化學(xué)品作為一種特殊商品，正在改變著人們的生活，但與此同時這些化學(xué)品固有的危險也威脅著人類的生存。隨著社會對化工產(chǎn)品需求的增加，化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)危險化學(xué)品的數(shù)量和種類極大增加，由于大多數(shù)危險化學(xué)品本身具有脆弱性，毒害性，容易發(fā)生爆炸反應(yīng)，導(dǎo)致中毒等事故，正因如此，社會上經(jīng)常發(fā)生這類事故并且具有多發(fā)性和嚴(yán)重性。大多數(shù)危險化學(xué)品對人類有害，人類容易遭受泄漏及慢性中毒，甚至有的相關(guān)人員會因為設(shè)備操作不當(dāng)或環(huán)境管理不當(dāng)而死亡。

RFID是一種新型信息技術(shù)，可以有效實現(xiàn)企業(yè)和社會的信息化，并逐步提高企業(yè)的競爭力和產(chǎn)品效能，降低總體實施成本并構(gòu)建新的服務(wù)形式、新的業(yè)務(wù)模式和行業(yè)結(jié)構(gòu)。RFID技術(shù)將在危險化學(xué)品的安全管理中具有重要意義，其作用的發(fā)揮具體取決于危險化學(xué)品的性質(zhì)

1 RFID技術(shù)的內(nèi)涵

射頻識別技術(shù)，通常以RFID技術(shù)簡稱，是一種利用射頻通信自動識別和交換有關(guān)非接觸式移動或移動物體信息的技術(shù)。因為其具有非接觸性、數(shù)據(jù)量大、處理信息速率高、識別距離遠(yuǎn)、成本較低等優(yōu)勢，所以目前在物流、零售、制造業(yè)、服裝業(yè)、衛(wèi)生等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。例如，使用RFID標(biāo)簽收集從原材料采購、生產(chǎn)加工到倉庫流通和最終銷售的整個過程的數(shù)據(jù)，并對藥品進(jìn)行實時監(jiān)測和跟蹤。UPS、DHL、Fedex和其他國際物流巨頭正在積極試驗RFID技術(shù)，以便在自動信息收集、貨物跟蹤、倉庫管理等流程中廣泛應(yīng)用。

目前，為了危險化學(xué)品（以下簡稱危化品）的安全管理，正在研究RFID技術(shù)，但許多技術(shù)還處于小規(guī)模的設(shè)計或試驗應(yīng)用階段。我國是生產(chǎn)和使用危險化學(xué)品的大國，工業(yè)發(fā)展迅速，數(shù)量和種類多，工業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是地區(qū)分布不均，監(jiān)管難度大。危險化學(xué)品的生產(chǎn)、銷售、儲存、運輸、使用甚至回收利用在整個生命周期中都會對人類安全和生態(tài)環(huán)境造成危險，并在每個階段都會導(dǎo)致事故，在危險化學(xué)品的整個生命周期內(nèi)對其進(jìn)行綜合協(xié)同管理，是產(chǎn)業(yè)共識，也是不可避免的趨勢。在數(shù)據(jù)的整個生命周期中，RFID提供了獨特的數(shù)據(jù)收集和移動優(yōu)勢。例如裝載、部署和使用危險的化學(xué)氣瓶（氣體）時，傳統(tǒng)的管理方法需要人眼進(jìn)行，具有可視性和可追溯性，但是瓶身的污漬會掩蓋鋼印標(biāo)識，從而可能造成誤判，條形碼管理極易被復(fù)制偽造甚至是腐蝕，并且需要人工查看監(jiān)管，一次只能讀一個，這種方法安全性、準(zhǔn)確性、效率均低。而RFID技術(shù)的使用使得管理流程極大被縮減，降低了相關(guān)人員接觸危險化學(xué)品的風(fēng)險，對數(shù)據(jù)和快速處理的需求也隨之增加。

