射頻識別技術課程論文

1、衣爻道又孝蜜叫SouthwestJiaotongUniversityRFID課程論文題目：物流企業(yè)應用RFID的可行性探討院（系）：信息科學與技術學院姓名：神一樣的男人班級：學號：西南交通大學2016年12月目錄引言2傳統(tǒng)物流管理的弊端2應用RFID技術的可行性分析3RFID在現(xiàn)代物流管理中的應用及其優(yōu)勢4RFID技術要求51:安全要求52:工作頻率選擇63:防沖突技術研究74:RFID天線研究7結論8物流企業(yè)應用RFID的可行性探討摘要1:無線射頻識別技術（RFID）已成為現(xiàn)代物流的熱點技術，對物流管理的信息化發(fā)展具有十分重要的作用。本文探討了企業(yè)應用RFID前景以及項目所要達成的預期目標；

2、提出了擬解決相關問題的初步技術方案。關鍵字：射頻識別，物流管理，解決方案引言自動識別技術具有以下優(yōu)點：第一是準確性，自動數(shù)據(jù)采集，徹底消除人為錯誤；第二是高效性，信息、交換實時進行；第三實施兼容性，自動識別技術以計算機技術為基礎，可與信息管理系統(tǒng)無縫聯(lián)結。自動識別技術大大增加了物流的自動化、現(xiàn)代化，是物流重要的支持技術之一。中國目前正外于從傳統(tǒng)物流向現(xiàn)代物流的轉變之中，推動自動化識別技術的應用普及，有助于加快這一轉變。傳統(tǒng)物流管理的弊端隨著科學技術信息化的發(fā)展，傳統(tǒng)的管理方法已經(jīng)不能適應上級管理部門、客戶以及生產(chǎn)對物流企業(yè)倉儲管理提出的要求。比如傳統(tǒng)的管理方式使物流企業(yè)的出入庫數(shù)據(jù)無法做到唯一

3、和實時性，不能滿足公司和庫主的要求，尤其是大型企業(yè)的業(yè)務主管部門、倉儲部門、存儲點、銷售點的分散布局,使公司無法及時掌握商品的流轉動態(tài)。物流企業(yè)為滿足各方的需求，避免數(shù)據(jù)錯誤，只能重復輸人單據(jù)進行核對，在一定程度上，增加了很多操作人員的工作量，職能部門也希望減少經(jīng)營與費用結算的工作量。物流行業(yè)及有關方面的首要任務是加強對自動識別技術的宣傳和知識普及，幫助企業(yè)認識自動識別技術在現(xiàn)代物流發(fā)展中的重要作用像一些中等倉儲系統(tǒng)的內(nèi)部，物流企業(yè)管理大多采用非自動化的、以紙張文件為基礎的系統(tǒng)來記錄，追蹤進出。由于是手工記賬方式，倉儲內(nèi)部的管理和數(shù)據(jù)獲取不及時、出錯率高出入庫操作流程的隨意性較大，難以規(guī)范化管

4、理人為因素的不確定性導致勞動效率低下，人力資源嚴重浪費。同時隨著數(shù)量的增加以及出入庫頻率的劇增，這種模式嚴重影響了正常的工作效率。這些倉庫與相關的第三方物流中心從產(chǎn)區(qū)到中轉區(qū)再到銷售區(qū)的整體倉儲信息系統(tǒng)沒有建立，使得整個物流供應鏈中的倉儲信息不能發(fā)揮節(jié)點的重要作用，嚴重影響了整個企業(yè)的運行效率?？傊?，在企業(yè)管理中，存在多頭統(tǒng)計、重復勞動、數(shù)字不匹配、反饋不及時等現(xiàn)象。應用RFID技術的可行性分析自動識別技術在物流過程中，實現(xiàn)信息獲取和信息錄入功能，它是通過自動非人工手段獲取項目標識信息將數(shù)據(jù)實時輸入計算機、程序邏輯控制器或其他微處理器控制設備的技術。一般說，自動識別系統(tǒng)由標簽、識讀器及計算機等

