射頻識別物流配送

射頻識別物流配送

目前，在我國各種自動識別技術方興未艾，射頻技術更是以其使用壽命長、讀取距離大、動態(tài)讀取等優(yōu)點得到廣泛應用，特別是在對時間、數量和質量要求較高的物流配送領域，要高效、準確地完成配送任務，射頻技術與其它自動識別技術相比優(yōu)勢更加明顯。

一、射頻技術原理

無線射頻識別技術是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信息和空間耦合傳輸特性來實現對被識別物體的自動識別。射頻系統(tǒng)主要硬件設備包括：

讀頭。讀頭也稱為閱讀器，它在射頻識別系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。首先，讀頭的頻率決定了射頻識別系統(tǒng)的工作頻段；其次，讀頭的功率直接影響射頻識別的距離；再次，產生RF信號及RF能量激活并支持“被動式”RFID標簽。讀頭利用天線來發(fā)射能量，形成電磁場，通過電磁場來觸發(fā)作為數據載體的標簽，與這個標簽建立通信聯系并且在計算機和標簽間傳輸數據。通過讀頭內的收發(fā)裝置接收來自標簽上的已編碼RF信號，對標簽的認證識別信息進行解碼，將認證識別信息連帶標簽上其他相關信息傳輸到計算機以供處理。另外，還可以將計算機系統(tǒng)的發(fā)送信息傳輸給標簽，使標簽成為數據載體。

標簽。標簽是指由IC芯片和無線通信天線組成的大小如芝麻粒的無線通信IC和天線組成的模塊超微型的小標簽。標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，標簽附著在待識別物體的表面。存儲在芯片中的數據，可以由讀頭以無線電波的形式非接觸的讀取，并通過讀頭的處理器，進行信息解讀并進行相關管理。

標簽可以是只讀的、讀/寫兼具的或寫一個/讀多個的形式；可以是“主動式”，也可以是“被動式”的。通常，“主動式”標簽需要專用電池支持其傳輸器及接收器的工作，但RAM區(qū)不一定大。為避免干擾，主動式的標簽要求能接收與轉發(fā)多個頻點的信號，以避免鄰道干擾，卡的組成復雜，而且功耗也大。由此，“主動式”標簽一般比“被動式”標簽在形體上要大一些而且價格也更昂貴。另外，“主動式”標簽的使用壽命與其電池壽命直接相關?！氨粍邮健睒撕灨鶕鋺玫牟煌?，也可以分為“有電源”和“無電源”工作模式。“被動式”標簽將從讀頭或傳輸接收機傳來的RF信號反向因素，并可通過調制解碼將相關信息加入到其所反射的RF信號中。對于“被動式”標簽而言，它無需電池來放大反向信號的載波能量，有的“被動式”標簽使用電池僅是用于支持標簽中存儲器的工作或支持標簽中的對反射信號進行調制解碼元件的工作。

天線。天線是一種能將接收到的電磁波轉換為電流信號，或者將電流信號轉換為電磁波的裝置。讀頭必須通過天線來發(fā)射能量，形成電磁場，通過電磁場來對標簽進行識別。因此，天線所形成的電磁場的范圍就是射頻系統(tǒng)的可讀區(qū)域。任一射頻系統(tǒng)至少應包含一根天線以發(fā)射和接收RF信號，有些射頻系統(tǒng)是由一根天線來同時完成發(fā)射和接收的；而另一些則由一根天線來完成發(fā)射而另一根天線來承擔接收，所采用的天線形式和數量應視具體情況而定。

射頻系統(tǒng)的數據讀寫操作是嚴格按照“主——從原則”來進行的。讀頭的所有動作均由計算機系統(tǒng)來控制，為了執(zhí)行計算機系統(tǒng)發(fā)出的一條指令，讀頭的基本任務就是啟動數據載體，與標簽建立通信并在計算機系統(tǒng)與讀頭之間傳送數據。

