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RFID技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用

作者:安徽財經(jīng)大學(xué) 劉秋劍
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2007-11-30 16:32:00
摘要:RFID(Radio Frequency Identification射頻識別)技術(shù)是一種利用無線電波進行非接觸雙向通信的自動識別技術(shù)。該技術(shù)能對具體實物的流動信息進行快速準確的識別和輸入,保證信息能夠?qū)崟r地表達實物流動過程,適應(yīng)了現(xiàn)代物流對貨物倉儲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)全程可視、可控的要求,在物流管理領(lǐng)域形成了無可比擬的優(yōu)勢。
RFID(Radio Frequency Identification射頻識別)技術(shù)是一種利用無線電波進行非接觸雙向通信的自動識別技術(shù)。該技術(shù)能對具體實物的流動信息進行快速準確的識別和輸入,保證信息能夠?qū)崟r地表達實物流動過程,適應(yīng)了現(xiàn)代物流對貨物倉儲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)全程可視、可控的要求,在物流管理領(lǐng)域形成了無可比擬的優(yōu)勢。 

RFID系統(tǒng)組成及工作原理 

RFID技術(shù)是一種基于電磁理論的通信技術(shù)。它利用射頻方式進行非接觸式雙向通信,以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)。適用于物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集和交換的場所?,F(xiàn)已在倉儲管理、運輸管理、高速公路收費、鐵路車輛和貨運集裝箱的識別、汽車防盜系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用。RFID系統(tǒng)主要有兩部分組成:讀寫器和射頻標簽。 

讀寫器也稱閱讀器。讀寫器由射頻模塊、讀寫模塊和天線3個主要部分組成。它通過天線發(fā)射射頻載波信號并接受射頻標簽反射回的射頻載波信號,具有與射頻標簽通信的功能;具有很強的數(shù)字信號處理能力以及數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)糾錯、出錯報警等功能;還可以通過標準接口將標簽內(nèi)容和其他信息傳輸給計算機,實現(xiàn)與計算機通信的功能。 

射頻標簽,也稱電子標簽或射頻卡。射頻標簽由射頻模塊、存儲器、控制模塊及天線4個主要部分組成。標簽的幾個主要模塊集中在一塊芯片中,芯片的外圍有連接天線,對有源標簽還需連接電池。標簽是全封裝的,即將芯片及天線(和電池)完全封裝在內(nèi)。通常情況下射頻標簽具有如下功能:具有一定容量的存儲器,用以存儲被識別對象的信息;在一定的工作環(huán)境及技術(shù)條件下標簽數(shù)據(jù)可讀、寫;維持對識別對象的識別及相關(guān)信息的完整;數(shù)據(jù)信息編碼后,工作時可傳輸給讀寫器。 

射頻標簽按獲取電能的方式不同,分為有源射頻標簽(主動式標簽)與無源射頻標簽(被動式標簽)。有源射頻標簽內(nèi)部自帶電池進行供電,電能充足、工作可靠性高、信號傳遞的距離遠。無源射頻標簽內(nèi)部不帶電池,其工作能量來自讀寫器。 

無源射頻標簽具有永久的使用期,常常用在標簽信息需要每天讀寫或頻繁讀寫的地方,而且無源射頻標簽支持長時間的數(shù)據(jù)傳輸和永久性的數(shù)據(jù)存儲。其缺點主要是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x要比有源射頻標簽小。 

射頻標簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸 

是通過空氣介質(zhì)以無線電波的形式進行的。其工作原理是:進入讀寫器工作區(qū)域的射頻標簽接收讀寫器發(fā)出的射頻信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(無源標簽),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(有源標簽),讀寫器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 

RFID系統(tǒng)的識讀過程包括以下4步: 
① 讀寫器將設(shè)定數(shù)據(jù)的無線電載波信號經(jīng)過發(fā)射天線向外發(fā)射。② 當射頻標簽進入發(fā)射天線的工作區(qū)時,射頻標簽被激活后即將自身信息代碼經(jīng)天線發(fā)射出去。③系統(tǒng)的接收天線接收到射頻標簽發(fā)出的載波信號,經(jīng)天線的調(diào)制器傳給讀寫器,讀寫器對接收到的信號進行解調(diào)、解碼,送后臺電腦控制器。④計算機控制器根據(jù)邏輯運算判斷射頻標簽的合法性,針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)的動作。從而完成與物體有關(guān)信息查詢、收費、放行、統(tǒng)計、管理等應(yīng)用。 

