現(xiàn)有射頻識別技術(shù)在物流應(yīng)用中存在的問題及解決方案

1、（RFID技術(shù)是一種基于無線技術(shù)的自動識別和數(shù)據(jù)獲取技術(shù)， 其應(yīng)用始于二戰(zhàn)時(shí)期友軍飛機(jī)的識別。隨看計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和 超大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟與發(fā)展，技術(shù)在各領(lǐng)域得到了快 速的發(fā)展。特別是在領(lǐng)域，以XX、XX為代表的商業(yè)零售巨頭和 以美國國防部為代表的軍方組織，將其視為提升能力的助推器， 引發(fā)了廣泛重視和全面研究，技術(shù)日趨實(shí)用和規(guī)?；?。1技術(shù)在領(lǐng)域的主要應(yīng)用在美國國防部發(fā)布的使用射頻標(biāo)簽的 政策文件中，要求從起，發(fā)送到國防部所有場所的全部物品都 要帶有射頻標(biāo)簽，并規(guī)定所有貨運(yùn)集裝箱，包括6至海運(yùn)集裝箱及大型空運(yùn)貨盤，必須帶有包含集裝箱中貨物內(nèi)容的有源標(biāo) 簽。目前，技術(shù)在領(lǐng)域的應(yīng)用主要集 XX在

2、運(yùn)輸途XX對裝備物資位置、狀態(tài)的監(jiān) 控、倉儲管理以及特定物品查找、分發(fā)等方面。（1）在運(yùn)裝備物資可視化管理。即在集裝箱或裝載大型裝備、集裝箱的拖車上安裝射頻標(biāo)簽，同時(shí)在運(yùn)輸起點(diǎn)、 終點(diǎn)和各XX途轉(zhuǎn)運(yùn)站等各個(gè)節(jié)點(diǎn)上配置固定式或手持式射頻識讀器和后臺計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)安裝射頻標(biāo)簽的集裝箱或運(yùn)輸車輛經(jīng)過時(shí)，射頻識讀器讀出射頻標(biāo) 簽存儲的信息并傳送給后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲和顯示。如有需要，射頻識讀器還 可根據(jù)指令對射頻標(biāo)簽上的內(nèi)容進(jìn)行更新。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)有線、無線網(wǎng)絡(luò)或通 信衛(wèi)星將裝備、物資信息傳送給更高一級的 XX心數(shù)據(jù)庫，各級后勤人員和有關(guān) 單位通過該數(shù)據(jù)庫即可及時(shí)獲取運(yùn)輸途 XX的所有物資位置、數(shù)量變動

3、、貨物損 壞以及補(bǔ)充變動等信息。目前 XX軍已確定使用技術(shù)在其物資供應(yīng)鏈 XX跟蹤6個(gè) 層次或產(chǎn)品的運(yùn)輸位置，分別是：第 1層一產(chǎn)品本身；第2層一膜泡包裝；第3 層一紙板箱、盒子；第4層一倉庫托盤、纖維包裝；第5層一貨物集裝箱或的托 盤；第6層一卡車、艦船或飛機(jī)。（2）物資集結(jié)地倉儲管理。技術(shù)除用于運(yùn)輸 途XX跟蹤貨物位置、數(shù)量、狀況等應(yīng)用外，在物資集結(jié)地臨時(shí)開設(shè)的野戰(zhàn)貨場 以及各類XX貨物倉庫的倉儲管理XX也發(fā)揮著重要作用。在臨時(shí)的野戰(zhàn)貨場和各 類XX倉庫物資倉儲作業(yè)xx,物資轉(zhuǎn)運(yùn)、配載分發(fā)、重新包裝、貨架管理等方面， 技術(shù)與條形碼技術(shù)同樣能夠發(fā)揮其記錄信息、識別貨物的功能，且具有比條形 碼

