RFID技术在物流仓储应用论文.docx

RFID在物流仓储的应用学 生 姓 名： 霍伟 学 号： 1125114 学 院： 工程学院 专 业： 13级工业工程一班 摘要RFID 是一种新型的信息技术，可以实现数据与信息非接触快速传送。RFID 目前广泛运用于生产制造、产品防伪、动物身份识别、公交卡、物流与供应链管理等领域，给很多领域带来很大的技术革新，特别是在物流领域，它将极大地提高物流信息的采集速度与物流作业效率，只是因为目前 RFID 标签与 RFID 阅读器的成本太高及 RFID 电磁波传输频率的国家标准尚未制定等问题，很多物流企业对它敬而远之，所以 RFID 技术在物流领域并未真正得到运用与推广，但随着 RFID 标签与 RFID 阅读器的成本不断下降及国家标准的形成，它必将得到物流企业的青睐。 RFID 技术是射频标签以无线方式发送数据，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，在读取器与被识别目标之间，无需直线视线，并且是一种可读写技术。RFID 的原理是利用无线电磁波传输数据，并可根据要求在不同的场合条件下使用低频、高频、超高频、微波等不同的频率，发挥它们各自的优点，实现信息快速采集的目的，而且由于 RFID标签还具有不怕脏污与可重复使用等优点，RFID 技术越来越被看好。 由于传统仓储从入库开始到出库为止的入库验收作业、在库盘点作业、在库查询、出库分拣作业等全过程都是依靠人工手动完成的，这种作业时间长、效率低、工作错误率高、信息传递慢的运作模式已经越来越不能适用现代化物流仓储业的发展，迫切要求有一种新的物流信息技 术来取代这种传统的仓储作业模式，而 RFID 技术在物流仓储的运用上正好解决了这一问题，它在物流仓储中的运用可以提高物品入库验收效率、实现在库物品快速查询、减少物品在库盘点时间、提高物品出库分拣效率。 通过 RFID 技术在深圳技师学院实训室的研究与运用，探索出一条目前尚未成型的 RFID 在物流仓储中运用的系统方案。这个 RFID 系统方案主体包括它仓储出入库流程设计、RFID 设备配置、RFID 辅助设备配置、RFID 及相关设备的成本分析等，并使用这种系统方案尝试改进香港周大福黄金珠宝有限公司的物料仓库，真正体现出 RFID 在物流仓储中运用后所带来巨大的运作效率。这种尝试的成功必将引起物流仓储业界的巨大反响。 与其它信息技术一样，RFID 也面临很多网络与计算机的安全问题，而且它还面临 RFID 本身设备的安全问题，如：阅读器内部的安全问题、RFID 标签本身的访问安全问题等。面对这些问题，除采用加密技术、哈希开关、Kill 命令等计算机技术与信息传输技术来保护数据的安全外，还要不断提高设备本身的安全问题的防护能力。 关键词：RFID，信息技术、传统仓储、物流仓储，安全目录摘要. .I第一章 概述.41.1 RFID的概念.41.2 RFID简单介绍.4第二章 FIRD技术.42.1 RFID的广泛应用.52.2 RFID的优点.5第三章RFID技术在仓储中的应用. . .5 3.1 RFID在仓储物流入库的应用.53.2 RFID在物流配送中的应用. . . .63.3 RFID 在物流出库中的应用. . . . . . . . .6第四章 RFID在物流仓储中的安全问题. . . . . . . . .6 4.1屏蔽. . . .7 4.2安装主动广播的干扰信号. .7 4.3 设置只读标签. . .7 4.4 限制阅读距离. . .7第五章 总结. . . .7参考文献. . . . .8第一章概述1.1 RFID的概念RFID技术就是射频识别，又称电子标签、无线射频识别1，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。1.2RFID简单介绍RFID 最早出现于 20 世纪 80 年代, 当初被用于无法使用条形码跟踪技术的特殊工业场合, 许多行业和公司利用它来定位、确认及跟踪库存产品或其他目标。在具体的应用过程中, 根据不同的目的和环境,RFID 系统的组成会有所不同, 但从其工作原理来看,系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线三部分组成。信号发射机: 在 RFID 系统中, 信号发射机为了不同的应用目的, 会以不同的形式存在,典型的形式是标签。标签相当于条形码技术中的条形码符号, 用来存储需要识别传输的信息。另外, 与条形码不同的是, 标签必须能够自动或在外力的作用下,把存储的信息主动发射出去。标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的低电集成电路。信号接收机: RFID 系统中, 信号接收机一般叫做阅读器。