信息化背景下現(xiàn)代物流管理中RFID技術的應用研究

羅栗軒 （天津交通職業(yè)學院，天津 300110）

0 引 言

現(xiàn)代物流業(yè)是國民經(jīng)濟的動脈和基礎產(chǎn)業(yè)，是衡量一個國家現(xiàn)代化程度和綜合國力的重要標志之一，物流業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要性不言而喻。“十四五”規(guī)劃指出要強化流通體系的支撐作用，加大資源的投入與建設，著力打造現(xiàn)代化物流體系；2022年5月17日，在《“十四五”現(xiàn)代物流發(fā)展規(guī)劃》中指出當前我國物流行業(yè)面臨全新的發(fā)展形勢，新一輪科技革命要求進一步加快現(xiàn)代物流技術的創(chuàng)新與業(yè)態(tài)升級。在此背景下，各物流企業(yè)積極推動云計算、人工智能、RFID等技術的應用，各種技術性裝備如自動分揀系統(tǒng)、物流機器人、智能快件箱等也加快了應用，以助力現(xiàn)代物流體系的智慧化改造。

1 RFID技術相關概述

RFID（Radio Frequency Identification）主要是利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，能夠有效識別目標并進行數(shù)據(jù)交換。其實，RFID技術很早就已經(jīng)出現(xiàn)，是從雷達技術中衍生出來的。之后，一些學者對RFID技術進行了實驗探索，進一步完善了RFID技術理論。直到20世紀90年代RFID技術才被應用于多個領域[1]。21世紀之后，RFID技術標準化問題引起了人們的高度重視，其生產(chǎn)成本進一步減少，也被應用于更廣泛的領域。RFID系統(tǒng)主要原理在智能標簽、讀寫器和中間件三個部分，其原理如圖1所示。

圖1 RFID技術原理圖

如圖1所述，RFID智能標簽一般包括芯片與天線組件，其工作特點在于每個標簽都有獨有的編碼；而RFID讀寫器可以將主機的讀寫命令向智能標簽傳送，并進行數(shù)據(jù)加密處理，使用時則將數(shù)據(jù)進行解密并送到主機。RFID中間件的功能主要在于實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，并控制電子標簽的讀寫操作。RFID技術的作用在于，一旦有貼上電子標簽的物品進入讀寫器區(qū)域內(nèi)，讀寫器就會發(fā)射信號以激活電子標簽，電子標簽反射讀寫器的微波信號，從而能夠自動識別出物品的代碼，并對應代碼所呈現(xiàn)的特征數(shù)據(jù)，這一過程就實現(xiàn)了物品信息的查詢和管理。基于RFID技術的這一優(yōu)勢，極大程度地滿足了現(xiàn)代物流管理的存儲、配送、分銷、運輸、零售等環(huán)節(jié)全過程的控制需求，RFID技術也呈現(xiàn)出顯著的應用優(yōu)勢。

2 信息化背景下現(xiàn)代物流管理中RFID技術的應用優(yōu)勢

2.1 RFID技術與條形碼技術對比

條形碼技術的應用比較早，且由于成本較低，應用十分廣泛，目前已經(jīng)形成了較為完善的應用標準，其相關產(chǎn)品也被應用到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的方方面面。而RFID技術與條形碼技術不同，其應用仍有所局限，且兩者有著不同的應用范圍。雖然RFID技術的應用范圍還比不上條形碼技術，但是條形碼技術本身的應用局限性不斷凸顯，使得RFID技術在一定程度上沖擊了其地位。第一，條形碼信息標識屬于靜態(tài)特性，因此只能一次利用，無法隨意更改信息，使得其應用只能識別一類產(chǎn)品。第二，條形碼的讀寫依賴于人工操作，且容易被破壞，從而導致識別發(fā)生錯誤。第三，條形碼常使用的是索引代碼，需要與數(shù)據(jù)庫關聯(lián)，依賴于大量數(shù)據(jù)的集中存儲，雖然之后出現(xiàn)了二維碼，但是本質(zhì)上與條形碼沒有區(qū)別。