2 RFID 在危險化學(xué)品安全管理中的必要性

危險化學(xué)品區(qū)別于其他商品，具有一定的特殊性，在提高人們生活質(zhì)量的同時，也存在著一系列的安全隱患，容易給人帶來傷害。如果忽視了危險化學(xué)品的安全管理工作，就會釀成大禍，一方面會損害企業(yè)的經(jīng)濟利潤，另一方面會造成負(fù)面的社會影響，危害自然環(huán)境。相比于其他商品，危險化學(xué)品通常是易燃易爆或具有危險特性的商品，在制造、運用、存儲、運輸?shù)倪^程中，必須嚴(yán)格把控，避免發(fā)生安全事故，出現(xiàn)火災(zāi)等容易對人員產(chǎn)生傷害，甚至危及生命的意外。在化學(xué)工業(yè)不斷發(fā)展的背景下，出現(xiàn)了越來越多的危險化學(xué)品，整體呈現(xiàn)出多樣化和大規(guī)模的特性，而危險化學(xué)品具備的危險特性，使其在運用過程中容易產(chǎn)生事故，并造成嚴(yán)重后果。現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品類型多樣，生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，通常采用管道連接。一旦連接管道出現(xiàn)破損，就會導(dǎo)致大量有毒有害氣體或液體泄漏，形成蒸氣云團(tuán)，在與空氣混合或遇到明火后產(chǎn)生爆炸，釀成不可挽回的后果。絕大多數(shù)的危險化學(xué)品都會對人體造成損害，一旦設(shè)備出現(xiàn)漏損或操作錯誤，就會發(fā)生泄漏的問題，從而導(dǎo)致操作人員接觸有害氣體或液體，中毒甚至危害生命，自然環(huán)境也會受到破壞。總而言之，危險化學(xué)品具有較高的危險性，人們在使用的過程中要盡可能避免受到傷害，因此，要重視危險化學(xué)品的安全管理工作，降低危險化學(xué)品對經(jīng)濟、生命、健康和自然環(huán)境造成的損失。

在制造、使用、儲存、運送危險化學(xué)品或處理廢棄危險物品時，相關(guān)企業(yè)單位要按照法律法規(guī)和國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，建立健全完善的安全管理制度，采取科學(xué)有效的安全措施，自覺接受相關(guān)部門的監(jiān)督與管理。RFID注重創(chuàng)新服務(wù)方式、創(chuàng)新經(jīng)營模式、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，這有助于生產(chǎn)經(jīng)營單位提高信息化，從而在激烈的市場競爭中脫穎而出，提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益和社會效益。現(xiàn)階段，上海市已經(jīng)制定了統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和電子標(biāo)簽制度，要求上海市的危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營單位按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全管理。此外，上海也對全市的煙花爆竹進(jìn)行了嚴(yán)格的安全管理，要求其使用電子標(biāo)簽。與此同時，上海將根據(jù)電子標(biāo)簽制定相應(yīng)的訪客系統(tǒng)和證件管理系統(tǒng)，從而加強對本市危險化學(xué)品的安全管理。

3 RFID 在危險化學(xué)品安全管理業(yè)務(wù)的應(yīng)用

3.1 在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

危險品包裝過后，會被貼上RFID標(biāo)簽，這樣方便安監(jiān)部門進(jìn)行檢查與檢驗，RFID標(biāo)簽具有不可逆性，沒有人能隨意更改或撕掉，檢查人員會借助手持閱讀器對標(biāo)簽進(jìn)行掃描，并且會對標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和寫入，數(shù)據(jù)信息會通過計算機傳送到安全生產(chǎn)、監(jiān)督管理局的信息管理中心。

3.2 在入庫管理中的應(yīng)用

危險品被運輸?shù)絺}庫之后，相關(guān)工作人員會借助閱讀器，將商品的名稱、數(shù)量及有效期等信息進(jìn)行讀取工作，倉庫內(nèi)每個產(chǎn)品都有不同的貨位，且對應(yīng)電子識別碼，根據(jù)所處的倉庫或貨架及垛位信息，將其放置在相應(yīng)貨架中，這可以有效防止人為造成的失誤和混亂，大幅提高工作效率。

