RFID及智能物流

1、LOGORFID与智能物流与智能物流 小组成员：小组成员： RFID射频识别技术射频识别技术123RFID在物流行业中的应用在物流行业中的应用 经典案例分析经典案例分析那么，什么是那么，什么是RFID？v射频识别即射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线）技术，又称电子标签、无线射频识别，是利用射频信号通过空间耦合（交射频识别，是利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息完成自动识别的通信技术。所传递的信息完成自动识别的通信技术。RFID发展进程发展进

2、程2000年年1970s1940sl雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。l射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。l射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。l标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，各种均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。RFID的工作原理的工作原理v标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（中的

3、产品信息（Passive Tag，无源标签或被，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（号（Active Tag，有源标签或主动标签），解，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。行有关数据处理。RFID技术标准技术标准-空中接口空中接口v 空中接口通信协议规范读写器与电子标签之间信息交互，目的是为空中接口通信协议规范读写器与电子标签之间信息交互，目的是为 不同厂家生产设备之间的互联互通性。不同厂家生产设备之间的互联互通性。ISO/IEC制定五种频段的制定五种

4、频段的空中接口协议。空中接口协议。v ISO/IEC 18000-1基于单品管理的射频识别参考结构和标准基于单品管理的射频识别参考结构和标准化的参数定义。化的参数定义。v ISO/IEC 18000-2 基于单品管理的射频识别适用于中频基于单品管理的射频识别适用于中频125134KHz。v ISO/IEC 18000-3基于单品管理的射频识别适用于高频段基于单品管理的射频识别适用于高频段13.56MHz。v ISO/IEC 18000-4基于单品管理的射频识别适用于微波段基于单品管理的射频识别适用于微波段2.45GHzv ISO/IEC 18000-6基于单品管理的射频识别适用于超高频段基于单

5、品管理的射频识别适用于超高频段860960MHz。v ISO/IEC 18000-7适用于超高频段适用于超高频段433.92 MHz。RFID技术标准技术标准-数据标准数据标准v 数据内容标准主要规定数据在标签、读写器到主机（也即中间件或数据内容标准主要规定数据在标签、读写器到主机（也即中间件或应用程序）各个环节的表示形式。应用程序）各个环节的表示形式。v ISO/IEC 15961规定读写器与应用程序之间的接口，侧重于应规定读写器与应用程序之间的接口，侧重于应用命令与数据协议加工器交换数据的标准方式。用命令与数据协议加工器交换数据的标准方式。v ISO/IEC 15962规定规定 数据的编码

6、、压缩、逻辑内存映射格式，数据的编码、压缩、逻辑内存映射格式，再加上如何将电子标签中的数据转化为应用程序有意义的方式。再加上如何将电子标签中的数据转化为应用程序有意义的方式。v ISO/IEC 24753扩展扩展 ISO/IEC 15962数据处理能力，适用于数据处理能力，适用于具有辅助电源和传感器功能的电子标签。具有辅助电源和传感器功能的电子标签。v ISO/IEC 15963规定规定 电子标签唯一标识的编码标准，该标准兼电子标签唯一标识的编码标准，该标准兼容容ISO/IEC 7816-6、ISO/TS 14816、EAN.UCC标准编码标准编码体系、体系、INCITS 256再加上保留对未

7、来扩展。再加上保留对未来扩展。RFID技术标准技术标准-实时定位（实时定位（RTLS）v 实时定位系统可以改善供应链的透明性，船队管理、物流和船队安实时定位系统可以改善供应链的透明性，船队管理、物流和船队安全等。全等。RFID标签可以解决短距离尤其是室内物体的定位，可以弥标签可以解决短距离尤其是室内物体的定位，可以弥补补GPS等定位系统只能适用于室外大范围的不足。等定位系统只能适用于室外大范围的不足。GPS定位、手机定位、手机定位再加上定位再加上RFID短距离定位手段与无线通信手段一起可以实现物短距离定位手段与无线通信手段一起可以实现物品位置的全程跟踪与监视。正在制订的标准有：品位置的全程跟踪

8、与监视。正在制订的标准有：v ISO/IEC 247301 应用编程接口应用编程接口API，它规范，它规范 RTLS服务功服务功能再加上访问方法，目的是应用程序可以方便地访问能再加上访问方法，目的是应用程序可以方便地访问RTLS系统，系统，它独立于它独立于RTLS的低层空中接口协议。的低层空中接口协议。v ISO/IEC 247302 适用于适用于2450MHz的的RTLS空中接口协议空中接口协议。它规范。它规范 一个网络定位系统，该系统利用一个网络定位系统，该系统利用RTLS发射机发射无线电发射机发射无线电信标，接收机根据收到的几个信标信号解算位置。发射机的许多参信标，接收机根据收到的几个信