5、設備組成。將物流系統(tǒng)融入供應鏈管理系統(tǒng)是社會發(fā)展的必然，這一理念已經(jīng)比較成熟。要更好地解決供應鏈物流的服務，實現(xiàn)快速、及時、節(jié)約庫存的目標，最切實可行的方案就是采用現(xiàn)代物流信息技術，即物流標識和自動識別技術。由于RFID標簽可以唯一地標識商品，通過同計算機、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等技術相結合、可以在物流的各個環(huán)節(jié)上跟蹤貨物，實時掌握商品的動態(tài)信息。應用該技術，可以實現(xiàn)如下目標，獲得預期的效益；1、縮短作業(yè)時間；2、改善盤點作業(yè)質量；3、增大配送中心的吞吐量；4、降低運轉費用；5、實現(xiàn)可視化管理；6、信息的傳送更加迅速準確。RFID技術利用無線電波，可完成非接觸式、動態(tài)多目標同時識別，實現(xiàn)一物一碼，可快速

6、地進行物品追蹤和數(shù)據(jù)交換。由于RFID技術免除了跟蹤過程中的人工干預，在節(jié)省大量人力的同時提高了工作效率。同時，這一技術的應用，能夠很好地解決上述傳統(tǒng)管理方式存在的問題和現(xiàn)代物流對管理提出的新要求，能夠最大程度地將信息在各個環(huán)節(jié)上實現(xiàn)共享，方便各環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)信息的處理加工，有效地提高企業(yè)的整體運行效率和管理效率。RFID技術的自身特點能夠很好地適用到現(xiàn)代物流中，甚至整個現(xiàn)代物流行業(yè)。RFID技術日趨成熟，已經(jīng)成功應用于零售、倉儲、配送運輸?shù)拳h(huán)節(jié)。從投資角度看，購置RFID的硬件和軟件系統(tǒng)是一筆可觀的投資。從收益分析，采用技術不僅可以降低勞動力成本，還可以解決商品斷貨和損耗這兩大零售業(yè)難題。通過使

7、用RFID技術，沃爾瑪每年可以節(jié)省勞動力成本84億多美元，同時可挽回因盜竊而損失的20多億美元。隨著近幾年技術的發(fā)展、RFID的普及，RFID設備不論是讀寫器還是電子標簽的成本正在不斷降低。因此，結合投資與收益，從整體角度分析RFID技術的應用在經(jīng)濟上也是可行的。條碼技術在現(xiàn)代物流領域的應用，今后一段相當長的時間內(nèi)仍然是自動識別技術的發(fā)展主流，但條碼技術肯定不是唯一的發(fā)展目標，其他的自動識別技術有磁（卡）技術、光字符識別技術、語音識別技術、射頻技術、視覺識別技術等等將會呈現(xiàn)出一種多元化發(fā)展的態(tài)勢。RFID在現(xiàn)代物流管理中的應用及其優(yōu)勢物流業(yè)廣泛使用RFID技術，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)、存儲、運輸、

8、銷售整個供應鏈過程的智能化。在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應用RFID技術，可以完成自動化生產(chǎn)線運作，實現(xiàn)在整個生產(chǎn)線上對原材料、零部件、半成品和產(chǎn)成品的識別和跟蹤，減少人工識別成本和出錯率，提高效率和效益。將RFID技術應用于庫存管理，企業(yè)能夠實時掌握商品的庫存信息，從中了解每種商品的需求模式，及時進行補貨，從而提高庫存管理能力，降低庫存水平。在運輸環(huán)節(jié)，運用RFID技術結合GPS和GIS,可實現(xiàn)運程的優(yōu)化。建立一個通用的基于RFID的物流應用框架，如圖一所示：應用層企業(yè)信息管理軟件專用領域管理軟件網(wǎng)站電子商務集成層資源管理物品編碼管理信息管理系統(tǒng)網(wǎng)站平臺采集尾電子標簽讀寫器傳感器PC服務器網(wǎng)絡設備圖1基于

