RFID電子標簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統

　　引子

　　條形碼在商品包裝和物流管理中的應用已經(jīng)過(guò)了二十多年的發(fā)展，其技術(shù)已是非常成熟的，其應用已是無(wú)處不在的，基于條形碼的傳統的商品包裝和物流管理對人類(lèi)的貢獻是非常巨大的，但隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)在全球的普及，企業(yè)生產(chǎn)管理物流管理的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，條形碼的某些特性已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的商品和物流的高自動(dòng)化智能管理，而需要一種智能的電子標簽取代之，射頻無(wú)線(xiàn)電子標簽的特點(diǎn)正好可以取代傳統的條形碼技術(shù)，標簽將是未來(lái)企業(yè)生產(chǎn)管理和物流管理的更加有力的智能應用模式。

　　1、什么是電子標簽

　　事實(shí)上，射頻電子標簽并不是現在才有的一種技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)際在上世紀八十年代已經(jīng)出現，一直應用在某些特定的的領(lǐng)域，如工廠(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，倉庫中的物品管理或車(chē)站檢票。只不過(guò)這種技術(shù)的日益成熟，以及形態(tài)越來(lái)越小，成本越來(lái)越低，越來(lái)越適用于商品包裝和物流的管理了。

　　2、電子標簽的優(yōu)點(diǎn)

　　其優(yōu)勢在于：

　　不需要光源，甚至可以透過(guò)外部材料讀取數據；

　　使用壽命長(cháng)，能在惡劣環(huán)境下工作能夠輕易嵌入或附著(zhù)在不同形狀類(lèi)型的產(chǎn)品上；

　　讀取距離更遠；

　　可以寫(xiě)入及存取數據，寫(xiě)入時(shí)間相比打印條形碼更少；

　　標簽的內容可以動(dòng)態(tài)改變；

　　能夠同時(shí)處理多個(gè)標簽；

　　標簽的數據存取有密碼保護，安全性更高；

　　3、電子標簽的工作原理

　　被動(dòng)標簽和主動(dòng)標簽

　　主動(dòng)標簽自身帶有電池供電，讀N寫(xiě)距離較遠同時(shí)體積較大，與被動(dòng)標簽相比成本更高，也稱(chēng)為有源標簽。被動(dòng)標簽由閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲得工作所需的能量，成本很低并具有很長(cháng)的使用壽命，比主動(dòng)標簽更小也更輕，讀寫(xiě)距離則較近，也稱(chēng)為無(wú)源標簽。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)源標簽是取代條形碼標簽的主要發(fā)展方向，有源標簽因為其長(cháng)距離識別的優(yōu)勢，主要應用于大型的高速運動(dòng)物體的標識的識別之上，如機動(dòng)車(chē)的跟蹤和識別動(dòng)物或人類(lèi)身份的跟蹤和識別。下面主要是以無(wú)源標簽為例介紹其原理和性能的。

　　4、電子標簽識別系統的構成

　　一個(gè)真正的RFID電子標簽識別系統至少應包含電子標簽、閱讀器、數據處理、和存儲的設備以及系統軟件。

　　系統的工作方式

　　閱讀器主要包含無(wú)線(xiàn)電收發(fā)天線(xiàn)數據通訊及相應的控制電路；電子標簽主要包括無(wú)線(xiàn)電波接收與發(fā)射的電路電源可選擇及存儲數據的電路；數據處理與存儲的設備往往是69機。

　　電子標簽的應用

　　電子票證系統航空行李管理系統郵政包裹管理系統圖書(shū)管理系統防偽標簽物流管理系統門(mén)禁管理系統一卡通系統；

　　人員進(jìn)出入門(mén)禁管理員工考勤系統電子式感應門(mén)鎖停車(chē)場(chǎng)管理系統高速公路收費系統智能樓宇一卡通警衛巡邏系統車(chē)牌辨識系統畜牧業(yè)電腦養殖系統自動(dòng)倉儲系統生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化系統貨柜定位系統馬拉松計時(shí)系統垃圾車(chē)清運系統商品防竊系統；