RFID技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用 

1.在倉儲環(huán)節(jié)的應(yīng)用。RFID系統(tǒng)可以在智能倉庫貨物接收、入庫、訂單揀貨、出庫等環(huán)節(jié)應(yīng)用。當貼有射頻標簽的貨物或容器進入倉儲中心(或物流中心)時,裝卸平臺上的閱讀器將自動識讀標簽,確認貨物的數(shù)量、大小、種類等是否與訂單一致,并且把收貨時間及貨物運輸途中的損壞程度等信息輸入主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,完成貨物接收工作。入庫時,由于實現(xiàn)了庫位、品種和射頻標簽的對應(yīng)管理,系統(tǒng)可以根據(jù)目前倉庫庫位情況,自動生成貨物上架信息(如貨物上架庫位地址等),待上架操作完成后,利用手持閱讀器將對應(yīng)貨位最新的貨物信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)庫,主控計算機自動進行貨位貨物信息的變更確認,完成貨物入庫操作。 

出庫時,出庫信息通過系統(tǒng)處理并傳到相應(yīng)庫位的電子標簽上,顯示出該庫位貨物需出庫的數(shù)量,同時發(fā)出光和聲音信號,指示揀貨員完成作業(yè)。揀貨完畢后,揀貨人員通過手持閱讀器,將對應(yīng)貨位最新貨物信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)自動進行貨位貨物信息的變更確認,完成物品出庫操作。當貨物從備貨區(qū)到裝卸平臺,安置于該處的RFID系統(tǒng)把出貨時間、數(shù)量等信息輸入主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。 

2.在運輸環(huán)節(jié)的運用。射頻識別技術(shù)結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),可以對物流運輸過程進行全面可視化跟蹤。當貼有電子標簽的貨物和運輸工具,經(jīng)過一些設(shè)立了RFID讀寫系統(tǒng)的地理位置時,運輸工具可以不用停下來而直接通過,節(jié)省了通關(guān)的時間。同時,設(shè)立在運輸路徑上的RFID系統(tǒng)可以對車輛進行實時定位跟蹤,及時了解貨物在途運輸信息,便于公司進行遠程調(diào)度管理,并極大地提高了在途貨物的安全性。例如,RFID技術(shù)在集裝箱運輸管理中的應(yīng)用可以提高集裝箱的運輸效率。 

將記錄有集裝箱箱號、箱型、裝載貨物種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)的電子標簽安裝在集裝箱上,在經(jīng)過安裝有RFID系統(tǒng)的公路、鐵路的出人口、碼頭的檢查門時,該系統(tǒng)既可以對集裝箱進行動態(tài)跟蹤,同時閱讀器可以非常容易地校驗集裝箱等封閉容器內(nèi)的貨物,而無需花費大量的人力和時間進行開箱檢查、手工點貨和貨單校對,不僅加快了車輛進港提箱的速度,而且對車輛提箱進行嚴密的管理并有效地降低了工作人員的勞動強度,減少了人為因素造成的差錯。 

