引言

    射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，即RFID）技術(shù)是逐漸走向成熟的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別技術(shù)，作為快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，在生產(chǎn)、銷售、物流等各個(gè)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。RFID技術(shù)能夠?qū)τ谌藛T和物品的流動(dòng)實(shí)行快捷準(zhǔn)確的管理，從而提高了物流供應(yīng)鏈的運(yùn)作水平。
 
    1射頻識(shí)別技術(shù)
   
    射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目的的技術(shù)，而電子標(biāo)簽是將射頻識(shí)別技術(shù)與高度小型化的芯片相結(jié)合的目前最為先進(jìn)的非接觸感應(yīng)技術(shù)。處于物流網(wǎng)中的每件物品有唯一的電子標(biāo)簽編碼EPC（電子產(chǎn)品編碼）的芯片，閱讀器能夠通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別并獲取物品的相關(guān)信息。從而可實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類物體或設(shè)備（人員、物品）在不同狀態(tài)（移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境）下的識(shí)別和管理。

    1.1電子標(biāo)簽的組成

    RFID系統(tǒng)一般是由標(biāo)簽、閱讀器和應(yīng)用軟件三部分組成。標(biāo)簽（Tag）由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽有唯一的電子編碼，附著在物體上用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)。閱讀器（Reader）是讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，主要有手持式或固定式。應(yīng)用軟件是針對(duì)具體的電子標(biāo)簽的信息管理的操作軟件。電子標(biāo)簽的讀寫環(huán)境是開放的、移動(dòng)的、無方向性的,它與讀寫器之間的通訊不是通過普通的物理接觸來實(shí)現(xiàn)，而是通過射頻技術(shù)對(duì)電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

    1.2電子標(biāo)簽的分類

    根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)簽有不同的分類。根據(jù)電子標(biāo)簽供電形式，分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。有源標(biāo)簽使用標(biāo)簽內(nèi)自帶的電池能量才能工作。無源標(biāo)簽利用耦合的閱讀器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量進(jìn)行讀寫。根據(jù)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳送方式分為主動(dòng)式、被動(dòng)式和半主動(dòng)式。主動(dòng)式標(biāo)簽信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，使用時(shí)受到能量限制；被動(dòng)式標(biāo)簽具有永久的使用期，識(shí)別距離近；半主動(dòng)式標(biāo)簽只對(duì)標(biāo)簽自身內(nèi)部供電，只有被激活時(shí)才傳送數(shù)據(jù)。射頻識(shí)別技術(shù)根據(jù)標(biāo)簽的工作頻率(閱讀器發(fā)送的電磁波所使用的頻率)不同可分為低頻、高頻、超高頻和微波系統(tǒng)。目前主要分為五個(gè)范圍：低頻（30KHz~ 300KHz）、高頻（3MHz～30MHz）和超高頻（300 MHz～3GHz）以及微波（2.45GHz以上）。常見的工作頻率有：13.56MHz,915MHz。根據(jù)標(biāo)簽的可讀寫性分為只讀、讀寫和一次寫入多次讀出卡。根據(jù)具體需要來選取電子標(biāo)簽。
 
    2射頻技術(shù)在物流的應(yīng)用
 
    RFID在從采購、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售到服務(wù)的物流諸多環(huán)環(huán)相扣的環(huán)節(jié)上和社會(huì)效益上發(fā)揮重大的作用。RFID的應(yīng)用主要分為以下幾個(gè)方面。
 
    2.1RFID技術(shù)具體實(shí)施

    (1)進(jìn)貨環(huán)節(jié)

    采用了RFID技術(shù)一改往日傳統(tǒng)的銷售商進(jìn)貨管理，利用讀寫器獲取貨物及同時(shí)到達(dá)的物流信息，對(duì)貨物自動(dòng)統(tǒng)計(jì)信息并傳入信息系統(tǒng)后入庫；貨物安置在不同的倉庫區(qū)域后，可以利用固定的電子標(biāo)簽讀寫器對(duì)貨物在倉庫中的存放狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如指定堆放區(qū)域、上架時(shí)間等信息的統(tǒng)計(jì)。當(dāng)倉儲(chǔ)區(qū)域貨物期限快到時(shí)則自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)給中央調(diào)度系統(tǒng)通知工作人員；出庫時(shí)，貨物的信息的變動(dòng)同樣傳送到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫。使用了RFID技術(shù)使得貨物的登記變得自動(dòng)化，更加快速準(zhǔn)確，減少了人員需求與貨物損耗，實(shí)現(xiàn)快速提貨和取貨，并最大限度地減少存儲(chǔ)成本。

    (2)銷售環(huán)節(jié)

