基于RFID技术的物联网在现代物流中的应用

山西省环境信息中心 卫菊红

1.引言

新一代网络技术——物联网（Internet of Things，IOT）被视为计算机信息领域内又一次重大的发展机遇，物联网技术的开发应用有着深远的意义和巨大的经济价值，必将深刻的改变人类社会的生产和生活方式[1-2]。目前，世界各主要大国都高度重视物联网发展计划，在物联网技术开发应用将对经济的巨大拉动作用的刺激下，国内外掀起了研究开发应用物联网的浪潮。发达国家（包括美国、日本、德国、韩国等国）纷纷出台物联网发展计划，进行相关技术和产业的战略布局，美国更是将物联网定位为确立保持美国国际竞争优势的关键战略[2]。2OO9年，中国总理温家宝在视察无锡时提出尽快建立“感知中国”中心，并在2O1O年政府工作报告中明确将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业，由此中国物联网技术研发应用进入快速发展时期[3-4]。

基于无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的物联网技术被首次提出时，物流行业被寄予厚望，以沃尔玛为首的西方大型零售商实施“RFID”战略，以期进一步提高效率，创造新的利润增长点，谋求相对于竞争对手更大的竞争优势[5-6]。全新的物联网应用在现代物流中，必然对物流业仓储管理、供应链管理、配送系统智能化、物流信息化等诸多方面产生重要而深刻影响[7-14]。

2.物联网概述

2.1 物联网定义

“物联网”概念由麻省理工学院（Ma-ssachusetts Institute of Technology，MIT）自动识别中心（Auto-ID Labs）的研究人员在1999年提出后，物联网的概念本身也在不断地变化发展着，直到现在依然没有一个明确的和统一的定义。国际电信联盟、欧盟执委会、中国政府等不同组织、机构都对物联网给出了不同的定义[2，4，15]。总的来看，物联网是在互联网基础上的扩展和延伸，以一定的通信标准、协议为基础，通过信息传感设备，进行信息交换和通信，实现人到人（H2H）、人到物（H2T）和物到物（T2T）的互连，其核心就是实现物体间的互联，实现物体间信息交换和通信。

2.2 物联网发展简介

美国麻省理工学院自动识别中心的研究人员于1999年首先提出了物联网（Inter-net of Things，IOT）的概念[16]，认为物联网是把所有的物品通过无线射频识别RFID等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化的网络。随着时间的推移和技术的发展，物联网的内涵发生了巨大的变化。

进入21世纪，物联网在世界各主要发达国得到了越来越多关注与研究。美国、欧盟、日本、韩国等国家和国家集团把物联网技术的开发应用视为振兴经济、保持全球竞争优势的关键，纷纷推出自己的物联网发展计划，并制定了详细行动方案，在国家层面推进物联网的有序发展[15，17]。

2OO5年和2OO8年在突尼斯、法国相继召开了世界信息峰会和物联网大会探讨物联网技术和未来发展愿景等大量物联网相关议题，指出物联网时代即将到来，并会给世界面貌带来深刻的改变[2，18]。

2OO9年，国际商业机器有限公司（In-ternational Business Machines Corpo-ration，IBM）和信息技术与创新基金会（Information Technology and Innovation Foundation，ITIF）共同向撰写的《复兴的数字之路：增加工作、提高生产率和复兴美国的刺激计划》报告指出[17，19]，通过增加对信息通信技术投资在短期内就能创造大量就业机会。此报告得到了世界各国的广泛重视，进一步刺激了各国发展物联网的热情。同年，在视察无锡微纳传感网工程技术研发中心后，中国国务院总理温家宝提出“感知中国”理念[2O]，并在2O1O年政府工作报告[4]中将“加快物联网的研发与应用”明确纳入重点振兴产业，以期加速中国物联网的研究开发和建设。

3.物联网相关技术发展概况

2OO5年，国际电信联盟（International Telecommunications Union，ITU）发布物联网报告，在报告中提出了物联网的四个关键性应用技术[2]：无线射频识别技术、传感技术、智能技术以及纳米技术。下面就对排在第一位的无线射频识别技术做一些简要介绍：

