《智能倉儲設(shè)備運行與維護》 課件-3.1-無線射頻技術(shù)及應(yīng)用

無線射頻技術(shù)及應(yīng)用一、射頻技術(shù)的概念二、射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作流程三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類四、射頻識別技術(shù)(RFID)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用五、RFID在倉儲揀選中的應(yīng)用六、生活中RFID技術(shù)的應(yīng)用一、射頻技術(shù)概念射頻技術(shù)，普遍指無線射頻識別技術(shù)（RadioFrequencyIdenfication，英文縮寫RFID），它是利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的,如圖1所示。圖1二、射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作流程1.射頻識別（RFID）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)射頻識別系統(tǒng)（RFID）的硬件主要由三大部分組成,如圖2所示：（1）射頻標簽（Tag）：又稱作電子標簽，它包含存有電子數(shù)據(jù)的芯片和內(nèi)置天線，每個標簽都具有唯一的電子編碼，附著在物體上，可以用作識別物品的標識性信息。（2）讀寫器（Reader）：讀取(有時可以寫入)標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。（3）天線（Antenna）：是讀寫器和標簽之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射接收裝置。圖2二、射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作流程2.RFID的工作流程（1）讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號；（2）當電子標簽進入讀寫器天線的工作區(qū)時，電子標簽天線產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電流，電子標簽獲得能量被激活；（3）電子標簽將自身信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去；（4）讀寫器天線接收到從電子標簽發(fā)送來的載波信號；（5）讀寫器天線將載波信號傳送到讀寫器；（6）讀寫器對接收信號進行解調(diào)和解碼，然后送到系統(tǒng)高層進行處理；（7）系統(tǒng)高層根據(jù)邏輯運算判斷該電子標簽的合法性；（8）系統(tǒng)高層針對不同的設(shè)定做出處理，發(fā)出指令信號，控制執(zhí)行機構(gòu)動作。三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類1.RFID的分類根據(jù)不同的分類方法，RFID有不同的分類,如表1所示。分類方法RFID技術(shù)特點適用根據(jù)工作頻率不同劃分低頻（125kHz~134.2kHz）電子標簽內(nèi)保存數(shù)據(jù)少，閱讀距離較短，標簽外形多樣，閱讀天線方向性不強。常用于門禁系統(tǒng)、動物芯片、畜牧或?qū)櫸锕芾?、衣物送洗、汽車防盜器和玩具。高頻

（13.56MHz）能傳送大量數(shù)據(jù)，其傳輸速度較快且可以進行多標簽的辨識應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、公交卡、電子錢包、圖書管理、產(chǎn)品管理、文件管理、棧板追蹤、電子機票、行李標簽；技術(shù)最成熟，應(yīng)用和市場最廣泛且接受度高。表1三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類分類方法RFID技術(shù)特點適用根據(jù)工作頻率不同劃分超高頻（860MHz~930MHz）其讀取距離較遠、資訊傳輸速率較快，而且可以同時進行大量標簽的讀取與辨識，電子標簽及閱讀器成本較高。應(yīng)用于航空旅客與行李管理系統(tǒng)、貨架及棧板管理、出貨管理、物流管理、貨車追蹤、供應(yīng)鏈追蹤。極高頻/微波

（2.45GHz和5.8GHz）和超高頻段相似，但是對環(huán)境的敏感性較高，如易被水汽吸收，實施較復(fù)雜，未完全標準化，普及率待觀察。一般應(yīng)用于行李追蹤、物品管理、供應(yīng)鏈管理等。表1（續(xù)）三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類分類方法RFID技術(shù)特點適用按電力來源方式劃分被動式（需要讀寫器發(fā)出電波或電磁來喚醒電子標簽，利用轉(zhuǎn)化的電力加送信）優(yōu)點：價格便宜、體積小、壽命長；缺點：存儲空間有限、通信距離短。主要在門禁或交通中使用。主動式（即電子標簽用自身的射頻能量主動發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器）優(yōu)點：記憶空間較大、通信距離較長；缺點：成本較高、體積較大、有使用年限限制、需更換電池。主要用于有障礙物的應(yīng)用系統(tǒng)。表1（續(xù)）三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類分類方法RFID技術(shù)特點適用按電子標簽的供電方式劃分無源RFID優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，故障率低，使用壽命較長；缺點：有效識別距離通常較短，一般用于近距離的接觸式識別。典型的應(yīng)用包括：公交卡、二代身份證、食堂餐卡等。有源RFID優(yōu)點：識別距離較長；缺點：體積較大，使用壽命有限（3~10年）。