    商家在銷售環(huán)節(jié)使用電子標(biāo)簽對(duì)貨物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，只需在主機(jī)的系統(tǒng)管理軟件上便可查詢到貨物的詳細(xì)信息，例如存貨的種類以及數(shù)量。同樣在付款臺(tái)對(duì)物品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描和計(jì)費(fèi)，取代繁瑣的人工收款模式。更令消費(fèi)者關(guān)注的有效期問題，系統(tǒng)對(duì)于某些具有實(shí)效性商品的有效期限進(jìn)行監(jiān)控，提醒商家做出相應(yīng)的處理，避免過期的損失；同時(shí)商品管理系統(tǒng)對(duì)貨物進(jìn)行管理，在缺貨時(shí)及時(shí)通知商家補(bǔ)貨，保證貨源充足，提高銷售環(huán)節(jié)的效率。

    (3)運(yùn)輸環(huán)節(jié)

    在貨物表面貼上RFID標(biāo)簽，（例如貼在集裝箱和外包裝上），可以對(duì)貨物進(jìn)行跟蹤控制。處在運(yùn)輸過程中的貨物被安裝在車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、高速公路出口等處的讀寫器讀取到電子標(biāo)簽的信息后，連同貨物的位置信息傳送給貨物調(diào)度中心的數(shù)據(jù)庫中，準(zhǔn)確及時(shí)地更新物流網(wǎng)中的貨物信息。

    RFID技術(shù)在以上環(huán)節(jié)中應(yīng)用使得合理的產(chǎn)品庫存控制和智能物流技術(shù)成為可能。RFID非常適用于對(duì)物流跟蹤、運(yùn)載工具、倉庫貨架以及目標(biāo)識(shí)別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集和交換的場(chǎng)合，廣泛用于物流管理中的倉庫管理、運(yùn)輸管理、物料跟蹤和貨架識(shí)別、商店（尤其是超市）。超市購物已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦?。人們進(jìn)入超市在挑選商品時(shí)需要了解商品的價(jià)格、產(chǎn)地、成分等，也進(jìn)一步地及時(shí)了解商品的有效期甚至銷售情況。目前超市所面臨的問題主要有：商品放置的貨架不明確，缺貨嚴(yán)重，價(jià)格不明，保質(zhì)期不新鮮，付款時(shí)間過長(zhǎng)等。這些問題給顧客帶來了困擾同時(shí)給商家也造成了很大的損失。

    3.2 RFID技術(shù)在超市中具體實(shí)例

    基于RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽?zāi)軌蚝芎玫臐M足超市的這些需要。現(xiàn)將應(yīng)用RFID技術(shù)的超市的構(gòu)架如下：超市主要分為倉庫、貨架、收銀區(qū)三個(gè)部分。普通遠(yuǎn)距離讀卡器可靠讀出距離可達(dá)8m，則貨架的尺寸必須使得電子標(biāo)簽?zāi)茈S時(shí)處于讀卡器的讀取范圍之內(nèi)。每個(gè)讀卡器都與后臺(tái)負(fù)責(zé)管理的計(jì)算機(jī)相連。圖1這 三個(gè)區(qū)域所采取讀寫器是固定式的讀卡器。

圖1

倉庫里利用天線接收和傳輸信息，由信息處理模塊與超市管理主機(jī)終端相連接，從而實(shí)現(xiàn)溝通及處理功能，及時(shí)更新倉庫信息。在超市貨架上，固定在貨架上的讀卡器的天線定時(shí)地不間斷地向周圍的商品發(fā)射電磁波，檢查商品被取走的情況并報(bào)告給超市倉庫管理系統(tǒng)。后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)針對(duì)讀卡器發(fā)回的信息，通知倉庫及時(shí)補(bǔ)充貨架上缺少的商品。這樣超市管理系統(tǒng)能夠隨時(shí)掌握貨物的銷售情況，并根據(jù)商品的銷售狀況及時(shí)制定銷售策略。收銀區(qū)獲取被顧客所挑選的商品的電子標(biāo)簽的信息，記錄下消費(fèi)記錄，更新超市的管理系統(tǒng)。為了方便顧客快速查詢到商品的產(chǎn)品價(jià)格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品產(chǎn)地、保質(zhì)期等信息同時(shí)超市還采用移動(dòng)式的讀卡器，將便攜式（可移動(dòng)的）讀卡器安裝在超市的導(dǎo)購車上。超市管理系統(tǒng)的功能主要是商品數(shù)據(jù)的查詢、修改以及設(shè)置功能。它由讀取數(shù)據(jù)模塊、處理數(shù)據(jù)模塊、查詢以及設(shè)置模塊組成，對(duì)應(yīng)于超市的三個(gè)部分。大致的模型圖如下所示圖2
倉庫里利用天線接收和傳輸信息，由信息處理模塊與超市管理主機(jī)終端相連接，從而實(shí)現(xiàn)溝通及處理功能，及時(shí)更新倉庫信息。在超市貨架上，固定在貨架上的讀卡器的天線定時(shí)地不間斷地向周圍的商品發(fā)射電磁波，檢查商品被取走的情況并報(bào)告給超市倉庫管理系統(tǒng)。后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)針對(duì)讀卡器發(fā)回的信息，通知倉庫及時(shí)補(bǔ)充貨架上缺少的商品。這樣超市管理系統(tǒng)能夠隨時(shí)掌握貨物的銷售情況，并根據(jù)商品的銷售狀況及時(shí)制定銷售策略。收銀區(qū)獲取被顧客所挑選的商品的電子標(biāo)簽的信息，記錄下消費(fèi)記錄，更新超市的管理系統(tǒng)。為了方便顧客快速查詢到商品的產(chǎn)品價(jià)格、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品產(chǎn)地、保質(zhì)期等信息同時(shí)超市還采用移動(dòng)式的讀卡器，將便攜式（可移動(dòng)的）讀卡器安裝在超市的導(dǎo)購車上。超市管理系統(tǒng)的功能主要是商品數(shù)據(jù)的查詢、修改以及設(shè)置功能。它由讀取數(shù)據(jù)模塊、處理數(shù)據(jù)模塊、查詢以及設(shè)置模塊組成，對(duì)應(yīng)于超市的三個(gè)部分。大致的模型圖如下所示圖2