9、标信号解算位置。发射机的许多参数可以远程实时配置。数可以远程实时配置。v ISO/IEC 247303适用于适用于433MH的的RTLS空中接口协议。内空中接口协议。内容与第容与第2部分类似。部分类似。RFIDRFID的三个技术特点的三个技术特点 一是非接触识非接触识别别，它能穿透各种恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快。 二是很高的应很高的应用适应性用适应性，电子标签体积小，重量轻，寿命长，易于携带以及附着在各类货物上。 三是安全性安全性，RFID承载的是电子式信息，其数据内容可以加密保护，使其内容不易被伪造。v射频识别与传统条码识别技术特点比较射频识别与传统条码识别技术特点比较主要内容主要内

10、容 RFID射频识别技术射频识别技术123经典案例分析经典案例分析RFID在物流行业中的应用在物流行业中的应用 关于物流关于物流 所谓物流，是指物品从供应地向接收地的实体流动过程。 当前的物流困局：当前的物流困局：v 互联互通不充分v 感知不及时、不彻底v 缺少智慧型计算支持与服务RFID与物联网在物流行业中的运用与物联网在物流行业中的运用 当前的物流过程存在物流信息不对称、得不到及时的信当前的物流过程存在物流信息不对称、得不到及时的信息等弊端，难以实现及时的调节和协同。息等弊端，难以实现及时的调节和协同。 随着全球经济一体化进程的推进，调度、管理和平衡供随着全球经济一体化进程的推进，调度、管

11、理和平衡供应链的各环节应链的各环节(跨区、跨国跨区、跨国)之间的资源变得日益迫切，之间的资源变得日益迫切，以产品电子代码以产品电子代码( EPC 码码)和和 RFID 为核心在互联网为核心在互联网之上构造之上构造“物联网物联网”，将在全球范围从根本上改变对产，将在全球范围从根本上改变对产品生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控和动态品生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控和动态协调的管理水平。协调的管理水平。物联网整体体系架构物联网整体体系架构物联网物联网感知层感知层RFID读写读写M2M终端终端传感器网传感器网摄像监控摄像监控定位授时定位授时物联网物联网网络层网络层接入网络接入网络核心网

12、络核心网络业务支撑业务支撑 平台平台物联网物联网应用层应用层行业应用行业应用平台平台行业应用行业应用系统系统智能家居智能家居智能城管智能城管智能交通智能交通智能电力智能电力智能医疗智能医疗行业应用导向，完整解决方案交付行业应用导向，完整解决方案交付产业链产业链各环节各环节定位，定位，通用产通用产品提供品提供物联网在物流行业中的现状物联网在物流行业中的现状物流物流 GPS、RFID、传感技术等传感技术等实现车辆定位、运实现车辆定位、运输物品监控、在线输物品监控、在线调度与配送可视化调度与配送可视化与管理的系统与管理的系统（交（交通定位）通定位）商流、物流、信息商流、物流、信息流、资金流的全面流、

13、资金流的全面协同协同（自动堆垛（自动堆垛UPS world port）货物追踪、识别、货物追踪、识别、查询、信息采集与查询、信息采集与管理等方面管理等方面（购物（购物物流信息）物流信息）满足个性化需求和订满足个性化需求和订单，智慧供应链支持单，智慧供应链支持（IBM智慧地球）智慧地球）RFID在物流各个环节的应用分析在物流各个环节的应用分析RFID在物流生产和交通运输物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展RFID在物流生产和交通运输在物流生产和交通运输 基于物联网的支持，基于物联网的支持，RFID承载的信

14、息可以实时承载的信息可以实时获取获取，从而清楚地了解到产品的具体位置，进行，从而清楚地了解到产品的具体位置，进行自动跟踪自动跟踪。 对制造商而言，对制造商而言，原材料供应管理原材料供应管理和和产品销售管理产品销售管理是其管理的核心，是其管理的核心，RFID的应用使得产品的动态的应用使得产品的动态跟踪运送和信息的获取更加方便，对不合格的产跟踪运送和信息的获取更加方便，对不合格的产品品及时召回及时召回，降低产品退货率降低产品退货率，提高了自己的服，提高了自己的服务水平，同时也提高了消费者对产品的信赖度。务水平，同时也提高了消费者对产品的信赖度。 RFID在物流生产和交通运输在物流生产和交通运输 另

