1、RFID技術(shù)簡介

　　射頻識別(Radio Frequency Identification，縮寫RFID)俗稱電子標(biāo)簽，廣泛用于資產(chǎn)、人員、供應(yīng)鏈及工器具管理等領(lǐng)域。射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。超高頻RFID技術(shù)可遠(yuǎn)距離識別高速運(yùn)動物體，且可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。

　　基本的RFID應(yīng)用系統(tǒng)由三部分組成：標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象;讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式;中間件(MiddleWare)：扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用系統(tǒng)之間的中介角色，是應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫器間數(shù)據(jù)流入和數(shù)據(jù)流出的軟件。基本的RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成，如圖：

圖1：基本RFID應(yīng)用系統(tǒng)組成

　　將射頻識別技術(shù)與條碼(Barcode)技術(shù)相互比較，射頻識別擁有許多優(yōu)點(diǎn)，如識別距離遠(yuǎn)、識別時不需要標(biāo)簽視覺可見、能夠在惡劣環(huán)境中使用、內(nèi)容可以更新、能夠批量讀取多個標(biāo)簽、可識別高速運(yùn)動物品、信息量大、不容易仿制等。

　　射頻識別技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一，就目前的技術(shù)發(fā)展來看，RFID領(lǐng)域處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最前端，也是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、自動化程度高，并逐漸國際化和普及化，如在人員出入管理、車輛管理、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)過程管理、物流管理、貨物追蹤管理、防偽管理等等。其技術(shù)核心就是通過人為標(biāo)識的方式——附加RFID標(biāo)簽，使無論是人員、車輛、涉密介質(zhì)還是貨物等成為可被系統(tǒng)識別的目標(biāo)，通過對目標(biāo)和與其相關(guān)的信息進(jìn)行管理，達(dá)到高效、科學(xué)管理的目的。

　　2、項(xiàng)目背景

　　目前，傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理模式無論從質(zhì)量上還是效率上，都難以適應(yīng)資產(chǎn)管理新形式的需要。因此，尋找一種簡便、高效的管理手段成為必然。 當(dāng)前企事業(yè)單位資產(chǎn)管理主要采用人工管理與條碼管理相結(jié)合的方式。人工管理方式效率低、錯誤率高，條碼技術(shù)管理方式本身存在一定的局限性，如易損毀及環(huán)境限制嚴(yán)格等。將RFID電子標(biāo)簽貼在固定資產(chǎn)表面或內(nèi)部，標(biāo)簽內(nèi)記錄了固定資產(chǎn)相關(guān)信息并與數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)。同時，在主要通道處及區(qū)域不同位置安裝的讀寫設(shè)備將自動對標(biāo)簽內(nèi)的信息進(jìn)行讀取和記錄，工作人員也可以通過手持讀寫器對固定資產(chǎn)進(jìn)行定期或不定期的盤點(diǎn)。在固定資產(chǎn)管理中應(yīng)用RFID技術(shù)可以達(dá)到以下效果：以資產(chǎn)生命周期為管理基礎(chǔ)，以最大化利用資產(chǎn)資源為原則，幫助企事業(yè)單位提高資產(chǎn)管理質(zhì)量和效率，大大減少資產(chǎn)丟失率。

　　目前資產(chǎn)管理是RFID技術(shù)應(yīng)用增長較快的領(lǐng)域之一，本數(shù)據(jù)采集解決方案主要是利用RFID非接觸無線自動識別技術(shù)這一特性，對不同質(zhì)材的物件安裝不同的電子標(biāo)簽，并將每一物件的使用信息寫入電子標(biāo)簽。在對資產(chǎn)進(jìn)行盤查時，通過移動讀寫設(shè)備讀取電子標(biāo)簽信息，并與中心資產(chǎn)管理系統(tǒng)結(jié)合，對資產(chǎn)新增、調(diào)撥、閑置和報廢等信息進(jìn)行自動、實(shí)時地實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的資產(chǎn)使用情況管理，從而提高資產(chǎn)使用效率，降低成本。

　　某公司為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對物流周轉(zhuǎn)箱的“精確控制、精細(xì)管理”的工作要求，根據(jù)目前的管理現(xiàn)狀和對RFID技術(shù)在物流管理中的可行性研究，提出在其物流周轉(zhuǎn)箱中實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)的應(yīng)用，目的是為了提高物流周轉(zhuǎn)箱管理的先進(jìn)性與高效性，同時降低丟失率。