　　摩托車(chē)晶片防盜器汽車(chē)晶片防盜器汽車(chē)防搶系統汽車(chē)無(wú)插孔感應門(mén)系統；

　　加油站付費系統會(huì )員認證系統連鎖店會(huì )員消費系統工程跨行業(yè)連鎖付費系統金融卡系統信用卡系統；

　　5、RFID電子標簽的商品包裝及成本

　　RFID電子標簽的外形現已可以做得很薄.并可附著(zhù)在不干膠片或其它的任意形態(tài)的包裝物品上.它的外形沒(méi)有任何苛求。它甚至還可以是包裝在物品的內部，只要電磁涉可以穿透到里面就可以了，所以電子標簽的[next]

　　電子標簽的成本是制約電子標簽徹底取代傳統條形碼的一個(gè)非常重要的因素。據有關(guān)機構測算.當一個(gè)電子標簽的成本降至為七分人民幣時(shí).電子標簽將會(huì )完全取代條形碼標簽，這一天可能不會(huì )太遠，據有關(guān)國外機構預計。在五年后，電子標簽的成本可望降到這個(gè)水平。

　　6、基于RFID電子標簽的物聯(lián)網(wǎng)的工作原理

　　RFID電子標簽的物流管理系統是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)(EPCNetwork)系統實(shí)現的，這種物聯(lián)網(wǎng)系統比傳統的物流管理的智能化程度要高得多，它通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上的ONS服務(wù)器和PML服務(wù)器可以對全世界所有的物品進(jìn)行全方位的管理和流動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)的工作過(guò)程如下圖所示。

　　(1)任何一個(gè)零售超市或物品倉庫和任何一個(gè)具有RFID電子標簽的物品或商品，只要經(jīng)過(guò)流動(dòng)(甚至不經(jīng)過(guò)流動(dòng))，都可以在RFID閱讀器上讀出其RFID電子標簽中的電子物品代碼，這個(gè)電子物品代碼在全球是唯一的，這個(gè)電子物品代碼是傳統的條形碼代碼的超集，讀出這個(gè)代碼后，既可以在本地的物品管理數據庫中對這些物品進(jìn)行管理，這就類(lèi)似于傳統的條形碼物流管理系統。但RFID電子標簽使用的意義完全不同于傳統的物流管理.它的偉大意義是要建立一個(gè)全球統一的物聯(lián)網(wǎng)，將全球的物品全部通過(guò)這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái).通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現物品從生產(chǎn)到流通，再到消費的全球性的智能物品管理網(wǎng)絡(luò ).這就是物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。

　　(2)從RFID閱讀器中讀出的電子物品代碼經(jīng)過(guò)物品管理系統向互聯(lián)網(wǎng)上的ONS目標名字服務(wù)器發(fā)出請求，尋找相應的PML服務(wù)器，ONS目標名字服務(wù)器反饋給相應的進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫。

　　(3)零售超市或物品倉庫的管理計算機將已讀出的物品電子代碼向指定的PML服務(wù)器查詢(xún)，即可查詢(xún)到指定的物品的全部信息。這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議回饋給進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫。

　　(4)進(jìn)行物品管理的零售超市或物品倉庫根據所查詢(xún)到的物品信息對物品進(jìn)行相應的處理。比如在零售店中自動(dòng)定期地檢查商品的有效期等，當商品有效期快到時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行訂貨，這樣就能很容易實(shí)現商品管理。圖中的示例使用了AutoIDCenter設計的結構。

　　7、RFID電子標簽的標準

　　7.1AutoIDCenter和UbiquitousIDCenter

　　國際上現在有兩家權威的RFID電子標簽標準研究機構，代表著(zhù)RFID電子標簽標準的發(fā)展方向。一個(gè)是1999年成立總部設在美國麻省理工學(xué)院(Mm的AutoIDCenter(自動(dòng)ID中心)，另一個(gè)是日本2003年3月成立的泛在的ID中一I'，，(UbiquitousIDCenter無(wú)處不在的ID中心)。上述兩個(gè)中心所推出的標準化規格有一些差別。例如在”自動(dòng)ID中心”的規格中，以96位代碼描述在Ic標簽中所容納的數據，而”無(wú)處不在ID中心II貝0采用128位代碼?！弊詣?dòng)ID中心”以利用互聯(lián)網(wǎng)為前提探討IC標簽機制，而”無(wú)處不在ID中心tI貝0考慮在不連接因特網(wǎng)的情況下使用IC標簽。雖然存在著(zhù)上述差異，但從他們所適用的業(yè)務(wù)來(lái)看，目前上述兩個(gè)標準化團體沒(méi)有太大的差異。