阅读器的基本功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外, 阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。发射接收天线: 天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。RFID 技术用于需要跟踪众多货物资源、而人手又有限的仓库管理中是非常现实的。RFID 是一种标签形式, 将特殊的信息编码进电子标签, 标签被粘贴在需要识别的物体上。它利用无线射频方式进行非接触双向通信, 以达到识别目的并交换数据, 使其最大化满足有效产出和精确性的要求。2第二章RFID技术2.1 RFID的广泛应用在新加坡国家图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份证或借书卡插进读卡器里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知道书的类别和位置以进行分拣。原来在每本书的封底贴有一个标签，标签里的金属线圈（即 RFID 标签）储存着图书的基本信息。扫描器会向线圈发送微弱的无线电波，线圈则将信息反馈给扫描器，这样瞬间就能完成信息交换和识别。使用这种 RFID 技术后，读者在高峰期的等待时间比以往使用传统的条码扫描技术节省了80%的时间，借阅率增长了30倍，而工作人员却减少了2000人。3在韩国，有一种嵌入 RFID 标签的 MP3 已经在韩国市场正式销售了，它是由韩国泫苑株式会社设计的新款 MP3 内置一张 RFID 射频标签的会员卡，用户只要预先在卡里打进钱就可以在韩国的地下铁、公共汽车上刷卡消费了，它把娱乐与出行乘车购票充分结合起来。 在美国，银行业最近推出一种新型银行卡，这种银行卡镶入 RFID 技术，是一种非接触式RFID银行卡，消费者拿着这种银行卡到商场去消费可以不用刷卡，只需银行卡靠近阅读器即可，省去原来可能会出现类似银行卡没磁性等麻烦。图中左侧为传统银行卡刷卡模式，右图右侧为美国新式的非接触式 RFID 银行卡。 瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车安装 RFID 自动识别系统，调度员可以实时地掌握火车运行情况，不仅利于管理，还大大减少发生事故的可能性。 德国 BMW 公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中；德国汉莎航空公司试用非接触的射频卡作为机票，改变了传统的机票购销方式，简化了机场入关的手续。美国摩托罗拉公司在超净车间里利用 RFID 系统来控制流水线的零件流向。澳大利亚将射频识别技术用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用。欧盟在 1997 年开始生产的新车型上装有基于 RFID 技术的防盗系统等等。 在中国，RFID 射频标签主要应用于公共交通、地铁、校园、社会保障等方面。如在上海、深圳、北京等地陆续采用了带有 RFID 技术的公交卡；在广深高速铁路上使用带有 RFID 技术的火车票，上车需要传统的检票工作，只需要把火车票放在阅读器上识读一下即可。中国在未来的一、两年，RFID 技术将在第二代公民身份证上得到广泛的应用，计划将在 2008 年之前完成基于 RFID 技术（采用 ISO 14443 TYPE B 协议）的第二代电子身份证的普及工作，完全更换掉原先使用的普通塑料制身份证，换发的二代证总体数量大约为九亿七千万张。32.2RFID 技术的优点RFID技术最大的特点是非接触高速识别,它以无线方式通信,射频标签不用露出电触点也可以被识读到，所以即使粘贴这种射频标签物品放在包装材料内部也可以被识别出，RFID 识别系统还可以同时识别多个射频标签及高速运动的射频标签，这能实现物品流通过程的高效性。RFID 技术的优点具体如下：4（1）RFID 阅读器非接触的数据读写(Read and Write)功能强 ：只要通过 RFID 系统的阅读器(Reader)即可不接触，直接读取信息至数据库内，这比原始通过专门的单证员录入信息具有非常大的优势，并可以将物流处理状态的各种信息写入标签，为下一阶段工序减少很多信息采集时间。（2） RFID 阅读器多读性好： 通过 RFID 阅读器可以一次识读多个 RFID 射频标签，并且一次性把数据由阅读器传送到计算机网络系统，这种数据采集与对物品的验收速度是条形码一个个扫描采集与验收速度的十数倍，更比传统的利用单据录入的数据采集与查看货物名称来验收物品方法快得多。通过这种 RFID 阅读器的多读性，可实现物品的高效快速流通。（3） RFID 射频标签穿透性好： 粘贴有 RFID 射频标签的物品放在包装材料是纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质也能正常地被阅读器识别出来，它具有很好的穿透性，这样可以不用把物品从包装材料中拿出来即可以实现对它识别，迅速且方便。