表1（續(xù)）三、射頻識別技術(shù)(RFID)的分類分類方法RFID技術(shù)特點適用按電子標簽的供電方式劃分半有源RFID優(yōu)點：增強的信號強度和讀取距離，更好的性能，更長的使用壽命；缺點：電池壽命的有限，成本高于無源RFID，比無源標簽大且重。表1（續(xù)）四、射頻識別技術(shù)(RFID)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用1.庫存RFID能夠改進零售商的庫存管理，實現(xiàn)適時補貨，對運輸與庫存進行有效跟蹤，提高效率，減少出錯。同時，智能標簽?zāi)軐δ承r效性強的商品是否在有效期限內(nèi)進行監(jiān)控；商店還能利用RFID系統(tǒng)在付款臺實現(xiàn)自動掃描和計費?，F(xiàn)在沃爾瑪、麥德龍、迪卡儂、優(yōu)衣庫等零售商都已經(jīng)開始實施RFID項目。圖3四、射頻識別技術(shù)(RFID)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用2.倉儲企業(yè)倉庫里，RFID技術(shù)最廣泛地使用于存取貨物與庫存盤點，如圖4所示，將存貨和取貨等操作實現(xiàn)自動化。將RFID技術(shù)與供應(yīng)鏈計劃系統(tǒng)制定的收貨、取貨、裝運等結(jié)合，這樣不僅增強了作業(yè)的準確性和快捷性，使得服務(wù)質(zhì)量提高，降低了成本，同時減少了由于商品誤置、送錯、偷竊、損害和庫存、出貨錯誤等造成的損耗。提高了物流管理的透明度和庫存周轉(zhuǎn)率。圖4四、射頻識別技術(shù)(RFID)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用3.運輸運輸管理運輸過程中，在途運輸?shù)呢浳锖蛙囕v貼上RFID標簽，運輸線的一些檢查點上安裝RFID接收轉(zhuǎn)發(fā)裝置。這樣，在接收裝置中收到RFID標簽信息后，連同接收地的位置信息上傳至通信衛(wèi)星，再由衛(wèi)星傳送給運輸調(diào)度中心，送入數(shù)據(jù)庫中，即可完成對運輸全過程的追蹤。4.配送配送管理配送環(huán)節(jié)中采用RFID技術(shù)能大大提高揀選與分發(fā)過程的效率與準確率，并能減少人工成本、降低配送成本。系統(tǒng)將讀取到的信息與發(fā)貨記錄進行核對，就能夠檢測可能出現(xiàn)的錯誤，然后將RFID標簽內(nèi)的信息更新為最新的商品狀態(tài)。庫存控制得到精確管理，甚至對目前還有多少貨箱處于轉(zhuǎn)運途中、轉(zhuǎn)運的始發(fā)地和目的地，以及預(yù)期的到達時間等信息都可以確切了解。五、RFID在倉儲揀選中的應(yīng)用1.電子標簽亮燈揀選系統(tǒng)電子標簽亮燈揀選系統(tǒng)中，每個貨架或貨位上都安裝了一個RFID讀寫器。每個商品或貨物上都貼有一個帶有RFID標簽的標識。當需要進行揀選時，系統(tǒng)會根據(jù)訂單信息通過RFID技術(shù)識別需要揀選的商品，并將對應(yīng)的貨架或貨位上的LED燈亮起，如圖5所示，指示操作員前往該位置進行揀選。操作員根據(jù)亮燈指示，去對應(yīng)的貨架或貨位上取出相應(yīng)的商品，完成揀選工作，這種自動化的方式能夠減少揀選過程中的錯誤和時間延誤，提高倉儲物流的效率和準確性。需要注意的是，亮燈揀選系統(tǒng)并不僅限于RFID技術(shù)，也可以使用其他定位和識別技術(shù)，如條碼掃描、視覺識別等。圖5電子標簽揀選系統(tǒng)五、RFID在倉儲揀選中的應(yīng)用（1）摘果式作業(yè)流程一個電子標簽代表一項貨品或儲位，并且以一張訂單為一次處理的單位，系統(tǒng)會將訂單中有訂貨貨品所代表的電子標簽亮起，檢貨人員依照燈號與數(shù)字的顯示將貨品自貨架上取出，即稱為摘果式作業(yè)流程，如圖6所示。圖6摘果式作業(yè)五、RFID在倉儲揀選中的應(yīng)用（2）播種式作業(yè)流程每一個電子標簽所代表的是一個訂單客戶或是一個配送對象，每個品項為一次處理的單位，分播員掃描商品條碼，而系統(tǒng)會將有訂購此項貨品的客戶其所代表的電子標簽點亮，配貨人員只要依電子標簽之燈號與數(shù)字顯示將貨品配予客戶即可。此乃為播種式作業(yè)流程，如圖7所示。圖7播種式作業(yè)六、生活中RFID技術(shù)的應(yīng)用1.商品防偽圖8所示五糧液在酒瓶蓋上集成小型超高頻電子標簽，實現(xiàn)酒類防偽功能。圖8六、生活中RFID技術(shù)的應(yīng)用2.人員管理RFI