而從理論視角分析，RFID技術與條形碼技術雖然都能夠快速、準確地追蹤目標，但條形碼技術的讀寫操作是一次性的、無法修改的，而RFID技術的信息則是可擦寫的信息，屬于可讀信息，不容易被竊取，具有較高的安全性。可見，與條形碼技術相較，RFID技術的應用更為自動化，不需要過度依賴人工管理，對于產(chǎn)品信息的收集、統(tǒng)計及分析具有明顯優(yōu)勢。但與條形碼技術應用時間長、成本低相比，RFID技術的應用仍有一些局限性，還需加大推廣力度以降低應用成本。

2.2 RFID技術與藍牙技術、紅外技術對比

藍牙技術是1998年由IBM、英特爾、愛立信等大型國際公司推出的一種無線網(wǎng)絡技術，能夠實現(xiàn)現(xiàn)代通信設備如手機、電腦等與因特網(wǎng)之間的高效數(shù)據(jù)傳輸。目前，市面上的藍牙產(chǎn)品已經(jīng)十分豐富，可連接的設備也越來越多，拓展到了一些外圍設備，如打印機、鍵盤、免提聽筒等。而且藍牙技術還可以對兩個數(shù)據(jù)傳輸設備進行加密保護，防止傳輸信息被其他設備竊取。但是藍牙技術的生產(chǎn)成本較高，主要是由于芯片價格較高，且其應用的抗干擾能力較差，傳輸距離要求短，導致其應用范圍有所局限。紅外技術是目前一種較為成熟的非接觸式移動支付技術。雖然紅外輻射早在1800年就被英國著名天文學家赫歇爾發(fā)現(xiàn)，但是大約在1940年才出現(xiàn)了真正意義上的紅外技術[2]。20世紀，德國研發(fā)出了軍用紅外系統(tǒng)，之后紅外技術在軍事方面的應用變得十分廣泛。21世紀之后，紅外技術的應用逐漸拓展到工業(yè)、醫(yī)療、物流等民用領域，已經(jīng)積累了豐富的技術。在物流管理領域，紅外技術通過探測系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)兩個及以上的波段信息獲取，且不局限于一個目標，能夠顯著提高目標探測的效率。但是紅外技術的應用存在視距問題，且中間不能有阻擋物，限制了其應用。而與藍牙技術、紅外技術相較，RFID技術具有明顯的讀寫穩(wěn)定、耐用性能高、保密性好等優(yōu)勢，且對終端設備的依賴性較低、操作簡便、有標簽功能及獨立存儲功能，有更廣泛的應用前景。

2.3 RFID技術與GPS技術對比

GPS技術是一種以人造衛(wèi)星為依托的高精度無線電導航定位系統(tǒng)，能夠全球追蹤目標的準確地理位置、移動速度及時間等。GPS技術自出現(xiàn)以來，就因為其全球覆蓋、方便靈活、高精度、全天候等特性吸引了大量用戶。而且GPS技術不僅成為汽車制造行業(yè)的保護神，還是現(xiàn)代物流管理的必備技術，物流行業(yè)是繼汽車制造業(yè)的第二大GPS技術消費群體。GPS技術最突出的就是實時導航功能，通過GPS定位功能，能夠在1秒內(nèi)獲取目標位置信息，且所耗費的觀測時間很短，因此能夠滿足多個領域用戶的使用需求。而且GPS技術的操作較簡便，目前市場上的GPS產(chǎn)品的自動化程度不斷提升。GPS產(chǎn)品的抗干擾能力高，由于其應用的是擴頻、偽碼技術，用戶只需要接受信號就行，本身不會發(fā)射信號，自然也不會受其他信號源的干擾，這使得GPS技術的應用十分廣泛。雖然GPS技術功能多，但是GPS技術在國內(nèi)的發(fā)展與國外仍有較大差距，開發(fā)力度不足，導致其GPS技術應用規(guī)范化和規(guī)模化問題難以解決。

RFID技術有獨特的優(yōu)勢，其應用不像GPS技術一樣依賴于衛(wèi)星信號，只需要通過無線電波就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，具有極高的技術穩(wěn)定性。一方面，GPS技術應用于物流管理中，雖然能夠識別車輛信息并實現(xiàn)實時追蹤，但是依賴于GPS地理信息系統(tǒng)，并不適應于小范圍的定點使用。另一方面，雖然與條形碼技術相比，RFID技術的應用成本較高，但是與GPS技術高昂的成本相比，RFID技術系統(tǒng)的應用有明顯的成本優(yōu)勢。