3.3 在出庫管理中的應(yīng)用

危險品出庫管理應(yīng)用了RFID技術(shù)，就是在對應(yīng)的倉庫門上安裝讀取天線。危險品標(biāo)簽上的信息會在出庫時被讀取，隨之信息管理中心獲取數(shù)據(jù)。信息管理中心同時獲取危險品輸出到達(dá)的目的地以及到達(dá)的時間。這樣的操作系統(tǒng)可以有效地解決危險物品配送錯誤的問題，而且能夠準(zhǔn)確實時地跟蹤危險品配送的目的地與數(shù)量。

3.4 在運輸管理中的應(yīng)用

運送危險品的車輛都裝有GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，貨車的位置信息很容易被掌握，駕駛信息十分精確，甚至可以精確到每分每秒。當(dāng)運輸車輛顯示離開規(guī)定行駛路徑一定距離或進(jìn)入敏感區(qū)域時，當(dāng)感應(yīng)到以后，自動報警裝置就會發(fā)生自動報警，接到信息后的操控人員將通過切斷汽車的油路和電路的方式對車輛實行控制，同時，信息管理中心可以隨時監(jiān)控司機是否超速或疲勞駕駛，后方監(jiān)控站一旦監(jiān)控到有超過3h的司機，就會自動報警。另外，如果汽車撞車了，司機只要控制車的傳感器系統(tǒng)，救援人員就能及時收到后臺發(fā)送的救援信息，能在第一時間對需要救援的車輛進(jìn)行救援，最大程度降低傷亡率。

為了能第一時間聯(lián)系到相關(guān)人員進(jìn)行處理，危險品封面上的RFID標(biāo)簽，有備注的信息。基于RFID的危險品物流分銷方式，由追蹤開始，危險品所處的任何地方都可以被監(jiān)控以供存儲中心、運輸方式或最 終用戶使用。

3.5 標(biāo)簽封裝中的應(yīng)用

對于危險品包裝材料的選擇，因為需要貼著電子標(biāo)簽RFID，所以在選擇工裝材料時，要考慮到氣瓶可能會遭受高溫或寒冷天氣，其必須要具有穩(wěn)定性，考慮到在運輸時會遭到?jīng)_擊，所以務(wù)必選擇具有高耐熱、耐寒、摩擦阻力小的聚酯材料。如果將RFID標(biāo)簽貼在金屬桶上，由于入射電子波對金屬環(huán)境的弱化和反射，無法獲得充分的能量來激活芯片，從而導(dǎo)致性能下降。因此，封裝的標(biāo)簽必須避免金屬環(huán)境的影響。

3.6 在讀寫器中的應(yīng)用

讀寫器是一種用于在電子標(biāo)簽上寫入并讀取信息的電子設(shè)備，通過射頻完成從背景數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的控制上傳和下載。也就是說，電子標(biāo)簽和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通過讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。RFID讀取器根據(jù)使用模式，通常分為以下幾種。

固定和便攜式（也稱為移動式）兩種類型，手持式便于使用，十分精巧，還有良好的電池壽命；固定式手持式具有堅固、易分解的優(yōu)點，適用于有限的空間和板上安裝；天線可外裝也可內(nèi)裝；其讀取范圍和讀取距離都比手持式有優(yōu)勢。讀寫器類型可以根據(jù)使用要求靈活選擇。例如，配備了便攜式RFID讀取器的操作員可以在倉庫中獲得靈活的移動讀取，而固定RFID讀取器則主要用于倉庫內(nèi)部和外部的卡口管理（倉庫、高速公路交匯處、庫存）等。

