RFID在物流和供應(yīng)鏈中的應(yīng)用

目標的快速識別對于快速處理物流過程具有決定性的意義，這也需要通過提高效率來降低成本。RFID技術(shù)可以在物流和供應(yīng)鏈 當中提供新的應(yīng)用機會，傳感器專業(yè)廠家Sick公司將為這些新的用途提供合適的產(chǎn)品和解決方案。SICK傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為SICK傳感器的進一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。

　　射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。射頻識別技術(shù)是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。從信息傳遞的基本原理來說，射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型（初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞），在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型（雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機）。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

　　RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID在物流供應(yīng)鏈中具有越來越重要的意義，該技術(shù)不僅用于各種貨架的識別和分配，也可以用于容器輸送甚至對復(fù)雜的物流過程進行控制 。因為技術(shù)的不斷發(fā)展進步，RFID現(xiàn)在也可以用在極為困難的環(huán)境條件下。

圖1 門式結(jié)構(gòu)或裝貨門上的詢問機RFI641

　　自2005年以來，傳感器專業(yè)廠家Sick公司將其產(chǎn)品目錄進行了擴大，增加了基于無線電技術(shù)的產(chǎn)品。幾年前首次采用了一種以 13.56 MHz頻率工作的閱讀系統(tǒng)。除了讀/寫機和射頻詢問機（RFI）之外，還根據(jù)不同的用途研制了各種結(jié)構(gòu)形式的天線（RFA，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號）和 應(yīng)答器（RFT）。詢問機RFI 341（圖2）不僅可以對物體進行更加可靠的識別，而且在較高的傳輸速度下同樣也可以識別。由于該機與ISO-15693相兼容，因此無論哪個生產(chǎn)廠家，其都可以閱讀符合此項標準的所有應(yīng)答器。因此，該系統(tǒng)也可用于對包裹和成件物品的識別。

圖2 詢問機RFI341在高傳輸速度下對物體識別

　　對于物流自動化來說，Sick公司還提供一種基于UHF（特高頻，分米波段UHF波段則是指頻率為300~3000MHz的特高頻無線電波。VHF包含1-12頻道，UHF包含13-68頻道， ）的新型高性能RFID系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的核心部件是射頻詢問機RFI641，可以連接多達4套天線。

　　它的特點不僅在于射程可以達到5m，而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖僖彩值囊俗⒛俊Ｒ虼?，讀取攝頭不僅可以安裝在物流流水線的側(cè)面，也可以安裝在傳輸帶的門式結(jié)構(gòu)上，或者直接安裝在裝貨門上。RFI641的傳輸技術(shù)是按照歐洲許可的865～868 MHz帶寬設(shè)計的，也可以按照其他無線電標準進行調(diào)整，所以它適合在世界范圍內(nèi)使用。

　　簡化企業(yè)流程

　　許多無源應(yīng)答器都可以用新型UHF-RFID系統(tǒng)進行集群采集，因為這種系統(tǒng)配備了Multi-ID和防撞裝置。該系統(tǒng)支持符合EPCGlobal 和ISO 18000-6C標準的所有數(shù)據(jù)載體。EPCglobal 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。例如：Class 0, Class 1, UHF Gen2。 所以，RFI641是一種對貨物流動當中裝有應(yīng)答器的目標進行捕捉的全面而靈活的系統(tǒng)解決方案，用途包括生產(chǎn)設(shè)備，固定傳輸系統(tǒng)以及配送中心等。

　　雖然目前在實踐當中用于這個方面的較大型投資還并不多見，但是物流中RFID方案的增長潛力卻是非常巨大的，而且據(jù)專家們認為，這種局面將會迅速的改變。其原因顯而易見，因為應(yīng)答器在可以預(yù)見的將來會具有越來越重要的意義：采用RFID可以使很多過程得到簡化，可以使之變得通用，進而也可以設(shè)計得更加的經(jīng)濟合理。

　　這項新技術(shù)究竟能在多大的程度上提高效率？汽車工業(yè)中的一個例子可以說明這一點。在汽車制造業(yè)中，一輛汽車在不同的生產(chǎn)和組裝階段由一個RFID芯片陪伴直至交貨，RFID芯片實時提供當前的數(shù)據(jù)——不僅用于物流方面，也用于組裝過程中隨時隨地的質(zhì)量保證。沃爾瑪超市提供的數(shù)據(jù)也可以給出說明：據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，通過采用RFID，沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業(yè)兩個最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達到這個數(shù)字，就可以在美國1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機構(gòu)估計，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