4、的光學(xué)識讀更遠(yuǎn)的作用距離和操作更簡易等優(yōu)點(diǎn)。（3）特定物品尋找系統(tǒng)。 在臨時(shí)貨物集結(jié)地或普通倉庫XX，當(dāng)需要查找某個(gè)物品時(shí)，操作人員啟動手持式射頻識讀器發(fā)射射頻電磁波激活標(biāo)簽，安裝于集裝箱或托盤上的射頻標(biāo)簽即 會做出應(yīng)答，發(fā)出蜂鳴聲或閃光提示物品的位置，同時(shí)向射頻識讀器回饋物品 信息，操作人員循聲光即可找到該集裝箱。如果聲光提示失效，或不適合聲光 提示的場合（如嘈雜的環(huán)境或聲光管制的情況下），還可以通過手持式射頻識讀 器內(nèi)置的定位裝置去尋找。（4）物品發(fā)放裝置。裝置還可用于個(gè)人用品、日用 品的發(fā)放管理。以往xx軍都是利用條形碼技術(shù)發(fā)放服裝，服裝公司將條形碼貼 在需要發(fā)放的軍服、作戰(zhàn)服上，發(fā)往征

5、兵 xx心或營地。在新兵試穿時(shí)，管理者 用掃描器掃描標(biāo)簽，將適合新兵穿用的作戰(zhàn)服大小、顏色、式樣等信息輸入計(jì) 算機(jī)，計(jì)算機(jī)將信息傳到國防兵員保障 xx心，再由xx心傳到服裝公司，用于制 定生產(chǎn)計(jì)劃。將技術(shù)應(yīng)用于xx服裝、藥品等物品的發(fā)放，過去需要多步完成的 程序可以一次完成，既節(jié)省了人力又提咼了效率。技術(shù)在后勤領(lǐng)域的應(yīng)用，有 效地提高了保障效率，提高了物資追蹤能力、庫存管理能力和勞動生產(chǎn)率，極 大地減少了重復(fù)申請與物品損失，優(yōu)化了內(nèi)部的業(yè)務(wù)流程。據(jù)xx國防部估算，采用技術(shù)后，每年可節(jié)約1億xx元以上的后勤運(yùn)行費(fèi)用，并能將價(jià)值 10億xx 元的庫存物資在內(nèi)部調(diào)劑使用，從而可大大節(jié)省采購費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)

6、和XX。xxxx也稱，利用技術(shù)大大降低了以軍后勤供應(yīng)的成本，實(shí)現(xiàn)了裝備和物資補(bǔ)給的全程 跟蹤。2技術(shù)在應(yīng)用xx的問題不斷暴露出的可靠性、從標(biāo)簽失效到溫度、濕度等 外部環(huán)境造成標(biāo)簽無法讀取，再到無線射頻干擾等等。（1）標(biāo)簽的問題。RFID有源標(biāo)簽的性能、可靠性、制造工藝相對比較成熟，但由于其價(jià)值昂貴，使用 范圍受限。無源標(biāo)簽造價(jià)相對較低，但其性能和可靠性有待提高。有源標(biāo)簽的 體積、電池的容量是用戶關(guān)心的問題。無源標(biāo)簽使用的基材其適用性、強(qiáng)度和 成本之間還需要xx。據(jù)某研究機(jī)構(gòu)對無源標(biāo)簽供應(yīng)商的調(diào)查表明，30%的標(biāo)簽在粘貼時(shí)天線被損壞，另有10%-15%在打印過程xx被損壞。無源標(biāo)簽的讀 取率一直

7、困擾著使用者。xx空軍年2月的一份簡報(bào)顯示無源標(biāo)簽的試驗(yàn)一度出現(xiàn)32%-65%的讀取率。xx聯(lián)邦審計(jì)署年的一份報(bào)告指出標(biāo)簽之間的間隔、標(biāo)簽的高速運(yùn)動都會造成標(biāo)簽無法讀取。標(biāo)簽安裝或粘貼的容器的材質(zhì)、形狀， 包裝物堆放的方式、標(biāo)簽粘貼的位置等，也會對標(biāo)簽的正確讀取產(chǎn)生影響。xx海軍試驗(yàn)表明，標(biāo)簽粘貼在內(nèi)容物為液體的包裝上，也會導(dǎo)致讀取錯誤；xx國防部曾在55xx的金屬鼓形圓桶粘貼標(biāo)簽遇到麻煩。對某些金屬材質(zhì)包裝的產(chǎn)品 而言，標(biāo)簽的位置不當(dāng)，會因?yàn)榻饘俚姆瓷涠斐烧`讀。即便考慮到標(biāo)簽的安裝位置和貨物擺放影響，年XX國防部無源標(biāo)簽的試驗(yàn)也僅僅得出了 90%左右讀取率。這樣的讀取率對于在供應(yīng)鏈 xx全