　　上海實(shí)甲智能系統(tǒng)有限公司(以下簡稱：上海實(shí)甲)，結(jié)合現(xiàn)今的RFID技術(shù)并根據(jù)某公司管理的業(yè)務(wù)需求，提出了RFID技術(shù)應(yīng)用在物流周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)中。本方案采用RFID電子標(biāo)簽對物流周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行標(biāo)識，并在管理系統(tǒng)中融合了先進(jìn)的RFID數(shù)據(jù)采集手段，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)周轉(zhuǎn)箱的資產(chǎn)管理的信息化與現(xiàn)代化。以此，提高企業(yè)資產(chǎn)的管理水平和管理效率，降低企業(yè)管理成本。

　　3、方案架構(gòu)

　　根據(jù)某公司周轉(zhuǎn)箱的RFID管理需求，目標(biāo)系統(tǒng)將由智能RFID手持機(jī)終端、智能RFID識別通道終端系統(tǒng)、RFID發(fā)標(biāo)終端系統(tǒng)等子系統(tǒng)，與WiFi/LAN 網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成RFID物流周轉(zhuǎn)箱管理系統(tǒng)。即智能RFID手持機(jī)系統(tǒng)、智能RFID識別通道終端系統(tǒng)、RFID設(shè)備服務(wù)端系統(tǒng)，通過WiFi /LAN 網(wǎng)絡(luò)訪問并操作管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)倉儲管理所需數(shù)據(jù)的互通與共享。

　　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下所示：

圖2：硬件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　4、解決方案

　　某公司公司采用RFID技術(shù)應(yīng)用在物流周轉(zhuǎn)箱中，著重需要解決了2個問題：提高周轉(zhuǎn)箱出入庫效率、資產(chǎn)管理透明化減少丟失。具體而言要實(shí)現(xiàn)以下管理目標(biāo)：

　　A.倉儲管理以RFID標(biāo)簽標(biāo)識的物流周轉(zhuǎn)箱為基本識別單位;

　　B.通過發(fā)標(biāo)終端系統(tǒng)，對周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化和資產(chǎn)入冊登記;

　　C.通過智能RFID識別通道終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱子資產(chǎn)的出入庫計數(shù)、庫存自動更新，并將出庫數(shù)據(jù)和接收方的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián);

　　D.通過智能RFID手持終端，做為出入庫時的應(yīng)急數(shù)據(jù)采集方案;

　　E.通過智能RFID手持終端實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)的盤點(diǎn)、維護(hù)等操作。

　　為實(shí)現(xiàn)上述周轉(zhuǎn)箱管理目標(biāo)，本方案從標(biāo)簽選型和設(shè)備選型兩方面，著重闡述了在物流管理中如何使用RFID設(shè)備，以更好地發(fā)揮RFID的技術(shù)優(yōu)勢。

　　4.1標(biāo)簽及貼標(biāo)

　　根據(jù)對華為設(shè)備項(xiàng)目的了解，在物流周轉(zhuǎn)箱的管理過程中需要使用的RFID標(biāo)簽主要就是周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽。

　　周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽

　　周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽用于標(biāo)識該資產(chǎn)，含抗靜電處理材料，標(biāo)簽需選擇抗金屬標(biāo)簽ST-9525。根據(jù)情況在特定位置用螺絲或鉚釘直接固定安裝在煙籠上。標(biāo)簽的形式見下圖，此種方式安裝簡便，便于數(shù)據(jù)采集，可保證標(biāo)簽信息讀寫準(zhǔn)確率和可靠性。

　　適用領(lǐng)域：適用于部隊IT(電腦)、資產(chǎn)管理、物流管理、汽車部件工序管理等領(lǐng)域

　　特 性：高強(qiáng)度多功能標(biāo)簽，粘貼在金屬上使用

　　頻 率：902~928MHz EPC Gen2

　　尺寸類型：95 x 25 x 3.5mm (帶背膠/帶鉚釘孔)

　　讀取距離：固定型: 6m以上(輸出30dBm基準(zhǔn)) 移動型: 2.5m以上(輸出28dBm基準(zhǔn))

