RFID技术读取率面临的问题及策略探析

1、    rfid技术读取率面临的问题及策略探析    秦艳红【摘 要】针对rfid技术读取率不高这一问题，本文介绍了rfid系统组成及其工作原理，探讨了物流作业中影响rfid系统读取率的因素，阐述了在实际应用中能够有效提高rfid系统读取率的解决办法并分析了其发展前景。【关键词】rfid技术；读取率；技术融合： tp391.44 ： a ： 2095-2457（2018）13-0065-002doi：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.13.0290 引言射频识别（radio frequency identification，r

2、fid）技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过读写器发射无线电电磁波读取电子标签内存储的信息。作为一项精准采集及处理信息的高新技术，rfid技术在全世界的许多领域都得到了广泛应用1。但是，rfid技术在实际应用中仍然遇到很多瓶颈，其中之一就是rfid系统读取率不高。在物品的流通过程中，包转的转换导致的追溯链断开，从而降低了rfid读取率。针对以上问题，本文一一对应提出的了提高rfid系统的读取率的解决办法，并简述其发展前景。1 rfid系统组成与工作原理1.1 rfid系统组成一般来说，典型的rfid系统至少是由三部分组成，分别为读写器、天线、电子标签。同时，也可以加入其它的组件，例如软件系

3、统、无线通信设备、计算机设备等。电子标签是rfid系统的核心构件，电子标签由一个柔性天线和专用微电子芯片两部分构成。根据电子标签的工作频率、数据的存储特性、供电的方式等特性的不同可以分为不同的种类2。读写器的就是能够读、写的装置，它是通过其天线和电子标签进行双向通信。1.2 rfid技术的工作原理rfid通过无线电波来识别电子标签的信息。当电子标签进入识别区域，接收到阅读器发出的射频信号以后，就会通过感应电流获取的能量，把自己编码好的有用信息经过天线发送出去。阅读器本身的天线接收到来自于电子标签的信号后，又会通过天线的调节器传输给阅读器，阅读器将信号解码之后就把有效信息传到计算机系统，计算机系

4、统识别了该电子标签的身份之后，就会根据自身程序的设计对传送回来的数据做对应的处理。最后，计算机系统发出指令控制阅读器来执行读写操作。2 rfid系统读取率的影响分析及解决途径2.1 rfid读卡器与阅读区域的对位在实际物流作业中，影响rfid读卡器与阅读区域的对位的因素主要包括偏离方向、两者之间的距离以及电子标签在读写区域内的移动速度。在rfid系统中，电子标签与读卡器的偏离方向对读取率的影响很大，尤其是对于一些形状不规则以及容易变形的软性包装的电子标签，读取方向容易发生改变，读取率也会随之降低。本文通过简易的实验装置，在相同的距离分别从正面、侧面、背面的三个方向分别读取了贴在纸质集装箱上的电

5、子标签，得出的读取率分别为89%、23%、0，本次结果表明标签方向的重要性及实现高读取率的关键因素。其次，rfid读卡器与电子标签的相对距离应根据实际需求来确定，也就是说，要将两者看做一个完整的系统，经过科学的实验，找出最大读取率时的距离，在实际的物流作业中选择合理的rfid读卡器并应用灵敏度相对高的电子标签，从而提高物流作业的工作效率。当然，在物流作业中，电子标签在读写区域内的移动速度等其他两者之间的因素也会影响rfid技术的读取率，在实际物流作业中也应该考虑在内。2.2 材料因素近些年来，rfid技术越来越多的被应用到商品包装上，rfid包装不仅能满足各种基本的包装需求，而且有很多的优越性

6、：rfid可以重复读取数据，读取范围更广，一次性读取的物品数量更多，使得读取过程更加快捷。但是，rfid包装在实际应用中仍然存在不少弊端。例如，在实际应用中发现，物品的包装材料以及物品本身的材料会对rfid系统的读取率产生影响，主要包括以下两个方面。首先，带有箔片的包装会阻碍射频信号，而纸质包装或木质包装等材料几乎不会有阻碍作用。因此，实际应用中的解决办法是以箔片包装作为内包装，以无阻碍作用或者阻碍作用较小的材质作为内包装，且保证两种材质包装之间的距离能够使rfid系统读取率最大。应用比较广泛的泡沫分离技术也是用于粘贴到金属商品上的标签从而减少对无线射频的干扰3。目前，这些解决办法被广泛应用到

7、了药物的包装，促进了药品的信息化管理。其次，在物流作业中，rfid标签经常应用到液体环境中，rfid系统在液体环境中会吸收电磁波，使电子标签天线辐射的效率降低，而且还会引起天线失谐。更多还原有关实验数据显示对于矿泉水瓶上的电子标签读取率只有25%，而对粮食罐子上电子标签读取率则高达80.6%4，目前的一种解决办法是把标签贴在矿泉水瓶盖正下方的空气间隙，这样能够减少一部分吸收的影响。2.3 包装转换问题本文中所指的包装转换问题是发生商品流通过程中。以卷烟产品为例5，电子标签的应用可以是到每一包香烟，也可以是一条，或是一箱。在流通过程中，为了方便运输和储存，一般需要将小包卷烟包装成一盒，然后再聚合

8、为大箱包装；而在销售过程中为了便于零售，一般需要将一条或者一箱卷烟拆分为一小包。在一次次包裝转换中，很可能会发生电子标签的缺失，导致数据采集与读取不完整，从而降低了读取率。或者是电子标签完整，但电子标签与卷烟的信息不对应的状况，这种情况会引起正向跟踪的失败，从而导致了追溯过程中信息无法关联，进而影响了卷烟系统整体的追溯系统的建立。针对以上的情况，钱建平等人研究采用条码和rfid分别对不同包装单元进行标识，即在流通过程中将rfid标签用于大包装中，而在零售过程中将条码技术应用于小包装上，并建立了rfid tid与小包装产品追溯号之间的关联及流通过程信息采集，从而提高了流通过程追溯精度6。尽管 r

9、fid 标签具有很多明显的优势，随着rfid技术的不断改善，将来有可能完全取代条形码，但是，目前在物流作业中并没有被广泛应用，原因之一就是与条形码相比rfid标签成本较高，还不适合应用到较低价格消费品的单品。因而在实际物流作业中可以将rfid技术与条码技术结合起来使用，既能够节约成本，又可以提高物流作业的整体效率。2.4 与其他技术融合与其他先进技术的融合是rfid近些年来发展的一大趋势，也越来越多的应用到生活和工作中，本文以冷链物流为例，阐述rfid技术与无线传感器网络（wireless sensor networks，wsn）技术融合后的优势。随着我国经济的发展和人们消费观念的转变，冷链物流越来越受到行业内的重视，但是传统的冷藏货物运输监控过程，只是对运输开始时和结束后的温度状况进行查询，并不能实时采集、测控冷藏货物所处环境温度和车辆所处位置等信息，这使得冷链物流运输过程不透明7，将rfid与wsn技术融合后应用于冷链物流可以解决这一问题。3 结语本文分析了rfid技术在实际应用中遇到的问题，并阐述了对应的解决策略。未对rfid系统本身的软件及硬件的改善进行策略分析。提高rfid系统读取率的问题尚未全面的解决，因此，要想更加全面的学习和应用这项技术，还需要不断地发现和研