探索射频识别技术在物流行业中的应用

陈龙文　陆海娟　李明

摘 要：射频识别技术（RFID）以其数据存储量大、读写速度快、数据安全性高、使用方便、读写距离远等显著的特点，正得到快速的认可，并广泛应用于物流行业。本文介绍了RFID技术，分析了RFID技术在物流行业中的应用，以及它在物流行业中成功的案例。

关键字：射频识别技术；物流行业；应用；案例

1 RFID技术简介

1.1 RFID技术的定义

RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。其是以无线通讯技术和存储技术为核心，伴随着半导体、大规模集成电路技术的发展而逐步形成的。目前，应用最广泛的自动识别技术大致可以分为光学技术和无线电技术两个方面。

1.2 RFID系统的组成及基本工作流程

RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由电子标签、阅读器和数据交换与管理系统三大部分组成：

（1）标签（Tag，即射频卡）：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；

（2）阅读器（Reader）：读取（在读写卡中还可以写入）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。

RFID系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主控系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

1.3 RFID技术的优缺点

和传统的磁卡、IC卡相比，射频卡最大的优点在于非接触，因此完成自动识别过程无需人工干预，适合实现系统的自动化。除此之外，射频卡不易损坏，可识别高速运动的物体，能同时识别多个射频卡，操作快捷方便，数据存储容量大， 对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。

但是RFID标签的价格制约了它的广泛应用。要获得行业内广泛应用，标签的价格必须降到一定的范围之内。除此之外，标签的应用要与阅读器相配也离不开系统集成软件的支持，系统集成工作具有相当大的挑战性，耗费的成本也相当高。

技术标准也是制约RFID发展的一大障碍。现有协议过多过滥，术语不统一，更重要的是，缺乏全球共同遵守的权威统一的标准，RFID难以在实践中不断完善。RFID采用频段之争又是一大障碍。要用RFID技术实现全球物流领域的信息。

1.4 RFID在国外的应用前景

RFID在国外除了备受零售商推崇外，已经广泛的应用到期它的领域中，这些领域可谓五花八门。可以说，未来的世界是RFID技术的世界。

1.5 RFID在国内的应用前景

就国内企业的现实管理水平和信息化程度来讲，与发达国家相比，都会比较低。中国出现真正严格意义上的企业，到现在时间也不是太长。所以在这样一个短时间内，一下子管理水平和信息化程度要赶上西方发达国家是不太现实的。因为RFID是一个自动识别技术，这必须要有一个发达的信息系统作为支撑。我国因为企业的信息化起步比较晚，所以可以走跨越式发展的道路。如果RFID应用到商业流通领域，其市场之大将难以估量。但目前，RFID技术在国际上还没有形成统一的标准。可喜的是，中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已经奠定了一定的基础，中国RFID标准体系框架的研究工作已基本完成，做好了在频率上的规划。下一步，无疑是希望产业的发展能够建立在自己的标准体系之上。

2 物流行业对射频技术的应用

RFID技术发展异常迅速，并且已经深入应用到很多领域。例如，铁路车辆的自动识别，生产线的自动化及过程控制，货物的跟踪及管理等。在物流领域主要用于对物品跟踪，运载工具和货架等的识别方面。以下是一些典型运用。

2.1 集装箱自动识别系统

集装箱上安装标签。当运送集装箱的汽车、火车、货船到达或离开货场时，通过RFID设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息通过包括EDI在内的各种网络通信设施传递给各种信息系统，实现集装箱的动态跟踪管理，提高集装箱的运输效率。

2.2 智能托盘系统

在每个托盘上都安装射频标签，把射频识别器安装在托盘进出仓库的必经通道口的上方。当叉车装载着托盘货物通过时，识别器便获取标签内的信息，并传递给计算机，记录托盘的通过情况；当托盘装满货物时，自动称重系统便会自动比较装载货物的总重量与存储在计算机中的单个托盘的重量，从而获取差异了解货物的实时信息。通过使用射频技术，可以实时地获得仓库中的货物、托盘状况，进而提高仓库的管理水平。

2.3 通道控制系统

为仓库中可重复使用的各个包装箱都安装上作为唯一标识的射频标签，在包装箱进出仓库的通道进出口处安装射频识读器，识别器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处时，计算机把从标签里获得的信息与主数据库里的信息进行比较，正确时绿色信号亮，包装箱可以通过，如果不正确，则激活红色信号，同时将时间和日期记录在数據库中。该系统消除了以往采用纸张单证管理系统时常出现的人为错误，排除了以往不堪重负的运输超负现象，从而建立了高速、有效的信息输入途径。这样就可以在高速移动的过程中获取信息，大大节省时间。同时代系统采用的射频标签还可使公司快速获得信息回馈，包括损坏信息、可能取消的订货信息，从而减低消费者的风险。

2.4 配送过程中贵重物品的保护

在保税仓库中可能会存储着价值贵重的物品，为了防止物品被盗，及防止装着这些物品的托盘放错位置而导致延迟交货，可以采用RFID技术，以保证叉车按正确设置的线路移动托盘，降低在非监控控制道路上货物被盗的可能。在仓库内配备悬浮在上方的识读器，给叉车装备射频标签。沿途经过的详细资料通过射频连接从中央数据库下载到叉车，这些信息包括正确的装货位置，沿途安装的识读器将提供经由路径。如果标签发现错误，叉车会被停止，由管理者重新设置交通路径，同时自动称重并实时提供监控信息。

2.5 货物防盗系统

在需要重点防盗的商品上都装有射频标签。当装有商品的车辆通过装有射频识别器的出口时，识别器可实时识别每件商品上的标签信息，如有不被授权出去的商品，就可被限制运出。通过运用RFID系统可识别高速移动的物体及可同时识别有多个标签的特点，从而实现多件商品在运输过程中的实时监控。

3 案例分析

美国零售商巨头沃尔玛在全球零售行业中享有的巨大优势无非就是其配送系统效率最高。RFID标签是其不断更新持续快速地补充货架的物流战略的杀手锏，避免了货物无故脱销和短缺。毫无疑问，按照沃尔玛的要求实施快速补充货架的物流战略必然造成货运成本的增加，但是这些成本可以通过RFID等零售市场供应链技术功能效益和投资回报率的提高，降低存货成本，再加上供应商和制造商等合伙人的紧密合作，在RFID标签技术普遍运用下，扩大信息技术在供应链管理中的作用，从供货源头开始就致力于物流成本的降低，最终能达到零售行业整体利润的提高。

RFID标签的操作方式其实相当简单，而且只需少数人管理，其货物的跟踪和存货搜索效率高得惊人，大幅提高了存货管理水平，减少库存并降低物流成本。沃尔玛商场的工作人员手持RFID标签识读器定时走进商场销售大厅或者货物仓库，用其发射天线对所有的货物一扫，货架上的、仓库中的，甚至还没来得及装卸而仍然留在卡车上的各种货物的数量、存量等动态信息，全部自动出现在识读器的荧光屏上，已经缺货和即将发生短缺的货物栏目会发出提示警告声光信号，没有任何缺漏，必要的时候可以随即打印出来。

4 结论

RFID技术在中国处于一个刚刚起步的阶段，但是它的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人。在不久的将来RFID技术就将同其它识别技术一样深入我们的生活、改善我们的生活。

作者简介

陈龙文（1982-），男，工程师，本科，籍贯：湖南，研究方向：电子。