  圖2  商品信息管理系統(tǒng)

     基于RFID技術(shù)在超市的應(yīng)用：在超市的入口處有采用了RFID技術(shù)的購物車，在購物車的扶手前端安裝了識(shí)別電子標(biāo)簽的讀卡器。顧客只需將商品置于讀卡器前，屏幕上將顯示出該商品的具體價(jià)格、名稱、產(chǎn)地等。顧客只要在導(dǎo)購車的屏幕上面點(diǎn)擊想購買的商品，就能夠在屏幕上查詢到該商品在超市的具體位置，從而便捷地找到需要的商品。在結(jié)賬的時(shí)候，只要將導(dǎo)購車推過制定的通道，消費(fèi)總額立即出現(xiàn)在收銀臺(tái)的電腦上，所用的金額也會(huì)在該超市辦理的消費(fèi)卡上自動(dòng)扣除。同時(shí)，帶有標(biāo)簽的貨物在通道上被掃描時(shí)，會(huì)自動(dòng)反饋給管理系統(tǒng)，更新超市的庫存。由于商品的數(shù)量和價(jià)格是隨時(shí)變動(dòng)的，超市管理系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)性的更新，保持高度的準(zhǔn)確性。超市管理系統(tǒng)要自動(dòng)的通過對(duì)RFID標(biāo)簽信息的讀取來完成對(duì)店內(nèi)庫存的盤點(diǎn)。終端的主機(jī)完成對(duì)銷售量的統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)通過對(duì)RFID標(biāo)簽的讀取來完成對(duì)店內(nèi)庫存的盤點(diǎn)，接受客戶端發(fā)送過來的報(bào)表，更新商品的數(shù)據(jù)庫。

    下面是一個(gè)基于Delphi的超市管理系統(tǒng)

    閱讀器讀取RFID標(biāo)簽，以二進(jìn)制格式獲取EPC編碼。(01 000000000110000010010 01001001000011001 001000101010110110010101)這是以一個(gè)64位的EPC代碼為例。所采集到的EPC傳送到超市的管理系統(tǒng)。將二進(jìn)制的編碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制比較方便。例如下面便是查詢商品信息：

圖3　商品查詢界面     

    實(shí)現(xiàn)的功能：入庫信息的統(tǒng)計(jì)，貨架信息的統(tǒng)計(jì)，售出信息的統(tǒng)計(jì)，查詢商品信息。對(duì)比傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)的超市與采用電子標(biāo)簽技術(shù)的超市由下表可以發(fā)現(xiàn)RFID技術(shù)較為突出

1 傳統(tǒng)超市與基于RFID超市簡(jiǎn)要比較表

 因此RFID技術(shù)特點(diǎn)非常適合現(xiàn)代物流管理，RFID技術(shù)可以實(shí)時(shí)了解物流的所有信息，實(shí)現(xiàn)物流的科學(xué)化管理。實(shí)現(xiàn)貨物的先進(jìn)先出，倉庫信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控提高了物流系統(tǒng)的工作效率，縮短流程時(shí)間。
 
    3結(jié)語
 
    射頻識(shí)別技術(shù)逐漸成為企業(yè)提高物流供應(yīng)鏈管理水平，降低成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理信息化，增加競(jìng)爭(zhēng)能力不可缺少的技術(shù)工具和手段。射頻識(shí)別技術(shù)電子標(biāo)簽在物流領(lǐng)域應(yīng)用的市場(chǎng)將得到空前的擴(kuò)大。放眼望去RFID的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在普通物流領(lǐng)域里，還體現(xiàn)在許多新的領(lǐng)域上。2008年北京的奧運(yùn)會(huì)給基于RFID電子標(biāo)簽技術(shù)帶來如此龐大的奧運(yùn)物流市場(chǎng)，從而也很大程度上的推動(dòng)電子標(biāo)簽技術(shù)在我國(guó)物流的發(fā)展。射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展前景還是非常廣闊的。