8、面推廣RFID標(biāo)簽也是過低的。（2） 頻率選擇與使用問題。系統(tǒng)使用的頻率會直接影響到系統(tǒng)的讀寫距離、執(zhí)行的 標(biāo)準(zhǔn)以及兼容性等多方面的問題。領(lǐng)域通常采用以433MHz、915MHz等頻段為主的超高頻（UHF系統(tǒng)和13.56MHz的高頻（HF）系統(tǒng)。超高頻系統(tǒng)，有源標(biāo)簽的 讀寫距離可達(dá)百米，無源標(biāo)簽在三至左右。高頻系統(tǒng)的讀寫距離一般在幾十厘 米。迄今為止沒有一個(gè)世界統(tǒng)一認(rèn)可的頻率供RFID使用，xx對UHF系統(tǒng)的RFID開放902MHz-928MHz,而xx相應(yīng)允許的頻段為 865MHz-868MHz, xx將原定給 GSM手機(jī)使用的950-956MHz劃分給RFID使用。我國RFID頻段劃分尚未

9、明確。 頻率的不確定，給應(yīng)用技術(shù)的規(guī)劃和軍民一體化建設(shè)帶來了許多變數(shù)。（3）射頻識讀器的功率問題。xx允許UHF系統(tǒng)識讀器的有效發(fā)射功率（ERPEffective Radiated Powe）是4w，無源標(biāo)簽可以在 3的距離內(nèi)讀到。xx規(guī)定ERP 不得超過500mw，無源標(biāo)簽的識讀距離僅在以內(nèi)。不同功率的射頻識讀設(shè)備， 對運(yùn)輸途XX、物資臨時(shí)集結(jié)地和倉庫射頻識讀設(shè)備的安裝和作業(yè)方式帶來問題。同時(shí)，過高的發(fā)射功率也會影響其他無線設(shè)備的工作，形成相互之間的干擾。 在一個(gè)狹窄的作業(yè)環(huán)境xx,幾個(gè)大功率的識讀器同時(shí)工作，相互之間的影響在 所難免。如何確定射頻識讀器的發(fā)射功率，既能滿足應(yīng)用的需要，又能符

10、合無 線設(shè)備管理的要求，仍需要針對具體的應(yīng)用背景進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)研究。（4）復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾問題。信息化作戰(zhàn)，最突出的變化是使復(fù)雜電磁環(huán)境從 傳統(tǒng)戰(zhàn)場環(huán)境要素xx脫穎而出。在相對狹窄的戰(zhàn)場空間，種類繁多的信息系統(tǒng) 和電子設(shè)備XX，大量電磁輻射互擾自擾，加之?dāng)硨﹄p方施展的電磁對抗手段， 其電磁環(huán)境的復(fù)雜性對系統(tǒng)的影響不容小覷。描述電磁環(huán)境復(fù)雜性的主要因素 是電磁輻射的強(qiáng)度和密集度，如背景噪聲的強(qiáng)弱、頻譜占用度的大小以及輻射 源的多少等。實(shí)際戰(zhàn)場的電磁環(huán)境，難以確定的干擾源很多，有我方的各類通 信設(shè)備，有敵方的電子壓制和打擊，有民用電子設(shè)備無意的電磁干擾，還有自 然產(chǎn)生的電磁輻射。電磁輻射在空

11、間、時(shí)間、頻譜和功率上交叉重疊，瞬息萬 變，難以把握。不在真實(shí)的現(xiàn)場，很難體會到電磁輻射對于電子設(shè)備正常工作 的影響。對于發(fā)射功率毫XX級充其量不過XX級的射頻識讀設(shè)備而言，在動輒幾 十XX上百XX的大功率通信設(shè)備面前，其工作的可靠性很值得探討。系統(tǒng)在領(lǐng)域 的應(yīng)用XX，抵抗復(fù)雜電磁環(huán)境的干擾，也是必須解決的問題。（5）信息XX問題。系統(tǒng)所基于的無線信號以 開放”的方式傳播和接收，無線電波自身并不能確定 敵我。我方利用RFID傳送信息，敵方同樣能夠利用該技術(shù)來獲取數(shù)據(jù)，甚至能夠了解到裝備、物資的具體位置和去向。雖然可以通過對射頻識讀器的輻射功 率、輻射方向、頻譜波段以及信息 XX等方式來保證系統(tǒng)