物流管理中采用RFID技術(shù)的實踐意義 

1.為現(xiàn)代物流管理各階段中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的通用語言?,F(xiàn)代物流是指以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ),整合運輸、包裝、裝卸、搬運、發(fā)貨、倉儲、流通加工、配送、回收加工及物流信息處理等各種功能而形成的綜合性物流活動模式。為了滿足現(xiàn)代物流的發(fā)展需要,必須在整個物流過程中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的通用語言,條形碼和射頻識別等技術(shù)的應(yīng)用滿足了這個要求。而射頻標簽由于其自身的特點可以在物流的不同環(huán)節(jié)中隨不同的實體(物資、運輸工具、物流容器等)移動,通過在不同的活動環(huán)節(jié)向不同的系統(tǒng)輸入/輸出數(shù)據(jù),這樣就提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換的媒介。從RFID的工作原理可以看出,射頻標簽突破了傳統(tǒng)條形碼技術(shù)的局限,與條形碼相比還具有以下突出的優(yōu)點:非接觸自動識別,閱讀距離遠,一次可識別多種物體;讀寫速度快,可對高速物體(如運輸途中的汽車)進行識別;可透過外部材料(玻璃、布料、木材、塑料等非金屬材料)讀取數(shù)據(jù);標簽信息容量大,可反復(fù)讀寫;射頻標簽是封裝式的,不易損壞,適合于在惡劣環(huán)境下用。因此,RFID技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用將通過提供更精確、更及時的物資流動信息,使每一個物流環(huán)節(jié)的各成員實現(xiàn)信息共享,減少重復(fù)工作,從而提高整個物流系統(tǒng)的運行效率。 

2,優(yōu)化倉庫管理,提高工作效率。運用RFID結(jié)合計算機技術(shù)和托盤管理,可提供進貨上架、補貨、揀貨等作業(yè)指示,從而減少貨物的搬運次數(shù),縮短作業(yè)時間,減少差錯和貨物損壞,使工作效率大大提高。例如,深圳白沙物流有限公司,在引入RFID技術(shù)之前,產(chǎn)品入庫時要用條碼掃描終端對每件產(chǎn)品的條碼進行逐一掃描,出庫時又要重復(fù)一遍。掃描條碼時可能會出現(xiàn)的重碼或遺漏情況很難及時發(fā)現(xiàn),不同條碼貨物的存放位置也無法確定,整個過程存在大量的重復(fù)勞動和出錯的隱患。 

引入RFID技術(shù)后,公司只需在產(chǎn)品出廠入庫前掃碼一次, 剩下的工作由應(yīng)用RFID的數(shù)字分揀系統(tǒng)自動完成,貨品移動的每一個過程都由標簽和閱讀器自動記錄并自動處理,從而省掉了不必要的機械重復(fù)勞動。具體來說,公司在應(yīng)用RFID的數(shù)字化分揀系統(tǒng)之前,完成4000件第一次出貨工作需要約3-3.5個小時。使用該系統(tǒng)后,這一時間縮短到了約2個小時。第二次補貨出庫的時間也由原來的2-2.5個小時縮短到了約1個小時。同時倉庫利用率也由30%提升到8O%。 

3.實現(xiàn)物流管理的實時化、可視化。 

RFID系統(tǒng)能對具體實物的流動信息進行快速、準確的識別和輸入,大量物流信息的采集可在實體交換時自然完成,從而保證信息能夠準確實時地表達實物流動過程。同時物資在儲存、運輸過程中的信息,都可以完全實時、準確地反映在企業(yè)的信息系統(tǒng)中,大大增加企業(yè)物流管理的實時性、可視性,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的經(jīng)營決策和控制提供科學(xué)的依據(jù)。 

倉庫管理的實時性可以為企業(yè)提供實時的庫存信息,對客戶的需求做出積極的反應(yīng),有利于提高貨架充足率,提高交貨的可靠性和準時性,進而迅速滿足客戶的供貨要求,保證了與關(guān)鍵客戶的關(guān)系,最終提高客戶滿意度。物流全程的可視化跟蹤,可以使物流公司對貨物和車輛進行實時有效的監(jiān)控, 提高公司總體調(diào)度水平,達到全局最優(yōu)。同時還可以使客戶對自己的貨物在途狀況有比較全面的了解,輔助客戶根據(jù)物流狀況對生產(chǎn)、銷售進行合理安排。 

運用RFID技術(shù),無論貨物在訂購中、運輸中,還是在某個倉庫儲存著,通過該系統(tǒng)管理人員都可以實時,準確地掌握所有信息,使得企業(yè)能夠在最短的時間內(nèi)對復(fù)雜多變的市場作出快速的反應(yīng),提高對客戶需求的響應(yīng)力。同時,在減少庫存、提高工作效率、縮短供貨時間、降低物流成本、提高服務(wù)能力等方面都具有一定的實踐意義。