2.4 RFID技術引入現(xiàn)代物流管理的必要性

RFID技術具有明顯的非接觸性、可讀寫、多標簽識別等特點，其應用十分廣泛。RFID技術引入現(xiàn)代物流管理中具有廣闊的前景，與條形碼、藍牙、紅外、GPS等技術相比，RFID技術具有突出優(yōu)勢：第一，掃描速度快。RFID技術能夠同時識別、讀寫多個目標，且掃描速度快，應用場景多樣化。第二，應用形態(tài)多樣化。RFID技術的讀寫功能并不會受設備尺寸、形狀的限制，且隨著技術的成熟，RFID設備向小型化、多樣化方向發(fā)展。第三，耐久性、抗污染性強。RFID技術的數(shù)據(jù)存儲于芯片中，而不是外包裝上，不容易受到運輸過程的污損，具有顯著的抗污染性，RFID技術設備具有耐久性。第四，可重復利用，使用成本相對較低[3]。雖然與條形碼技術相比，RFID技術的生產(chǎn)成本相對較高，但是條形碼技術屬于一次性利用，RFID技術則可以重復利用，可以實現(xiàn)中途新增、修改等，方便信息更新，從長遠看，其使用成本相對較低。第五，無障礙閱讀。RFID技術能夠穿透木材、塑料等一些非金屬材質(zhì)，能夠實現(xiàn)穿透性通信，操作較為簡便。第六，安全性高。RFID技術以電子方式存儲于芯片，并通過密碼保護數(shù)據(jù)，具有較高的安全性。

總而言之，RFID技術應用于現(xiàn)代物流管理中具有極高的優(yōu)勢，應用于存儲、配送、分銷、運輸、零售等環(huán)節(jié)，不僅能夠提高物流信息統(tǒng)計、貨物管理的效率，還能夠實現(xiàn)信息的準確反饋，優(yōu)化整個物流供應鏈的效率和質(zhì)量。

3 信息化背景下現(xiàn)代物流管理中RFID技術的應用

3.1 存儲環(huán)節(jié)

RFID技術應用于現(xiàn)代物流管理中，在存儲環(huán)節(jié)具有獨特的優(yōu)勢，其管理流程如圖2所示。

圖2 RFID技術的存儲管理

入庫管理：物流倉庫管理員通過手持RFID標簽設備能夠實現(xiàn)入庫分揀，分揀完畢將物品送入備件庫，RFID設備完整詳細地記錄產(chǎn)品的入庫信息。而物流倉庫管理系統(tǒng)則通過RFID技術讀寫終端設備，進行物品的分類和貨位分配、編碼，并進行RFID標簽核對，確定入庫信息正確，結束入庫。

在庫管理：現(xiàn)代物流存儲管理中不同貨區(qū)、貨位上的物品都有唯一的RFID標簽，且標簽統(tǒng)一對外擺放，方便倉庫管理員能夠通過RFID標簽掃描物品進行庫存盤點，不需要挪動物品就能讀取物品信息；當讀取信息與物品信息一致時則無誤，能夠極大地提高物品在庫盤點的效率。

出庫管理：當計算機網(wǎng)絡發(fā)出出庫指令時，倉庫管理員則可以通過RFID手持設備識別物品標簽，核對信息，并將貨物送到出庫臺。而當倉庫需要補充貨源時，管理人員通過RFID手持設備輸入訂單號、通過指示燈確定需要揀貨的位置，還能通過堆垛機將撿出的貨品放入貨盤內(nèi)，并進行發(fā)運，如圖3所示。另外，為了防止提貨信息被不法分子竊取，采用的是“異步”操作，先是采集提貨人員的權限標簽，再與出庫物資的電子標簽數(shù)據(jù)進行核對。

圖3 RFID技術的出庫流程

總之，RFID技術應用于物流存儲環(huán)節(jié)中，能夠實現(xiàn)自動識別、動態(tài)監(jiān)控，從而指導管理人員適時補貨，并動態(tài)跟蹤物品的運輸情況、庫存數(shù)量，實現(xiàn)快速、準確揀貨，以降低物流存儲管理的出錯率，提高存儲管理效率。而且RFID技術能夠有效降低物流商品由于錯誤、送錯、偷竊等操作的損耗，同時通過RFID標簽編碼能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)化庫存管理，從而提高現(xiàn)代物流管理的自動化程度。