无线射频识别（RFID）是一种无需人工操作，非接触式的，利用无线射频识别技术识别目标对象并获取相关信息，并且可在各种恶劣环境中工作的一种的自动识别技术，该技术已被广泛应用于物流等领域。RFID标签存储一个唯一编码来标志现实中的物体，业务流程中产生的与之相关的信息存储在数据容器中，当需要时以该编码作为查询值通过网络获取相关信息[21]。RFID技术可同时识别多个标签、识别速度快，与互联网等技术相结合，就可实现全球范围内的信息共享[22-23]。

RFID通常是由3部分组成[24]：（1）标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，附着在物体上标识目标对象，每个标签具有唯一的电子编码；（2）阅读器（Reader）：读取标签信息的设备；（3）天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

我国科学家在无线射频识别领域做了较为深入的研究探讨，例如，刘志峰等[25]构建的网络模型，实现了自动化的物品跟踪进程，使产品的跟踪性能得到了优化，安全性能也得到了提高。孔宁等[26]建立的物联网资源寻址的通用层次模型和应用结构模型，验证了模型的有效性和可行性，为物联网资源寻址的相关问题的研究提供了理论依据。

4.物联网在物流领域中的应用

全球物联网研究及建设如火如荼，中国政府大力推动工业化与信息化建设的背景下，我国的科研工作者在物联网领域的研究也开始加速，从基础研究到应用研究都有了新的突破与进展。物联网技术的雏形就是在物流领域的直接应用，对物联网在物流领域的的应用，为这个被称作“第三方利润源”行业的发展，国内的科学工作者做了大量的基础性研究，对物联网物流的进一步发展有着十分重要的借鉴意义。下文将对我国科学家在物联网物流领域的应用研究的做一简单介绍。

王刚等[27]，分析了RFID技术在物流中的典型应用模式，从物流信息系统、方位产品物流业模式、第三方综合物流业务模式、快运业务模式等方面进行了分析。还详尽分析了一种面向物流仓储管理的RFID系统的组成、流程和功能。

王烨[28]，针对时下物流行业运作当中存在的安全问题，介绍了基于RFID技术条件下物联网的优势，以及在保障安全方面的应用。论文指出物联网技术进步对推动物流行业发展所具有的积极作用。

谢勇等[29]，将RFID技术与物联网相结合，利用RFID电子标签作为产品识别的手段，利用物联网来获取入库产品的详细信息并自动生成入库单，针对物流业传统入库管理中存在的两大瓶颈问题——产品识别和产品信息获取，提出了基于物联网的自动入库管理系统的基本原理，对系统的结构和功能进行了分析，利用RFID技术实现了一个自动化入库管理系统，提高了产品入库的准确性和快速性，并通过应用实例说明了系统的优点。

梁家海、王登清、黄志雨等[7-9]，分别从RFID技术在物流业仓储管理中的各流程、各环节中应用；针对现有仓储管理方面的各种问题，构建智能物流仓储管理系统；高效率实现仓储物流的出入库管理及库内作业等业务管理；并对物联网在物流仓储系统中的应用进行了前瞻性研究。

严天宝、廖燕、耿雪霏、赵爱平等[5,1O-12]，从物流行业供应链管理的角度，对基于RFID技术的物联网在优化和改善供应链管理各环节中的应用，包括在原材料供应、生产制造、固定资产管理、库存管理、销售、售后服务等诸多方面，研究RFID技术对于优化和改善供应链结构、提高供应链管理绩效、提高供应链的透明度中所起的作用。

陈丰照，阎芳等[13-14]，针对现代物流配送的特点，提出了基于物联网的智能物流配送的系统框架，能有效的提升物流系统效率，并研究了我国物联网物流信息化发展对策。

5.结论

物联网物流的发展前景令人欢欣鼓舞，但是我们应该看到物联网物流依然面临着不少挑战，比如RFID标签成本高的问题[3O]，比如相关国际标准的通用性以及国家安全信息安全问题，以及企业商业机密可能被泄露、窃取[28，31]等等方面，可以说物联网物流机遇与挑战并存，需要国家层面加大的政策方面的引导和支持，同时也需要各国科学家共同努力攻克上述问题以及在未来发展过程中将遇到的各种新问题。

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