信息化背景下现代物流管理中RFID技术的应用研究

罗栗轩 （天津交通职业学院，天津 300110）

0 引 言

现代物流业是国民经济的动脉和基础产业，是衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一，物流业高质量发展的重要性不言而喻。“十四五”规划指出要强化流通体系的支撑作用，加大资源的投入与建设，着力打造现代化物流体系；2022年5月17日，在《“十四五”现代物流发展规划》中指出当前我国物流行业面临全新的发展形势，新一轮科技革命要求进一步加快现代物流技术的创新与业态升级。在此背景下，各物流企业积极推动云计算、人工智能、RFID等技术的应用，各种技术性装备如自动分拣系统、物流机器人、智能快件箱等也加快了应用，以助力现代物流体系的智慧化改造。

1 RFID技术相关概述

RFID（Radio Frequency Identification）主要是利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，能够有效识别目标并进行数据交换。其实，RFID技术很早就已经出现，是从雷达技术中衍生出来的。之后，一些学者对RFID技术进行了实验探索，进一步完善了RFID技术理论。直到20世纪90年代RFID技术才被应用于多个领域[1]。21世纪之后，RFID技术标准化问题引起了人们的高度重视，其生产成本进一步减少，也被应用于更广泛的领域。RFID系统主要原理在智能标签、读写器和中间件三个部分，其原理如图1所示。

图1 RFID技术原理图

如图1所述，RFID智能标签一般包括芯片与天线组件，其工作特点在于每个标签都有独有的编码；而RFID读写器可以将主机的读写命令向智能标签传送，并进行数据加密处理，使用时则将数据进行解密并送到主机。RFID中间件的功能主要在于实现数据存储，并控制电子标签的读写操作。RFID技术的作用在于，一旦有贴上电子标签的物品进入读写器区域内，读写器就会发射信号以激活电子标签，电子标签反射读写器的微波信号，从而能够自动识别出物品的代码，并对应代码所呈现的特征数据，这一过程就实现了物品信息的查询和管理。基于RFID技术的这一优势，极大程度地满足了现代物流管理的存储、配送、分销、运输、零售等环节全过程的控制需求，RFID技术也呈现出显著的应用优势。

2 信息化背景下现代物流管理中RFID技术的应用优势

2.1 RFID技术与条形码技术对比

条形码技术的应用比较早，且由于成本较低，应用十分广泛，目前已经形成了较为完善的应用标准，其相关产品也被应用到人们日常生产生活的方方面面。而RFID技术与条形码技术不同，其应用仍有所局限，且两者有着不同的应用范围。虽然RFID技术的应用范围还比不上条形码技术，但是条形码技术本身的应用局限性不断凸显，使得RFID技术在一定程度上冲击了其地位。第一，条形码信息标识属于静态特性，因此只能一次利用，无法随意更改信息，使得其应用只能识别一类产品。第二，条形码的读写依赖于人工操作，且容易被破坏，从而导致识别发生错误。第三，条形码常使用的是索引代码，需要与数据库关联，依赖于大量数据的集中存储，虽然之后出现了二维码，但是本质上与条形码没有区别。

而从理论视角分析，RFID技术与条形码技术虽然都能够快速、准确地追踪目标，但条形码技术的读写操作是一次性的、无法修改的，而RFID技术的信息则是可擦写的信息，属于可读信息，不容易被窃取，具有较高的安全性。可见，与条形码技术相较，RFID技术的应用更为自动化，不需要过度依赖人工管理，对于产品信息的收集、统计及分析具有明显优势。但与条形码技术应用时间长、成本低相比，RFID技术的应用仍有一些局限性，还需加大推广力度以降低应用成本。

2.2 RFID技术与蓝牙技术、红外技术对比

蓝牙技术是1998年由IBM、英特尔、爱立信等大型国际公司推出的一种无线网络技术，能够实现现代通信设备如手机、电脑等与因特网之间的高效数据传输。目前，市面上的蓝牙产品已经十分丰富，可连接的设备也越来越多，拓展到了一些外围设备，如打印机、键盘、免提听筒等。而且蓝牙技术还可以对两个数据传输设备进行加密保护，防止传输信息被其他设备窃取。但是蓝牙技术的生产成本较高，主要是由于芯片价格较高，且其应用的抗干扰能力较差，传输距离要求短，导致其应用范围有所局限。红外技术是目前一种较为成熟的非接触式移动支付技术。虽然红外辐射早在1800年就被英国著名天文学家赫歇尔发现，但是大约在1940年才出现了真正意义上的红外技术[2]。20世纪，德国研发出了军用红外系统，之后红外技术在军事方面的应用变得十分广泛。21世纪之后，红外技术的应用逐渐拓展到工业、医疗、物流等民用领域，已经积累了丰富的技术。在物流管理领域，红外技术通过探测系统，能够实现两个及以上的波段信息获取，且不局限于一个目标，能够显著提高目标探测的效率。但是红外技术的应用存在视距问题，且中间不能有阻挡物，限制了其应用。而与蓝牙技术、红外技术相较，RFID技术具有明显的读写稳定、耐用性能高、保密性好等优势，且对终端设备的依赖性较低、操作简便、有标签功能及独立存储功能，有更广泛的应用前景。