4 RFID 推廣使用存在的問題分析

4.1 標(biāo)準(zhǔn)問題

RFID 標(biāo)準(zhǔn)主要分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和與 RFID 應(yīng)用密切相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)這兩大類。前者主要包括符號、射頻識別技術(shù)、IC卡標(biāo)準(zhǔn)；后者主要包括電子產(chǎn)品碼（簡稱EPC）和與之相關(guān)的軟件技術(shù)。在每個 RFID 標(biāo)簽中都有一個唯一的標(biāo)識碼。所以，這時候如果數(shù)據(jù)格式不同并且不能兼容的話，所產(chǎn)生的結(jié)果就是不同標(biāo)準(zhǔn)的 RFID的產(chǎn)品是不可以通用的。故而數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)問題不僅是行業(yè)內(nèi)的問題，更是關(guān)系到每個國家的實際利益和安全。因而每個國家都非常重視且相互之間互相對抗。目前，日本的“泛在 ID 中心”和美國的EPC Globat是兩個主要的對抗雙方。如今，關(guān)于 RFID 產(chǎn)品（包括各個頻段）的國際標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，僅有一個草案ISO/IEC18000。毫無疑問，在RFID 產(chǎn)品未來的互通和發(fā)展中，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)會成為一大阻礙。為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國非常重視標(biāo)準(zhǔn)化的工作，在部委之間已經(jīng)形成合力，以成立國家級別的“電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)化工作組”形式加強產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一工作，并計劃形成《中國白皮書》（暫命名），不僅規(guī)定了產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，而且還能夠同國際標(biāo)準(zhǔn)相互兼容。在國家各個部門的努力下，RFID 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被確定下來只是時間問題。與此同時，RFID行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)研究工作我國也從未停下腳步，在不同行業(yè)中，我國都試圖建立統(tǒng)一的EPC（電子產(chǎn)品碼）物品編碼標(biāo)準(zhǔn)，同國際接軌是我們的發(fā)展目標(biāo)。

4.2 安全問題

被廣泛使用的無源 RFID 系統(tǒng)目前還沒有形成一個可靠的安全機制，對數(shù)據(jù)的保密性非常差，特別容易遭受攻擊。除此之外，在讀寫數(shù)據(jù)的過程中，芯片特別容易被黑客利用，導(dǎo)致在讀或者寫數(shù)據(jù)的過程中都很容易被黑客所利用，具有明顯的安全隱患。此外，識別率不高也是較為明顯的問題。目前，RFID 標(biāo)簽的準(zhǔn)確識別率僅為80%，一般的液體、金屬制扣都可以對無線電信號造成很大的干擾，由此對其的大規(guī)模使用還尚未成熟。近年來，我國政府加強對此方面的研究，隨著科研水平的不斷提升，將RFID唯一的 ID在制作芯片的過程中放入ROM 中，在讀寫器與標(biāo)簽之間同時設(shè)置認(rèn)證過程，為經(jīng)濟和信息安全提供保證。

4.3 成本問題

根據(jù)調(diào)研，開發(fā)費用在RFID技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用中所占比例較高，周期也比較長，標(biāo)簽費用也水漲船高。以我國的情況來看，目前，RFID標(biāo)簽價格為0.7元左右，條形碼費用為0.02元左右。這并不是全部的費用，與之相配的設(shè)備，僅一個閱讀器就需要1000美元以上。根據(jù)企業(yè)的需求來看，至少配置數(shù)十臺，甚至上百臺這樣的設(shè)備，投資自然是巨大的。在有害化學(xué)物質(zhì)的物流領(lǐng)域，費用問題是影響RFID應(yīng)用的最重要的問題。這些數(shù)據(jù)表明，如果印刷技術(shù)的開發(fā)成功，RFID標(biāo)簽的成本就會極大降低。如果相關(guān)監(jiān)控部門在監(jiān)控危險化學(xué)品過程中，能夠促進(jìn)RFID在特定GMP和GSP實現(xiàn)過程中的使用，并且更多的企業(yè)能夠使用RFID并發(fā)揮其規(guī)模的經(jīng)濟性，就能節(jié)省更多的費用。

5 結(jié)束語

RFID技術(shù)作為新的危險化學(xué)品管理技術(shù)仍處于起步階段，在發(fā)展過程中存在許多挑戰(zhàn)，但是，技術(shù)的成長是一個曲折上升的過程。在危險化學(xué)品的生產(chǎn)、儲存和運輸管理過程中應(yīng)用RFID技術(shù)，會解決生產(chǎn)中遇到的生產(chǎn)效率低下 的問題，與此同時還會完善應(yīng)鏈管理，提高其科學(xué)性，另外，還可以填補危險化學(xué)品物流管理的空白，最大程度保證危險化學(xué)品的安全和質(zhì)量。在RFID技術(shù)發(fā)展中，一場危險化學(xué)品物流管理領(lǐng)域的革命正在來臨，并將成為今后經(jīng)濟的一個增長點，創(chuàng)造出不菲的價值。