便攜式數據終端與射頻通信結合，可將采集到的有用數據存儲起來或傳送至一個管理信息系統(tǒng)。操作時先把射頻信息通過掃描輸入到便攜式數據終端，再聯接到管理信息系統(tǒng)，從而得到用戶物資信息。

二、射頻技術與相關技術對比

目前，在我國應用較為廣泛的自動識別技術主要有：條碼技術、磁條技術、IC卡技術和射頻技術，各種技術都有其優(yōu)點和缺陷，我們要根據不同領域的具體物流情況選擇與之相應的自動識別技術。

條碼成本較低，適用于需求量小、數據不必更改的場合，例如商品包裝上就很合適，但是較易磨損，且數據量很小，而且條碼只對一種或一類商品有效。磁條技術是接觸識讀，其數據可做部分讀寫操作，給定面積編碼容量比條碼大，對于物品逐一標志成本比條碼高，接觸性識讀最大的缺點就是靈活性太差。磁卡的價格很便宜，但是很容易磨損，不能折疊、撕裂，數據量較小。IC卡安全性比較高，存儲容量大，但是價格也稍高些，由于它的觸點暴露在外面，有可能因人為的原因或靜電而損壞。

射頻技術的優(yōu)點是不局限于視線，識別距離可以達到幾百米。射頻標簽具有可讀寫能力，可攜帶大量數據，同時具有難以偽造和智能性較高等特點，最大的優(yōu)點就在于非接觸性，因此完成識別工作時無須人工干預，能夠實現自動化且不易損壞，可識別運動的物體并同時識別多個射頻標簽，操作快捷方便。另外，射頻標簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，這樣的環(huán)境中，短距離的產品可用在工作的流水線上跟蹤物體；長距離的產品多用于交通上，可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。RFID識別的缺點是標簽成本相對較高，而且一般不能隨意扔掉。

三、射頻技術在物流配送方面的應用

用于在途物資可見性系統(tǒng)。物資配送中心接到配送任務后，需要及時、迅速地將需求方所需物資運送到位，利用射頻技術即可準確、迅速地完成配送任務并實現對在途物資的跟蹤。物資配送中心為每臺車配發(fā)一枚射頻標簽，并在倉庫出入口處安裝一套射頻裝置形成門禁，以利用射頻技術完成物資的自動出入庫操作。

第一步，物資配送中心所派車隊進入倉儲中心時通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽信息并在倉儲中心系統(tǒng)中顯示此時車隊所載物資為空。

第二步，車隊裝載物資完畢離開發(fā)物倉庫時再次通過門禁，物流系統(tǒng)將出庫物資信息寫入到系統(tǒng)數據庫中并上報給物資配送中心，這樣就等于射頻標簽承載了其所運物資的相關信息，自動完成物資出庫，此時運送物資的車輛和物資進入在途狀態(tài)。

第三步，運輸車隊到達收物倉庫時再度通過門禁，閱讀器讀取到射頻標簽中的信息后傳輸給倉儲中心系統(tǒng)，系統(tǒng)即顯示待入庫物資的相關信息并寫入數據庫，自動完成物資入庫，并上報給物資配送中心，以告知物資配送中心此次物資配送任務已經完成。

在物資在途期間，物資配送中心根據發(fā)/收物倉儲中心上報的數據可知在途物資的名稱、品種和數量等信息，達到在途物資的可見性，如果再輔以GIS技術還可以實現在途物資的動態(tài)可見，此處不再詳述。

圖2

用于特定物資尋找。特定物資尋找系統(tǒng)主要由射頻標簽和手持式無線詢問機組成，其中記錄著物資信息的射頻標簽附在物資運輸車輛或包裝箱上，手持式無線詢問機能發(fā)出脈沖電波激活射頻標簽，并能在100米距離范圍內閱讀標簽上的信息內容。一個貨物場上通常停著若干車輛，當需要