2.3 RFID技术与GPS技术对比

GPS技术是一种以人造卫星为依托的高精度无线电导航定位系统，能够全球追踪目标的准确地理位置、移动速度及时间等。GPS技术自出现以来，就因为其全球覆盖、方便灵活、高精度、全天候等特性吸引了大量用户。而且GPS技术不仅成为汽车制造行业的保护神，还是现代物流管理的必备技术，物流行业是继汽车制造业的第二大GPS技术消费群体。GPS技术最突出的就是实时导航功能，通过GPS定位功能，能够在1秒内获取目标位置信息，且所耗费的观测时间很短，因此能够满足多个领域用户的使用需求。而且GPS技术的操作较简便，目前市场上的GPS产品的自动化程度不断提升。GPS产品的抗干扰能力高，由于其应用的是扩频、伪码技术，用户只需要接受信号就行，本身不会发射信号，自然也不会受其他信号源的干扰，这使得GPS技术的应用十分广泛。虽然GPS技术功能多，但是GPS技术在国内的发展与国外仍有较大差距，开发力度不足，导致其GPS技术应用规范化和规模化问题难以解决。

RFID技术有独特的优势，其应用不像GPS技术一样依赖于卫星信号，只需要通过无线电波就能实现数据传递，具有极高的技术稳定性。一方面，GPS技术应用于物流管理中，虽然能够识别车辆信息并实现实时追踪，但是依赖于GPS地理信息系统，并不适应于小范围的定点使用。另一方面，虽然与条形码技术相比，RFID技术的应用成本较高，但是与GPS技术高昂的成本相比，RFID技术系统的应用有明显的成本优势。

2.4 RFID技术引入现代物流管理的必要性

RFID技术具有明显的非接触性、可读写、多标签识别等特点，其应用十分广泛。RFID技术引入现代物流管理中具有广阔的前景，与条形码、蓝牙、红外、GPS等技术相比，RFID技术具有突出优势：第一，扫描速度快。RFID技术能够同时识别、读写多个目标，且扫描速度快，应用场景多样化。第二，应用形态多样化。RFID技术的读写功能并不会受设备尺寸、形状的限制，且随着技术的成熟，RFID设备向小型化、多样化方向发展。第三，耐久性、抗污染性强。RFID技术的数据存储于芯片中，而不是外包装上，不容易受到运输过程的污损，具有显著的抗污染性，RFID技术设备具有耐久性。第四，可重复利用，使用成本相对较低[3]。虽然与条形码技术相比，RFID技术的生产成本相对较高，但是条形码技术属于一次性利用，RFID技术则可以重复利用，可以实现中途新增、修改等，方便信息更新，从长远看，其使用成本相对较低。第五，无障碍阅读。RFID技术能够穿透木材、塑料等一些非金属材质，能够实现穿透性通信，操作较为简便。第六，安全性高。RFID技术以电子方式存储于芯片，并通过密码保护数据，具有较高的安全性。

总而言之，RFID技术应用于现代物流管理中具有极高的优势，应用于存储、配送、分销、运输、零售等环节，不仅能够提高物流信息统计、货物管理的效率，还能够实现信息的准确反馈，优化整个物流供应链的效率和质量。

3 信息化背景下现代物流管理中RFID技术的应用

3.1 存储环节

RFID技术应用于现代物流管理中，在存储环节具有独特的优势，其管理流程如图2所示。

图2 RFID技术的存储管理

入库管理：物流仓库管理员通过手持RFID标签设备能够实现入库分拣，分拣完毕将物品送入备件库，RFID设备完整详细地记录产品的入库信息。而物流仓库管理系统则通过RFID技术读写终端设备，进行物品的分类和货位分配、编码，并进行RFID标签核对，确定入库信息正确，结束入库。