　　由于RFID系統(tǒng)永久保證產(chǎn)品的可追溯性，因而為用戶帶來了很多好處，這種好處無論是條形碼還是2D碼都不可能如此有效地提供。這也表明，RFID遠比其他識別系統(tǒng)更容易實現(xiàn)客戶專用的解決方案。這是個決定性的因素，說明應(yīng)答器技術(shù)今后必將扮演越來越重要的角色。RFID近期不會取代條形碼

　　RFID現(xiàn)在早已經(jīng)邁出了初期開發(fā)階段，比如在標準化方面就已經(jīng)取得了重大突破。同時，當初對RFID方案提出的過高奢望現(xiàn)在也已經(jīng)調(diào)整到可能的現(xiàn)實上了，而在物流方面得到具體實現(xiàn)的是其經(jīng)濟效益，僅憑這一點就足以保證RFID未來的前景。

　　然而這并不意味著，光學(xué)讀取技術(shù)將被取代。因為RFID只能用于那些可以清楚地發(fā)現(xiàn)這項新技術(shù)能夠額外帶來附加好處的領(lǐng)域。一 般來說，這涉及到那些物流過程可以進行簡化的領(lǐng)域。假如一家企業(yè)考慮引進RFID，那么對做此項目的伙伴的信任，將要采用此項 技術(shù)的實際使用價值以及對用戶是否友好就將起到重要的作用。

　　Sick公司的新型UHF-RFID系統(tǒng)，無論是閱讀器還是天線，都可以迅速而簡單地進行安裝，而且節(jié)省占地。配置采用網(wǎng)頁瀏覽器，同 時還可以把專用的軟件也集成安裝到閱讀器里。

　　RFI641除有4個天線接口以外，還有可編程的數(shù)字輸入端，該輸入端可以連接觸發(fā)器光柵。為了使RFID系統(tǒng)能夠連接到SPS或者疊加 的SCM以及ERP系統(tǒng)上，閱讀器的輸出側(cè)還裝有以太網(wǎng)接口和RS232接口。無論是數(shù)據(jù)過濾還是對數(shù)據(jù)輸出格式的個性化確定，都可 以在RFI641中實現(xiàn)面臨的通信過程。數(shù)字開關(guān)輸出端可以通過RFID進行直接的過程控制，這也適用于對某個道岔或信號裝置的激活 。

　　保證系統(tǒng)未來的可用性

　　天線、連接電纜、以太網(wǎng)以及RS232數(shù)據(jù)導(dǎo)線和應(yīng)答器可以根據(jù)用途在RFI641上進行選擇，因而使該系統(tǒng)可以靈活而經(jīng)濟地加以使 用。其次，該系統(tǒng)的投資是有保險的，因為Sick公司提供了可能性，使之利用Firmware-Updates可以按照未來的發(fā)展情況進行調(diào)整 。

圖3 RFID系統(tǒng)正在檢查哪些包裹必須輸送到專用配貨區(qū)

　　目前在物流方面有許多成功使用RFID的例子。比如Nagold市一家著名的家俱和建筑五金件以及電子閉鎖裝置制造商H fele公司中， 專用配貨就是采用RFID系統(tǒng)控制的。在這家企業(yè)的中心倉庫里，利用RFID來檢查包裹是否必須輸送到專用配貨區(qū)（圖3）。盡管貨 包里是金屬物，但RFID系統(tǒng)依然表現(xiàn)出很高的讀取可靠性。

圖4 花束裝上插接的應(yīng)答器，被自動送到各個包裝點上

　　瑞士Zberwangen市大型鮮花企業(yè)R tishauser公司使用RFID也具有表率意義，這家公司利用RFID對整個鮮花的物流進行控制，從花 畦到培育花房，從配送中心到許多接受供貨的花店（圖4）。配好的花束裝上可以插接的專用RFID-Tag，被放在生產(chǎn)企業(yè)的輸送設(shè) 備上，然后再自動送到各個包裝點上。

　　射頻識別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）實際上是自動識別技術(shù)（AEI，Automatic Equipment Identification）在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是，通過采用一些先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備 （人員、物品） 在不同狀態(tài)（移動、靜止或惡劣環(huán)境）下的自動識別和管理。

　　頻識別作為一種新興的自動識別技術(shù)，在中國擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>