　　目前兩中心均已開(kāi)發(fā)完成各自的基礎架構。AutoIDCenter提出的是由被稱(chēng)為ePC的96位ID、物流管理系統ID信息的PML服務(wù)器以及檢索PML服務(wù)器位置的ONS(對象名稱(chēng)服務(wù)器)服務(wù)器組成的架構。UbiquitousIDenter將應用面向T—engine的技術(shù)。包括128位ID和名為ETP(實(shí)體傳輸協(xié)議)的專(zhuān)用協(xié)議等。還包括用于搜索Ic標簽和服務(wù)器位置的地址解析服務(wù)器。

　　7.2Auto—IDCenter的EPCNetwork

　　規范美國的Auto—IDCenter在2003年9月15日至17日于美國芝加哥舉行EPC(電子產(chǎn)品編碼)會(huì )議上公布了基于射頻標簽實(shí)現的”EPCNetwork”規范。包括如下內容：

　　1).EPCTagDataSpecification(EPC標簽數據規范)：定義EPC標簽的數據結構和數據格式。

　　2).900MHzClass0RadioFrequency(RF)IdentificationTagSpecification(900MHz射頻標簽規范)：詳細說(shuō)明了900MHz頻率類(lèi)的通訊接口和協(xié)議。包括射頻、標簽、通訊算法等方面的內容

　　3).13.56MHzISMBandClass1RadioFrequency(RF)IdentificationTagSpecification(13.56MHz射頻標簽規范)：詳細說(shuō)明了13.56MHz頻率類(lèi)的通訊接口和協(xié)議。包括射頻、標簽、通訊算法等方面的內容

　　4).860MHz一一930MHzClassIRadioFrequency(RDIdentificationTagRadioFrequency；amp；amp；amp；LogicalCommunicationInterfaceSpecification(860—930MHz射頻標簽規范)：詳細說(shuō)明了860MHz～930MHz頻率類(lèi)的通訊接口和協(xié)議。包括射頻、標簽、通訊算法等方面的內容

　　5).ReaderProtocol(讀寫(xiě)器協(xié)議)：定義了讀寫(xiě)器和EPC相關(guān)軟件及中間件(包括Savant)的通訊協(xié)議和通訊機制。

　　6).SavantSpecification(Savant規范)：定義了在EPC網(wǎng)絡(luò )中Savant為應用請求提供的服務(wù)

　　7).PhysicalMarkupLanguage(PML)CoreSpecifi—cation，XMLSchemaandInstanceFiles(PML，XML和實(shí)體文件規范)：定義了PML，XML和實(shí)體文件規范。提供Reader讀寫(xiě)信息的標準格式，以及相關(guān)的XML和實(shí)體文件規范。

　　8).ObjectNameService(ONS)Specification(0NS規范)：定義ONS的服務(wù)機制。

　 8、RFID電子標簽的完全普及存在的問(wèn)題

　　RFID技術(shù)在中國普及的最大障礙來(lái)自芯片的成本，另一個(gè)問(wèn)題是為應用RIFD而引起的整個(gè)信息物流管理系統的更新?lián)Q代也是巨大的經(jīng)濟負擔，標準的不統一也是制約RFID得以推廣的另外一個(gè)因素.還有較高的差錯率也是RFID技術(shù)需要改進(jìn)的方面，包含有RFID的電子標簽還會(huì )引起隱私權的侵犯也是一個(gè)問(wèn)題。這些問(wèn)題正在不斷地改進(jìn)之中，隨著(zhù)RFID電子標簽的日益普及，RFID技術(shù)將會(huì )遂步完善，這個(gè)任何一個(gè)新技術(shù)的必由之路。

　　9、物流管理系統結尾

　　RFID電子標簽的優(yōu)良特性及智能管理，在不久的將來(lái)會(huì )取代條形碼技術(shù)，RFID電子標簽技術(shù)的更新?lián)Q代，將對商品包裝和物流管理系統產(chǎn)生深遠的影響，我們要把握這個(gè)信息時(shí)代產(chǎn)生的巨大的商機，立于商海的不敗之地。