　　適用溫度：-20℃ ~ 85℃

　　也可以選擇ST-A120標(biāo)簽，標(biāo)簽的形式及安裝位置見下圖。

　　適用領(lǐng)域：塑料周轉(zhuǎn)箱等;

　　頻 率：920.5-924.5MHz

　　芯 片：Alien H3， EPC Class-1 Gen2，EPC 96bits

　　讀寫距離：4M

　　工作溫度：-20～75℃

　　應(yīng)用溫度：-40～85℃

　　尺 寸：118*32*12 mm

　　安裝方法：使用背膠、螺絲、鉚釘

　　4.2流程設(shè)計及設(shè)備配置

　　為實(shí)現(xiàn)華為設(shè)備物流周轉(zhuǎn)箱管理系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集，需要配置的RFID設(shè)備主要有：屏蔽式RFID識別通道、RFID手持終端、RFID發(fā)卡機(jī)等。

　　4.2.1資產(chǎn)登記入冊

　　在發(fā)卡終端系統(tǒng)中通過發(fā)卡機(jī)設(shè)備SR-3200B完成設(shè)備標(biāo)簽數(shù)據(jù)的初始化，將標(biāo)簽通過鉚釘或背膠方式固定到周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)上，完成資產(chǎn)的登記入冊;

　　桌面式讀寫設(shè)備SR-3200B的基本性能參數(shù)如下：

　　工作溫度: -10℃~55℃

　　存儲溫度: -20℃~75℃

　　工作濕度: 5%~95%無冷凝

　　工作電源: DC +5V/0.5A (USB供電，可選適配器供電)

　　尺寸/重量: 168*108*40mm /約0.4kg

　　外殼材料:塑料(PC/ABS)

　　RFID: EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C

　　頻率特征: 國標(biāo)：920MHz~925MHz 美標(biāo)：902MHz~928MHz

　　頻率模式:定頻/跳頻，10個跳頻點(diǎn)

　　輸出功率: 16~22dBm，步進(jìn)間隔1dB

　　讀寫標(biāo)簽距離:讀標(biāo)簽距離>1米，寫標(biāo)簽約為0.3米

　　天線端口:無外部天線端口，內(nèi)置一個小型圓極化天線

　　通訊接口: USB虛擬串口(默認(rèn))/RS232，任選其一

　　4.2.2資產(chǎn)出、入庫

　　在倉庫的出入口安裝智能屏蔽式RFID識別通道，用于批量識別通過通道的周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)數(shù)量，并記錄相關(guān)的客戶信息;在特殊情況下可以使用手持機(jī)進(jìn)行出入庫的操作。一般需要配置出入各一套通道，具體數(shù)據(jù)根據(jù)倉庫的實(shí)際情況決定。

　　屏蔽式RFID識別通道

　　屏蔽式RFID識別通道(需定制開發(fā)產(chǎn)品)配置在倉庫的出入口處，用于對周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽進(jìn)行讀取。

　　屏蔽式RFID識別通道是上海實(shí)甲自主設(shè)計開發(fā)的集成設(shè)備，主要由固定式RFID讀寫設(shè)備SR-2414、4個天線、射頻信號屏蔽罩、控制機(jī)箱等部件構(gòu)成，具有安裝部署靈活和易于擴(kuò)展安裝外部設(shè)備的特點(diǎn)。此識別通道通過3面的射頻信號屏蔽罩用以防止對通道外眾多煙籠標(biāo)簽的誤讀誤寫，可有效保證了標(biāo)簽的識讀率和可靠性。識別通道與管理系統(tǒng)通過有線局域網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)交互，從而實(shí)現(xiàn)對煙籠標(biāo)簽信息進(jìn)行識別和寫入。

　　可以通過工控機(jī)直接進(jìn)行控制和現(xiàn)場顯示，含報警器進(jìn)行報警。為了進(jìn)一步提高通道的數(shù)據(jù)識別準(zhǔn)確率，可以在通道中放置兩套rfid固定式讀寫器和天線。

　　內(nèi)置固定式RFID設(shè)備采用上海實(shí)甲的SR-2414，此設(shè)備具有超強(qiáng)的防碰撞性能和超遠(yuǎn)的讀取距離，并帶偵測標(biāo)簽功能的節(jié)能模式和邏輯輸入輸出功能，配置靈活、使用方便。