第三章RFID技术在仓储中的应用3.1RFID 技术的仓储物流入库应用5建立RFID数据库：在标准不统一的情况下，应征求客户意见，尽量跟长期稳定客户统一标准。在货物上放置RFID标签： 最理想的情况是，厂家生产货物时提前放置好RFID标签，若没有可以在货物数据采集时临时贴、挂仓库自行制作好的RFID标签。使用智能托盘： 塑料托盘的制造是RFID PCB应用的一个很好的例子。在塑料托盘制造周期的超声焊接阶段之前，将PCB置于塑料托盘中。这样，PCB就把托盘变成了一个“智能托盘”，在整个物流链中都可以将数据读写到托盘中。 在库门安装RFID读写装置: 考虑到作业效率及作业环境，可以采用门形RDID天线读写器，这样货物进库时就可以直接进入而无需停下扫描，从而提高其效率。库管人员配备手持式RFID读写器: 这样既可以用来查找货物，也可以盘点货物，库管人员仓库走一圈，就清楚知道货物存放情况。3.2RFID 在物流配送中的应用 现代物流配送涉及大量纷繁复杂的产品，对信息的准确性和及时性要求非常高。而配送的拣货作业是最繁重、最易出差错的工作，与传统出库方式相比，利用电子标签拣货可以实现无纸化作业，大大提高作业效率和准确率，使用户的出库时间大大减少。在日本和韩国，电子标签已成为大部分物流配送中心的标准配置。 6 当贴有射频标签的货物运抵配送中心时，入口处的阅读器将自动识读标签，根据得到的信息，管理系统会自动更新存货清单，同时，根据订单的需要，将相应货品发往正确的地点。这一过程将传统的货物验收入库程序大大简化，省去了繁琐的检验、记录、清点等大量需要人力的工作。 装有移动阅读器的运送车自动对货物进行整理，根据计算机管理中心的指示自动将货物运送到正确的位置，同时将计算机管理中心的存货清单更新，记录下最新的货品位置。存货补充系统将在存货不足指定数量时自动向管理中心发出申请，根据管理中心的命令，在适当的时间补充相应数量的货物。在整理货物和补充存货时，如果发现有货物堆放到了错误位置，阅读器将随时向管理中心报警，根据指示，运送车将把这些货物重新堆放到指定的正确位置。 通过 RFID 系统，存货和管理中心紧密联系在一起，而在管理中心的订单填写，将发货、出库、验货、更新存货目录整合成一个整体，最大限度地减少了错误的发生，同时也大大节省了人力。应用 RFID 技术后，货物运输将实现高度自动化。当货品在配送中心出库，经过仓库出口处阅读器有效范围时，阅读器自动读取货品标签上的信息，不需要扫描，可以直接将出库的货物运输到零售商手中，而且由于前述的自动操作，整个运输过程速度大为提高，同时所有货物都避免了条码不可读和存放到错误位置等情况的出现，准确率大大提高。3.3RFID 在物流出库中的应用出库时, 仓库管理员根据领料申请查询仓储状态, 然后做出预出库单; 保管员根据预出库单将指定库位的物品取出, 使用手持机扫描库位标签和物品标签将出库信息进行登记, 数据记入手持机出库数据表; 全部出库物品取出后将出库信息上传到主机, 与预出库单作比较, 并据实际出库数量进行登账。7第四章RFID在物流仓储中的安全问题8如果在将来的某一天，你穿着一件西服进入一个商场时，你西服上的射频标签被安装在这个商场门口的阅读器天线识读出来，发现你的这件西服是 5 年或更长时间以前买的，商场服务人员用异样的眼光在看着你的西服，不知此时你是做何感想呢？你是很没面子呢，还是很生气你的西服信息被非法采集去呢，还是二者都有呢？不管你是何种态度，这里有个关键而严峻的问题就是：你的西服信息已经不再隐私，你的物品信息不再安全。这是生活中的每个人都不愿看到的局面，那么，如何来保证客户 RFID 射频标签内数据的安全与保密性呢？木章主要分为主动式射频标签数据保护与被动式数据保护，这些数据保护方法同样适用于物流仓储中。94.1 屏蔽屏蔽：在不需要识读射频标签时，将贴有 RFID 标签的物品放置在由金属网罩或金属箔片组成的容器中，并将射频标签的敏感部分完全遮盖住，形成一个法拉第网罩，这样任何一台阅读器都无法阅读到射频标签内的数据，从而保证射频标签数据在不适当时被读取。 但这种方法需要在每件物品都要罩上这样一个网罩，费时又费力，很难得以大规模实施。4.2 安装主动广播干扰信号的设备安装主动广播干扰信号的设备：通过安装主动广播干扰信号的设备，使射频标签在一定范围内不会被其它阅读器识读到，从而保护射频标签内的数据安全。但这种射频标签如果不在干扰范围内，就可能被读取或者修改，而且倘若在干扰范围附近存在合法的 RFID 系统时也可能会收到不期望的干扰出现，所以这种方法只能在小范围适用。104.3 设置只读标签设置只读标签：这种方式可以保证数据不会被修改。但它不能保证数据不会被识读到。4.4 限制阅读距离限制阅读距离：采用不同的天线设计、工作频率、