15、外，制造商与消费者信息交流的增进使其另外，制造商与消费者信息交流的增进使其对市场需求做出更快的响应，在对市场需求做出更快的响应，在市场信息的捕捉市场信息的捕捉方面就夺得了先机，从而有计划地组织生产，调方面就夺得了先机，从而有计划地组织生产，调配内部员工和生产资料，配内部员工和生产资料，降低甚至避免因牛鞭效降低甚至避免因牛鞭效应带来的投资风险应带来的投资风险。对运输商而言，通过电子产。对运输商而言，通过电子产品代码品代码EPC自动获取数据，进行货物分类，降自动获取数据，进行货物分类，降低取货、送货成本。低取货、送货成本。 物流仓库领域物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发

16、展物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展RFID在物流生产和交通运输RFID在物流各个环节的应用分析在物流各个环节的应用分析RFID在物流仓库领域在物流仓库领域 RFID的快速出入库产品信息采集配合相应的的快速出入库产品信息采集配合相应的数据库以及管理系统，经过数据库以及管理系统，经过数据处理数据处理，可以实现，可以实现对产品的对产品的拣选拣选、分类堆码分类堆码和和管理管理。 而仓储空间设置而仓储空间设置相应的货物进出自动扫描相应的货物进出自动扫描纪录，纪录，则可防止货物的盗窃或因操作人员疏忽引起的物则可防止货物的盗窃或因操作人员疏忽引起的物品流失，从而提高库存的安全

17、管理水平。品流失，从而提高库存的安全管理水平。 现今，它已经广泛使用于货物和库存的盘点及现今，它已经广泛使用于货物和库存的盘点及自动存取货物等方面。自动存取货物等方面。RFID在物流仓库领域在物流仓库领域-系统构成系统构成v1RFID电子标签电子标签v2远距离读写器远距离读写器v3便携式短距离读写器便携式短距离读写器v4智能盘点车智能盘点车v5可选设备可选设备v6管理软件管理软件v 6.1进出库管理软件进出库管理软件v 6.2二维电子货位管理软件二维电子货位管理软件销售管理领域物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又

18、推动其发展RFID在物流生产和交通运输物流仓库领域RFID在物流各个环节的应用分析在物流各个环节的应用分析RFID在销售管理领域在销售管理领域物联网系统具有快速的信息传递能力，能够及时获取缺货信息，并将其传递到卖场的仓库管理系统，经信息汇总传递给上一级分销商或制造商。 及时准确的信息传递，有利于上游供应商合理安排生产计划，降低运营风险。 在货物调配环节，RFID 技术的支持大大提高了货物拣选、配送及分发的速度，还在此过程中实时监督货物流向，保障其准时准点到达，实现了销售环节的畅通。 由于可以实现单品识别，每个产品都具有特殊代表性，他们在货架上的具体位置、所处状态，可通过信息阅读随时传递至互联网

19、，在信息处理之后反馈给管理人员，可以有效防盗，避免销售损失。RFID在销售管理领域在销售管理领域销售管理领域物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展物联网的发展与物流行业有着密切的关系，即以物流为基础又推动其发展RFID在物流生产和交通运输物流仓库领域RFID在物流各个环节的应用分析在物流各个环节的应用分析RFID在商品消费领域在商品消费领域 RFID的出现使得个性化购的出现使得个性化购买、排队等候买、排队等候时间缩短时间缩短变为现实。变为现实。消费者随时掌握所购买产品及其消费者随时掌握所购买产品及其厂商的相关信息，对有质量问题厂商的相关信息，对有质量问题的产品进行责任

20、追溯。的产品进行责任追溯。 事实上，由于产品在生产之初直至消费者手中的整个过程都经由实时的质量和数量追踪并依据情况做出补救，到消费者手中的残次产品几乎为零。 这样，即保证消费者购买到满意商品，还可以防止残次产品因不及时有效处理而对周围环境带来威胁。特别是有毒有害的危险品，随意丢弃将可能造成严重的环境污染，酿成巨大的损失。 RFID射频识别技术射频识别技术123RFID在物流行业中的应用在物流行业中的应用 经典案例分析经典案例分析美军的后勤现代化计划美军的后勤现代化计划LMP 美国陆军后勤现代化计划（美国陆军后勤现代化计划（LMP）于）于1999年底启动。其中直接用年底启动。其中直接用到到RFI