　　SR-2414基本性能參數(shù)如下：

　　工作溫度：-20℃~55℃

　　存儲溫度：-40℃~85℃

　　工作濕度：5%~95%無冷凝

　　工作電源：DC +9V/3A

　　尺寸/重量：180*180*43mm/約1kg

　　外殼材料：金屬(鋁合金)

　　接口協(xié)議：EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C

　　頻率模式：定頻/跳頻，10個跳頻點(diǎn)

　　輸出功率：16~31dBm，步進(jìn)間隔1dB

　　讀寫距離：讀>12米，寫約為讀標(biāo)簽距離的50%

　　(與讀寫器參數(shù)設(shè)置、天線及標(biāo)簽有關(guān))

　　天線端口：4個SMA接口

　　通訊接口：RS232，10/100M以太網(wǎng)

　　工作模式：外部觸發(fā)/間隔T循環(huán)/連續(xù)工作

　　I/O端口：4光電隔離輸入/ 2繼電器輸出

　　4.2.3資產(chǎn)盤點(diǎn)、查找

　　使用手持機(jī)對周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)和查找操作。

　　SR-6601基本性能參數(shù)如下：

　　處理器：ARM9 32位處理器，主頻400MHz

　　操作系統(tǒng)：WinCE 5.0

　　內(nèi)存：64M/128M

　　FLASH存儲器：256M

　　顯示屏：3.2英寸TFT真彩色240*320分辨率 帶手寫觸摸屏

　　條碼掃描：支持一維激光條碼

　　RFID：高密度集成芯片組和SR-5101 UHF讀寫模塊，

　　支持EPC C1 G2/ISO 18000-6C協(xié)議

　　無線傳輸：GPRS/WiFi/BlueTooth

　　接口：SIM卡、USB

　　防護(hù)等級：IP54，能夠承受多次從1.2米掉落到水泥表面

　　工作環(huán)境：使用 0℃~50℃，存儲 -20℃~70℃

　　4.2.4資產(chǎn)維修、維護(hù)

　　維護(hù)維修操作時，可使用手持機(jī)或發(fā)卡終端對周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)進(jìn)行識別。

　　4.2.5資產(chǎn)報廢

　　資產(chǎn)報廢后，也可使用手持機(jī)或發(fā)卡終端對周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)進(jìn)行識別。根據(jù)需要可以對標(biāo)簽進(jìn)行回收以便重復(fù)使用。

　　4.3系統(tǒng)特點(diǎn)及實(shí)施效益

　　4.3.1系統(tǒng)特點(diǎn)：

　　A.采用RFID標(biāo)簽標(biāo)識物流周轉(zhuǎn)箱，將其作為物流過程管理的基本單位，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集;

　　B.多種數(shù)據(jù)采集方式集成應(yīng)用，通過有線/無線的通信方式，實(shí)現(xiàn)智能RFID識別通道、智能RFID手持機(jī)、發(fā)卡終端等讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳;

　　C.完整的周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)管理流程，涵蓋登記入冊、入庫、出庫、盤點(diǎn)、維修報廢管理等;

　　D.精確的庫存管理，出入庫自動校正庫存，非法出入庫及時告警。

　　4.3.2實(shí)施效益：

　　A.完整的周轉(zhuǎn)箱生命周期內(nèi)流動全過程管理功能，出入庫差錯及時報警，對周轉(zhuǎn)箱的實(shí)時動態(tài)管理的能力得到極大提高;

　　B.管理實(shí)時，操作快捷，記錄詳盡，實(shí)現(xiàn)完整的管理鏈路。

　　C.提高出入庫準(zhǔn)確率，數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn);

　　D.全過程數(shù)據(jù)的實(shí)時采集并記錄，通過信息集中管理，達(dá)到信息共享，減少勞動環(huán)節(jié)，節(jié)約時間;通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析處理，提供管理所需的各種數(shù)據(jù)，為決策者提供可靠依據(jù)。

　　E.有效提高周轉(zhuǎn)箱的利用率，并減少周轉(zhuǎn)箱資產(chǎn)的丟失;

　　F.靈活易用的RFID中間件技術(shù)，可在現(xiàn)有管理系統(tǒng)中方便地擴(kuò)展RFID數(shù)據(jù)采集方式，充分保護(hù)企業(yè)的現(xiàn)有投資。