9、RFID的物流應用框架(1)環(huán)境層：RFID應用環(huán)境，包括帶標簽的物品、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表、計算機硬件、服務器、網(wǎng)絡設備、終端設備等。(2)采集層：基于RFID的物流信息采集，通過讀寫器采集RFID標簽中的信息，進行簡單的信息預處理并將信息傳送到集成層。(3)集成層:RFID應用支撐平臺，支持RFID信息的輸入、獲得、傳輸、處理和協(xié)同。(4)應用層:RFID后端軟件系統(tǒng)及應用系統(tǒng)界面，形成可定制的物流應用系統(tǒng)。RFID技術要求1:安全要求(1)對環(huán)境的適應性要求。RFID作為射頻技術的一種應用，其無線信號容易受到外部環(huán)境的影響。隨著射頻頻率的提高，這種影響會更為明顯。環(huán)境對RFID

10、的影響來自幾個方面：金屬、液體(主要是水)、潮濕的環(huán)境、灰塵或霧等懸浮顆粒物質，這些易導體能夠輕易屏蔽或干擾大多數(shù)RFID信號，使RFID標簽和讀寫器之間的配合陷入困境。(2)克服漏讀和誤讀的需求。即使營造適宜的環(huán)境，也不意味著RFID標簽能夠達到100%勺識讀率。與條形碼相比，RFID是遠距離無線識別，必然存在由于標簽設計、標簽安放位置、信號強弱等因素造成的讀寫器的漏讀或誤讀。而且由于物流領域對RFID的應用往往是大規(guī)模的，在供應鏈上任何環(huán)節(jié)中哪怕發(fā)生一次漏讀或誤讀，都可能會對最終效果產(chǎn)生較大影響。同時，標簽在運動中隨速度的增加，讀寫器的識讀率也會下降，帶來負面影響。(3)防止對標簽的盜讀、

11、復制甚至篡改。相對于對環(huán)境的要求，目前對標簽數(shù)據(jù)的盜讀和篡改方面的安全需求還不太迫切。但隨著應用的增加，這方面的安全需求并非空穴來風。例如，通過盜讀設備盜取競爭對手貨品的RFID信息，或通過對標簽內(nèi)容的篡改改變貨品相關的真實屬性以蒙騙消費者和監(jiān)管機構，這種動機是完全存在的。而且，限于成本因素，物流領域RFID應用的安全級別相對較低，被盜讀、復制甚至篡改的技術門檻更低。(4)防止對讀寫器和標簽間信道的干擾。干擾可能是惡意(通常稱之為攻擊)，也可能是非惡意的。目前對于讀寫器的干擾多數(shù)并非惡意，例如讀寫器相互之間的干擾，或者空間中本來就存在的其他無線信號、各種電磁波對讀寫器可能造成的干擾。這種干擾通

12、常并不嚴重，也不會長期持續(xù)，但可能造成讀寫設備的瞬間失靈，降低對標簽的識讀率。2:工作頻率選擇工作頻率選擇是RFID技術中的一個關鍵問題。工作頻率的選擇既要適應各種不同應用需求，還需要考慮各國對無線電頻段使用和發(fā)射功率的規(guī)定。當前RFID工作頻率跨越多個頻段，不同頻段具有各自優(yōu)缺點，它既影響標簽的性能和尺寸大小，還影響標簽與讀寫器的價格。止匕外，無線電發(fā)射功率的差別影響讀寫器作用距離。低頻頻段能量相對較低，數(shù)據(jù)傳輸率較小，無線覆蓋范圍受限。為擴大無線覆蓋范圍，必須擴大標簽天線尺寸。盡管低頻無線覆蓋范圍比高頻無線覆蓋范圍小，但天線的方向性不強，具有相對較強的繞開障礙物能力。低頻頻段可采用1至2個