21、D的有联合自动识别技术（的有联合自动识别技术（J-AIT）、移动跟踪系统）、移动跟踪系统（MTS）、全球物流可视化基础设施（）、全球物流可视化基础设施（RF-ITV）。）。RF-ITV网络在全球网络在全球43个国家拥有包括集成个国家拥有包括集成RFID的卫星跟踪系统的卫星跟踪系统在内的在内的8600多个多个RFID读写站，可以通过对读写站，可以通过对RFID标签的跟踪，标签的跟踪，实现准实时的数据自动采集、聚合、恢复与服务，从而为美国国实现准实时的数据自动采集、聚合、恢复与服务，从而为美国国防部、北约和美国的其他盟友在远程物流和联合作战方面提供军防部、北约和美国的其他盟友在远程物流和联合作战方

22、面提供军用物流供应链的可视化服务。用物流供应链的可视化服务。基于基于RFID应用的应用的J-AIT解决方案横跨美国国防部物流供应链，主解决方案横跨美国国防部物流供应链，主要包括以下内容：发货时，将货物的选择、包装、装载信息存储要包括以下内容：发货时，将货物的选择、包装、装载信息存储在集装箱上的在集装箱上的RFID标签中，并自动将数据转发到后台系统中；标签中，并自动将数据转发到后台系统中；货物到达后，进行验证并自动更新库存记录；与存储相关的库存货物到达后，进行验证并自动更新库存记录；与存储相关的库存和场地管理；转运过程中的货物集中托运；对零件、组件和部件和场地管理；转运过程中的货物集中托运；对零

23、件、组件和部件的跟踪；有害材料的跟踪等。的跟踪；有害材料的跟踪等。美军的后勤现代化计划美军的后勤现代化计划LMP 美军后勤美军后勤1991年海湾战争期间，美军年海湾战争期间，美军向海湾地区运送了约向海湾地区运送了约4万个集装箱，万个集装箱，由于标识不清，造成大量物资在港口由于标识不清，造成大量物资在港口堆积如山，美军不得不打开其中的堆积如山，美军不得不打开其中的2.5万个集装箱，清点登记后，重新万个集装箱，清点登记后，重新加入到物流中。直到战争结束，还有加入到物流中。直到战争结束，还有8000多个集装箱没有投入使用。多个集装箱没有投入使用。2003年第二次海湾战争期间，由于基年第二次海湾战争期

24、间，由于基于于RFID的物流系统的帮助，情况有的物流系统的帮助，情况有了彻底的改观。美军通过嵌在集装箱了彻底的改观。美军通过嵌在集装箱上的上的RFID对发往海湾的约对发往海湾的约4万个集万个集装箱进行跟踪，实现了从储备式后勤装箱进行跟踪，实现了从储备式后勤到配送式后勤的转变，从而显著减少到配送式后勤的转变，从而显著减少了空运量与海运量，降低了物资储备了空运量与海运量，降低了物资储备量，最终节省数十亿美元。量，最终节省数十亿美元。 RFID零售业的应用零售业的应用WALMART 作为北美作为北美 AutoID Center和和 EPC global Inc 的早期参与者之一，沃的早期参与者之一，

25、沃尔玛在尔玛在 2001 年就开始进年就开始进行行RFID技术应用的测试和技术应用的测试和研发工作，使用研发工作，使用 EPC 追踪追踪企业商品物流。企业商品物流。2003 年年 6 月，沃尔玛宣布将要求其前月，沃尔玛宣布将要求其前 100 大供应商于大供应商于 2005 年年 1 月前，供货所用托盘或箱月前，供货所用托盘或箱体必须贴有附带各种物流数体必须贴有附带各种物流数据的电子标签。据的电子标签。 尽管目前沃尔玛的前百尽管目前沃尔玛的前百名供应商名供应商 RFID 应用计划应用计划受到推延，但是沃尔玛确实受到推延，但是沃尔玛确实迈出了连锁零售商大规模应迈出了连锁零售商大规模应用用 RFID

26、 技术的第一步，技术的第一步，相关供应商的相关供应商的 RFID 计划计划合作也在逐渐深入，单品合作也在逐渐深入，单品(商品个体商品个体)电子标签化进程电子标签化进程虽暂受挫折，托盘和箱体的虽暂受挫折，托盘和箱体的RFD计划却顺利开展，成效计划却顺利开展，成效显著。显著。 最新的沃尔玛 RFID 试点店的应用研究报告显示： 在对 12 个 RFID 试点商店和 12 个不采用 RFID 的商店进行 29 周的研究后发现，实施专卖店 RFID 技术应用后，缺货率降低了 16%；贴有电子标签的货物补货速度是应用条形码技术的货物快三倍；自动化订货使得库存量降低了。RFID零售业的应用零售业的应用WA