在库管理：现代物流存储管理中不同货区、货位上的物品都有唯一的RFID标签，且标签统一对外摆放，方便仓库管理员能够通过RFID标签扫描物品进行库存盘点，不需要挪动物品就能读取物品信息；当读取信息与物品信息一致时则无误，能够极大地提高物品在库盘点的效率。

出库管理：当计算机网络发出出库指令时，仓库管理员则可以通过RFID手持设备识别物品标签，核对信息，并将货物送到出库台。而当仓库需要补充货源时，管理人员通过RFID手持设备输入订单号、通过指示灯确定需要拣货的位置，还能通过堆垛机将捡出的货品放入货盘内，并进行发运，如图3所示。另外，为了防止提货信息被不法分子窃取，采用的是“异步”操作，先是采集提货人员的权限标签，再与出库物资的电子标签数据进行核对。

图3 RFID技术的出库流程

总之，RFID技术应用于物流存储环节中，能够实现自动识别、动态监控，从而指导管理人员适时补货，并动态跟踪物品的运输情况、库存数量，实现快速、准确拣货，以降低物流存储管理的出错率，提高存储管理效率。而且RFID技术能够有效降低物流商品由于错误、送错、偷窃等操作的损耗，同时通过RFID标签编码能够实现数据化库存管理，从而提高现代物流管理的自动化程度。

3.2 配送、分销环节

现代物流管理中的配送、分销环节一般有收货区、拣货区、发货区。首先，通常工作人员会使用RFID手持设备扫描运单和货物标签，确认两者是否匹配，如果信息一致则将物品送到发货区[4]。其次，进入拣货区，工作人员利用计算机打印出向客户发运物品的标签，并将其贴在空箱上，然后利用RFID手持设备扫描读写，并通过计算机发出拣货指令，相应位置的拣货员根据指令进行作业。计算机管理系统根据数据库更新信息，对物品进行封箱处理，并运送到自动分拣机上，再利用RFID全方位扫描器识别纸箱标签，随后发出指令，将纸箱放入装车线进行配送。之后，工作人员根据分销网络将物品配送到客户手中。RFID技术的应用不仅能提升分拣和分发的效率和准确率，还能够全面、实时、动态地掌握处于分销各地的车辆的物流时间和地点，确保物品在有效期内顺利传送。

可见，在现代物流管理中的配送、分销环节引入RFID技术，不仅能够极大提升拣货效率、分发效率，还能够减少人工操作失误，降低物流配送成本。RFID技术不仅使得物流库存得到有效控制，还能够实时了解物品的运转情况，如时间、位置等，方便多方用户根据编码迅速定位物品的位置，实现物流配送的精细化管理。

3.3 运输环节

现代物流运输过程中，工作人员根据发货单据在物品外包装贴上RFID标签，装运物品的车辆从始发点出发，装有RFID接收转发装置的物流站点会自动接收物品RFID标签上的信息，接收其地理位置和时间信息，并将信息上传于通信卫星，传送到物流运输调度中心，进入数据库，从而物品的接收双方都能够随时查询物品的信息，并随时做好接收物品的准备。一旦物品上的RFID读取有误，则系统会发出预警，并将预警信息发送到相关责任人的移动设备，从而及时对异常数据的定位点进行排查，查清是设备故障还是物品损失，能够有效提高物品运输的准确率，防止发生物品调包和盗窃[5]。在物流运输过程中，物流备件中心、用户等都可以凭借RFID标签信息了解物品的位置和状态，为客户提供精细化物流服务，不仅能提高客户的满意度，还能够提高物流进出单和物品流通量。

3.4 零售环节

RFID在现代物流管理零售环节中的应用，能够实现物品的实时监控，尤其是重点关注物品的入库、出库情况，从而掌握物品数量的变动，实现实时、动态的库存跟踪监控，也能及时地进行合理补货，准确率几乎能够达到100%，能够极大程度地减少人工操作的出错率。同时，RFID标签还能重点关注一些有时效的物品的有效期，进行随时监控，防止物品超过时效价值而受损。另外，一些零售点还可以利用RFID技术实现自动扫描，以了解物品的销量情况，免除人工操作的繁琐和失误，还能为未来的库存存储提供准确的市场信息，实现整个供应链的持续运作。

4 结 语

综上所述，信息化高速发展的背景下，物流行业成为现代经济高质量发展的桥梁，快速、准确地获取信息成为各个物流企业市场竞争的关键。RFID技术的应用不仅能够提高物流企业的信息化进程，有效整合各个物流环节的资源、流程，提升物流管理的效率，还能够显著提高物流企业的市场反应能力，真正实现降本增效。