RFID在物流和供應鏈中的應用

目標的快速識別對于快速處理物流過(guò)程具有決定性的意義，這也需要通過(guò)提高效率來(lái)降低成本。RFID技術(shù)可以在物流和供應鏈 當中提供新的應用機會(huì )，傳感器專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)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(lái)檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動(dòng)、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、響應快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來(lái)，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為SICK傳感器的進(jìn)一步應用開(kāi)創(chuàng )了新的一頁(yè)。

　　射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification）技術(shù)，又稱(chēng)電子標簽、無(wú)線(xiàn)射頻識別，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號識別特定目標并讀寫(xiě)相關(guān)數據，而無(wú)需識別系統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(kāi)始興起的一種自動(dòng)識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)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(lái)說(shuō)，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。

　　RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。RFID在物流供應鏈中具有越來(lái)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雜的物流過(guò)程進(jìn)行控制 。因為技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，RFID現在也可以用在極為困難的環(huán)境條件下。

圖1 門(mén)式結構或裝貨門(mén)上的詢(xún)問(wèn)機RFI641

　　自2005年以來(lái)，傳感器專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家Sick公司將其產(chǎn)品目錄進(jìn)行了擴大，增加了基于無(wú)線(xiàn)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。除了讀/寫(xiě)機和射頻詢(xún)問(wèn)機（RFI）之外，還根據不同的用途研制了各種結構形式的天線(xiàn)（RFA，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號）和 應答器（RFT）。詢(xún)問(wèn)機RFI 341（圖2）不僅可以對物體進(jìn)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(wú)論哪個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，其都可以閱讀符合此項標準的所有應答器。因此，該系統也可用于對包裹和成件物品的識別。

圖2 詢(xún)問(wèn)機RFI341在高傳輸速度下對物體識別

　　對于物流自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，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(wú)線(xiàn)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。這個(gè)系統的核心部件是射頻詢(xún)問(wèn)機RFI641，可以連接多達4套天線(xiàn)。

　　它的特點(diǎn)不僅在于射程可以達到5m，而且數據傳輸的快速也十分的引人注目。因此，讀取攝頭不僅可以安裝在物流流水線(xiàn)的側面，也可以安裝在傳輸帶的門(mén)式結構上，或者直接安裝在裝貨門(mén)上。RFI641的傳輸技術(shù)是按照歐洲許可的865～868 MHz帶寬設計的，也可以按照其他無(wú)線(xiàn)電標準進(jìn)行調整，所以它適合在世界范圍內使用。

　　簡(jiǎn)化企業(yè)流程

　　許多無(wú)源應答器都可以用新型UHF-RFID系統進(jìn)行集群采集，因為這種系統配備了Multi-ID和防撞裝置。該系統支持符合EPCGlobal 和ISO 18000-6C標準的所有數據載體。EPCglobal 定義了電子物品編碼的結構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(dòng)當中裝有應答器的目標進(jìn)行捕捉的全面而靈活的系統解決方案，用途包括生產(chǎn)設備，固定傳輸系統以及配送中心等。

　　雖然目前在實(shí)踐當中用于這個(gè)方面的較大型投資還并不多見(jiàn)，但是物流中RFID方案的增長(cháng)潛力卻是非常巨大的，而且據專(zhuān)家們認為，這種局面將會(huì )迅速的改變。其原因顯而易見(jiàn)，因為應答器在可以預見(jiàn)的將來(lái)會(huì )具有越來(lái)越重要的意義：采用RFID可以使很多過(guò)程得到簡(jiǎn)化，可以使之變得通用，進(jìn)而也可以設計得更加的經(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(chē)工業(yè)中的一個(gè)例子可以說(shuō)明這一點(diǎn)。在汽車(chē)制造業(yè)中，一輛汽車(chē)在不同的生產(chǎn)和組裝階段由一個(gè)RFID芯片陪伴直至交貨，RFID芯片實(shí)時(shí)提供當前的數據——不僅用于物流方面，也用于組裝過(guò)程中隨時(shí)隨地的質(zhì)量保證。沃爾瑪超市提供的數據也可以給出說(shuō)明：據Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，通過(guò)采用RFID，沃爾瑪每年可以節省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節省的勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個(gè)數字過(guò)于樂(lè )觀(guān)，但毫無(wú)疑問(wèn)，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現在單是盜竊一項，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(yíng)業(yè)額能達到這個(gè)數字，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系統永久保證產(chǎn)品的可追溯性，因而為用戶(hù)帶來(lái)了很多好處，這種好處無(wú)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遠比其他識別系統更容易實(shí)現客戶(hù)專(zhuān)用的解決方案。這是個(gè)決定性的因素，說(shuō)明應答器技術(shù)今后必將扮演越來(lái)越重要的角色。