3.2 配送、分銷環(huán)節(jié)

現(xiàn)代物流管理中的配送、分銷環(huán)節(jié)一般有收貨區(qū)、揀貨區(qū)、發(fā)貨區(qū)。首先，通常工作人員會使用RFID手持設備掃描運單和貨物標簽，確認兩者是否匹配，如果信息一致則將物品送到發(fā)貨區(qū)[4]。其次，進入揀貨區(qū)，工作人員利用計算機打印出向客戶發(fā)運物品的標簽，并將其貼在空箱上，然后利用RFID手持設備掃描讀寫，并通過計算機發(fā)出揀貨指令，相應位置的揀貨員根據(jù)指令進行作業(yè)。計算機管理系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫更新信息，對物品進行封箱處理，并運送到自動分揀機上，再利用RFID全方位掃描器識別紙箱標簽，隨后發(fā)出指令，將紙箱放入裝車線進行配送。之后，工作人員根據(jù)分銷網(wǎng)絡將物品配送到客戶手中。RFID技術的應用不僅能提升分揀和分發(fā)的效率和準確率，還能夠全面、實時、動態(tài)地掌握處于分銷各地的車輛的物流時間和地點，確保物品在有效期內(nèi)順利傳送。

可見，在現(xiàn)代物流管理中的配送、分銷環(huán)節(jié)引入RFID技術，不僅能夠極大提升揀貨效率、分發(fā)效率，還能夠減少人工操作失誤，降低物流配送成本。RFID技術不僅使得物流庫存得到有效控制，還能夠實時了解物品的運轉情況，如時間、位置等，方便多方用戶根據(jù)編碼迅速定位物品的位置，實現(xiàn)物流配送的精細化管理。

3.3 運輸環(huán)節(jié)

現(xiàn)代物流運輸過程中，工作人員根據(jù)發(fā)貨單據(jù)在物品外包裝貼上RFID標簽，裝運物品的車輛從始發(fā)點出發(fā)，裝有RFID接收轉發(fā)裝置的物流站點會自動接收物品RFID標簽上的信息，接收其地理位置和時間信息，并將信息上傳于通信衛(wèi)星，傳送到物流運輸調(diào)度中心，進入數(shù)據(jù)庫，從而物品的接收雙方都能夠隨時查詢物品的信息，并隨時做好接收物品的準備。一旦物品上的RFID讀取有誤，則系統(tǒng)會發(fā)出預警，并將預警信息發(fā)送到相關責任人的移動設備，從而及時對異常數(shù)據(jù)的定位點進行排查，查清是設備故障還是物品損失，能夠有效提高物品運輸?shù)臏蚀_率，防止發(fā)生物品調(diào)包和盜竊[5]。在物流運輸過程中，物流備件中心、用戶等都可以憑借RFID標簽信息了解物品的位置和狀態(tài)，為客戶提供精細化物流服務，不僅能提高客戶的滿意度，還能夠提高物流進出單和物品流通量。

3.4 零售環(huán)節(jié)

RFID在現(xiàn)代物流管理零售環(huán)節(jié)中的應用，能夠實現(xiàn)物品的實時監(jiān)控，尤其是重點關注物品的入庫、出庫情況，從而掌握物品數(shù)量的變動，實現(xiàn)實時、動態(tài)的庫存跟蹤監(jiān)控，也能及時地進行合理補貨，準確率幾乎能夠達到100%，能夠極大程度地減少人工操作的出錯率。同時，RFID標簽還能重點關注一些有時效的物品的有效期，進行隨時監(jiān)控，防止物品超過時效價值而受損。另外，一些零售點還可以利用RFID技術實現(xiàn)自動掃描，以了解物品的銷量情況，免除人工操作的繁瑣和失誤，還能為未來的庫存存儲提供準確的市場信息，實現(xiàn)整個供應鏈的持續(xù)運作。

4 結 語

綜上所述，信息化高速發(fā)展的背景下，物流行業(yè)成為現(xiàn)代經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的橋梁，快速、準確地獲取信息成為各個物流企業(yè)市場競爭的關鍵。RFID技術的應用不僅能夠提高物流企業(yè)的信息化進程，有效整合各個物流環(huán)節(jié)的資源、流程，提升物流管理的效率，還能夠顯著提高物流企業(yè)的市場反應能力，真正實現(xiàn)降本增效。