13、天線，以實現(xiàn)無線作用范圍的全區(qū)域覆蓋。止匕外，低頻段電子標簽的成本相對較低，且具有卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀等多種形狀。高頻頻段能量相對較高，適于長距離應用。低頻功率損耗與傳播距離的立方成正比，而高頻功率損耗與傳播距離的平方成正比。由于高頻以波束的方式傳播，故可用于智能標簽定位。其缺點是容易被障礙物所阻擋，易受反射和人體擾動等因素影響，不易實現(xiàn)無線作用范圍的全區(qū)域覆蓋。高頻頻段數(shù)據(jù)傳輸率相對較高，且通訊質量較好。3:防沖突技術研究鑒于多個電子標簽工作在同一頻率，當它們處于同一個讀寫器作用范圍內(nèi)時在沒有采取多址訪問控制機制情況下，信息傳輸過程將產(chǎn)生沖突，導致信息讀取失敗。同時多個閱讀器之間工作范圍重疊也

14、將造成沖突。文獻提出了Colorwave算法以解決閱讀器沖突問題。根據(jù)電子標簽工作頻段之不同，人們提出了不同的防沖突算法。對于標簽沖突，在高頻（HF瀕段，標簽的防沖突算法一般采用經(jīng)典ALOHA協(xié)議。使用ALOHA協(xié)議的標簽，通過選擇經(jīng)過一個隨機時間向讀寫器傳送信息的方法來避免沖突。絕大多數(shù)高頻讀寫器能同時掃描幾十個電子標簽。在超高頻（UHF）頻段，要采用樹分叉算法來避免沖突。同采用ALOHA協(xié)議的高頻頻段電子標簽相比，樹分叉算法泄漏的信息較多，安全性較差。上面兩種標簽防沖突方法均屬于時分多址訪問（TDMA）方式，應用比較廣泛。除此之外，目前還有人提出了頻分多址訪問（FDMA刑碼分多址訪問（CD

15、MA方式的防沖突算法，主要應用于超高頻和微波等寬帶應用場景。4:RFID天線研究天線是一種以電磁波形式把無線電收發(fā)機的射頻信號功率接收或輻射出去的裝置。天線按工作頻段可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性可分為全向天線、定向天線等；按外形可分為線狀天線、面狀天線等。受應用場合的限制，RFID標簽通常需要貼不同類型、不同形狀的物體表面，甚至需要嵌入到物體內(nèi)部。RFID標簽在要求低成本的同時，還要求有高的可靠性。此外，標簽天線和讀寫器天線還分別承擔接收能量和發(fā)射能量的作用，這些因素對天線的設計提出了嚴格要求。當前對RFID天線的研究主要集中在研究天線結構和環(huán)境因素對天線性能的影響上。天線

16、結構決定了天線方向圖、極化方向、阻抗特性、駐波比、天線增益和工作頻段等特性。方向性天線由于具有較少回波損耗，比較適合電子標簽應用；由于RFID標簽放置方向不可控，讀寫器天線必須采取圓極化方式（其天線增益較大）；天線增益和阻抗特性會對RFID系統(tǒng)的作用距離產(chǎn)生較大影響；天線的工作頻段對天線尺寸以及輻射損耗有較大影響。天線特性受所標識物體的形狀及物理特性影響。如金屬物體對電磁信號有衰減作用，金屬表面對信號有反射作用，彈性基層會造成標簽及天線變形，物體尺寸對天線大小有一定限制等。人們根據(jù)天線的以上特性提出了多種解決方案，如采用曲折型天線解決尺寸限制，采用倒F型天線解決金屬表面的反射問題等。結論RFID在物流中的應用最終將取代傳統(tǒng)條形碼的地位，這將毫無疑義。在需要對物品進行跟蹤或分類管理的任何場合，RFID都有其用武之地。供應鏈與物流管理將會是RFID技術最大的展現(xiàn)舞