12、的安全，但攻擊任何無 線系統(tǒng)都是非常輕而易舉的。對實(shí)際應(yīng)用 XX的RFID系統(tǒng)的安全威脅可能來自于 三個(gè)環(huán)節(jié)：從標(biāo)簽到射頻識讀器的通信；從射頻識讀器到后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通 信；使用公共網(wǎng)絡(luò)方式交換數(shù)據(jù)的后臺數(shù)據(jù)庫之間的信息傳輸。在XX國防部年8月發(fā)布的使用射頻標(biāo)簽的政策方針 xx，并不要求無源標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)xx。 原因之一是標(biāo)簽上的信息僅僅是一個(gè)序列號，如果不與數(shù)據(jù)庫相聯(lián)它沒有任何 意義，其次的原因是潛在的敵人無法接近標(biāo)簽進(jìn)行讀取。應(yīng)注意的是，這種假 設(shè)是有前提的。（6）特殊貨品現(xiàn)場的使用問題。軍用物資涉及很多xx、易爆危險(xiǎn)物品，如各類油品、化學(xué)品、彈藥、電觸發(fā)引信等。如同加油站禁止使用無 線通信

13、工具的道理一樣，將工作于超高頻、高頻的射頻識讀設(shè)備應(yīng)用于存儲XX、易爆危險(xiǎn)品的物資集結(jié)地和倉庫等場所，同樣面臨著嚴(yán)格的安全考核。目前關(guān) 于這方面的研究仍不夠深入，缺乏 XX的、可靠的研究成果的支持，導(dǎo)致了在包 括大量危險(xiǎn)品的XX,無法對是否應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行決斷。（7）系統(tǒng)兼容性問題。只 有將系統(tǒng)和現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)完全融合在一起，才能發(fā)揮RFID的技術(shù)優(yōu)勢，真正提高供應(yīng)鏈的效能。系統(tǒng)的兼容性體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是系統(tǒng)采集、處理 的數(shù)據(jù)，其格式、標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要一。在XX國防部自動識別XX心等組織的努力下，XX軍已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 RFID芯片 上信息的標(biāo)準(zhǔn)化，制定出完全兼容的 EPC96、EPC-1

14、28的 DOD96、DOD-128的信息標(biāo)準(zhǔn)。但是，所制定的標(biāo)準(zhǔn)卻與目前國防部信息系統(tǒng) 不能兼容。其二，射頻識讀器與不同設(shè)計(jì)的射頻標(biāo)簽之間的兼容。在同一頻率 下，射頻識讀器最好能夠做到讀取不同設(shè)計(jì)的射頻標(biāo)簽。其三，不同頻段的系 統(tǒng)之間的兼容，最好能用同一個(gè)系統(tǒng)兼容幾個(gè)頻段的射頻標(biāo)簽。這兩個(gè)兼容性， 雖然可以采取行政措施，保證所使用的標(biāo)簽和識讀器為同一供應(yīng)商的產(chǎn)品，或 在供應(yīng)鏈xx采用一套頻率下的系統(tǒng)而解決，但由于各頻段的系統(tǒng)具有各自的優(yōu) 點(diǎn)和短處，用戶更希望得到的是一套能夠兼容主要應(yīng)用頻段，適合不同類型標(biāo) 簽的系統(tǒng)。從根本上來講，真正影響 RFID大規(guī)模應(yīng)用、降低成本的關(guān)鍵就是標(biāo) 準(zhǔn)的開放和系統(tǒng)之間的兼容。（8）自然環(huán)境帶來的問題。要面對更嚴(yán)酷的自然 環(huán)境，軍用裝備、物資可能到達(dá)的地域，xx 一般民用可比，溫度、濕度、鹽霧、 日曬等自然因素，對以電子設(shè)備為主的系統(tǒng)來講，是必需通過的考驗(yàn)。過高或 過低的溫度會使射頻識讀設(shè)備和標(biāo)簽工作不正常。低溫會造成有源標(biāo)簽的電池 快速消耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)稱的使