射频识别物流配送

射频识别物流配送

目前，在我国各种自动识别技术方兴未艾，射频技术更是以其使用寿命长、读取距离大、动态读取等优点得到广泛应用，特别是在对时间、数量和质量要求较高的物流配送领域，要高效、准确地完成配送任务，射频技术与其它自动识别技术相比优势更加明显。

一、射频技术原理

无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信息和空间耦合传输特性来实现对被识别物体的自动识别。射频系统主要硬件设备包括：

读头。读头也称为阅读器，它在射频识别系统中起着举足轻重的作用。首先，读头的频率决定了射频识别系统的工作频段；其次，读头的功率直接影响射频识别的距离；再次，产生RF信号及RF能量激活并支持“被动式”RFID标签。读头利用天线来发射能量，形成电磁场，通过电磁场来触发作为数据载体的标签，与这个标签建立通信联系并且在计算机和标签间传输数据。通过读头内的收发装置接收来自标签上的已编码RF信号，对标签的认证识别信息进行解码，将认证识别信息连带标签上其他相关信息传输到计算机以供处理。另外，还可以将计算机系统的发送信息传输给标签，使标签成为数据载体。

标签。标签是指由IC芯片和无线通信天线组成的大小如芝麻粒的无线通信IC和天线组成的模块超微型的小标签。标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，标签附着在待识别物体的表面。存储在芯片中的数据，可以由读头以无线电波的形式非接触的读取，并通过读头的处理器，进行信息解读并进行相关管理。

标签可以是只读的、读/写兼具的或写一个/读多个的形式；可以是“主动式”，也可以是“被动式”的。通常，“主动式”标签需要专用电池支持其传输器及接收器的工作，但RAM区不一定大。为避免干扰，主动式的标签要求能接收与转发多个频点的信号，以避免邻道干扰，卡的组成复杂，而且功耗也大。由此，“主动式”标签一般比“被动式”标签在形体上要大一些而且价格也更昂贵。另外，“主动式”标签的使用寿命与其电池寿命直接相关。“被动式”标签根据其应用的不同，也可以分为“有电源”和“无电源”工作模式。“被动式”标签将从读头或传输接收机传来的RF信号反向因素，并可通过调制解码将相关信息加入到其所反射的RF信号中。对于“被动式”标签而言，它无需电池来放大反向信号的载波能量，有的“被动式”标签使用电池仅是用于支持标签中存储器的工作或支持标签中的对反射信号进行调制解码元件的工作。

天线。天线是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号，或者将电流信号转换为电磁波的装置。读头必须通过天线来发射能量，形成电磁场，通过电磁场来对标签进行识别。因此，天线所形成的电磁场的范围就是射频系统的可读区域。任一射频系统至少应包含一根天线以发射和接收RF信号，有些射频系统是由一根天线来同时完成发射和接收的；而另一些则由一根天线来完成发射而另一根天线来承担接收，所采用的天线形式和数量应视具体情况而定。

射频系统的数据读写操作是严格按照“主——从原则”来进行的。读头的所有动作均由计算机系统来控制，为了执行计算机系统发出的一条指令，读头的基本任务就是启动数据载体，与标签建立通信并在计算机系统与读头之间传送数据。

便携式数据终端与射频通信结合，可将采集到的有用数据存储起来或传送至一个管理信息系统。操作时先把射频信息通过扫描输入到便携式数据终端，再联接到管理信息系统，从而得到用户物资信息。

二、射频技术与相关技术对比

目前，在我国应用较为广泛的自动识别技术主要有：条码技术、磁条技术、IC卡技术和射频技术，各种技术都有其优点和缺陷，我们要根据不同领域的具体物流情况选择与之相应的自动识别技术。

条码成本较低，适用于需求量小、数据不必更改的场合，例如商品包装上就很合适，但是较易磨损，且数据量很小，而且条码只对一种或一类商品有效。磁条技术是接触识读，其数据可做部分读写操作，给定面积编码容量比条码大，对于物品逐一标志成本比条码高，接触性识读最大的缺点就是灵活性太差。磁卡的价格很便宜，但是很容易磨损，不能折叠、撕裂，数据量较小。IC卡安全性比较高，存储容量大，但是价格也稍高些，由于它的触点暴露在外面，有可能因人为的原因或静电而损坏。

射频技术的优点是不局限于视线，识别距离可以达到几百米。射频标签具有可读写能力，可携带大量数据，同时具有难以伪造和智能性较高等特点，最大的优点就在于非接触性，因此完成识别工作时无须人工干预，能够实现自动化且不易损坏，可识别运动的物体并同时识别多个射频标签，操作快捷方便。另外，射频标签不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，这样的环境中，短距离的产品可用在工作的流水线上跟踪物体；长距离的产品多用于交通上，可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。RFID识别的缺点是标签成本相对较高，而且一般不能随意扔掉。

三、射频技术在物流配送方面的应用

用于在途物资可见性系统。物资配送中心接到配送任务后，需要及时、迅速地将需求方所需物资运送到位，利用射频技术即可准确、迅速地完成配送任务并实现对在途物资的跟踪。物资配送中心为每台车配发一枚射频标签，并在仓库出入口处安装一套射频装置形成门禁，以利用射频技术完成物资的自动出入库操作。

第一步，物资配送中心所派车队进入仓储中心时通过门禁，阅读器读取到射频标签信息并在仓储中心系统中显示此时车队所载物资为空。

第二步，车队装载物资完毕离开发物仓库时再次通过门禁，物流系统将出库物资信息写入到系统数据库中并上报给物资配送中心，这样就等于射频标签承载了其所运物资的相关信息，自动完成物资出库，此时运送物资的车辆和物资进入在途状态。

第三步，运输车队到达收物仓库时再度通过门禁，阅读器读取到射频标签中的信息后传输给仓储中心系统，系统即显示待入库物资的相关信息并写入数据库，自动完成物资入库，并上报给物资配送中心，以告知物资配送中心此次物资配送任务已经完成。

在物资在途期间，物资配送中心根据发/收物仓储中心上报的数据可知在途物资的名称、品种和数量等信息，达到在途物资的可见性，如果再辅以GIS技术还可以实现在途物资的动态可见，此处不再详述。

图2

用于特定物资寻找。特定物资寻找系统主要由射频标签和手持式无线询问机组成，其中记录着物资信息的射频标签附在物资运输车辆或包装箱上，手持式无线询问机能发出脉冲电波激活射频标签，并能在100米距离范围内阅读标签上的信息内容。一个货物场上通常停着若干车辆，当需要