27、LMARTRFID零售业的应用零售业的应用GAP 美国的美国的 Gap 公司在全球性的专公司在全球性的专业零售业中居领先地位，其产品主业零售业中居领先地位，其产品主要包括成人、妇女、儿童及婴儿的要包括成人、妇女、儿童及婴儿的服装、配饰品。除了在美国本土销服装、配饰品。除了在美国本土销售外，售外，Gap 公司在世界各地拥有几公司在世界各地拥有几千家分店。仅千家分店。仅 2000 年年 Gap 的销的销售总额就达售总额就达 136 亿美元。亿美元。RFID零售业的应用零售业的应用GAP Gap 公司在把公司在把 RFID 技术应技术应用到库存管理和衣物的追踪管理方用到库存管理和衣物的追踪管理方面很

28、有经验。在过去的几年中，公面很有经验。在过去的几年中，公司致力于围绕整个经营流程，即从司致力于围绕整个经营流程，即从最初的生产阶段到辅助销售人员工最初的生产阶段到辅助销售人员工作的店内跟踪、订购、存货、控制作的店内跟踪、订购、存货、控制等各个环节，创建一个完整的体系。等各个环节，创建一个完整的体系。电子芯片以服装标签为载体在制作电子芯片以服装标签为载体在制作流程中被安装在每一件服装上。流程中被安装在每一件服装上。 这些标签上储存有服装的款式、尺寸、颜色、既定目的地等电子信息。通过对货品的即时追踪，大大提高了Gap在全球上千家连锁店从制作、流通到库存控制的所有主要方面的管理效率。 RFID零售业

29、的应用零售业的应用物美集团物美集团 目前国内连锁零售业界对于目前国内连锁零售业界对于RFID技术应用基本技术应用基本持观望或怀疑态度，持观望或怀疑态度，物美集团物美集团RFID零售示范工程零售示范工程店是国内连锁零售商实施店是国内连锁零售商实施RFID技术应用的首个成技术应用的首个成功案例。功案例。 该集团的该集团的RFID零售示范工程店类似于零售示范工程店类似于METR0集团。集团所运行的集团。集团所运行的“未来商店未来商店”，向顾客展示，向顾客展示RFID系统支持下的购物过程，当顾客购物车经由系统支持下的购物过程，当顾客购物车经由装有读写器的收银台时，读写器获取所购商品的信装有读写器的收银

30、台时，读写器获取所购商品的信息，结合后台信息系统，购物清单将自动生成输出，息，结合后台信息系统，购物清单将自动生成输出，这种付款过程与现有的条形码系统付款过程相比大这种付款过程与现有的条形码系统付款过程相比大幅度减少了结算时间。幅度减少了结算时间。RFID在快递业的应用在快递业的应用v1.国外快递应用国外快递应用RFID技术技术 邮政邮件加载邮政邮件加载RFID标签标签使包裹从接收、分类、封发到投递的全过程实现自动化使包裹从接收、分类、封发到投递的全过程实现自动化韩国韩国邮政总局应用邮政总局应用RFID管理机动车辆管理机动车辆车辆物品识别与追踪，车辆载重、速度、撞击情况的传感检测车辆物品识别与

31、追踪，车辆载重、速度、撞击情况的传感检测自行开发自行开发RFID电子邮政系统电子邮政系统提高包裹处理能力并降低物流成本提高包裹处理能力并降低物流成本沙特阿拉伯沙特阿拉伯美国RFID在快递业的应用在快递业的应用v 2. 国内快递应用国内快递应用RFID技术技术 中国邮政在北京、上海和中国邮政在北京、上海和广州三地之间进行了速递广州三地之间进行了速递总包的总包的RFIDRFID应用试运行。应用试运行。 该项目采用电子标签自动该项目采用电子标签自动批量识别技术，快速读取批量识别技术，快速读取邮包信息（每秒可阅读数邮包信息（每秒可阅读数十件），自动完成北京、十件），自动完成北京、上海、广州三地邮包分拣上海、广州三地邮包分拣。海尔集团率先应用海尔集团率先应用RFID 与国外零售巨头沃尔玛集团对与国外零售巨头沃尔玛集团对RFID技术技术的推动相比，在中国，最先尝试的推动相比，在中国，最先尝试RFID的并的并不是零售业而是制造业。实力雄厚的海尔集不是零售业