技術(shù)
導(dǎo)讀:RFID行業(yè)專家和早期RFID試點(diǎn)采用者,通過(guò)詳細(xì)的案例分析,探討了RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)技術(shù)在IT、食品藥品安全,制造業(yè)、運(yùn)輸及物流、航空、零售等各行業(yè)的實(shí)施應(yīng)用和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。挖掘并展示了中國(guó)和亞洲國(guó)家及地區(qū)有關(guān)RFID的最新發(fā)展情況。
2006年2月,“2006 RFID連接中國(guó)”大會(huì)在上海隆重舉行,邀請(qǐng)到RFID行業(yè)專家及其早期RFID試點(diǎn)采用者,通過(guò)詳細(xì)的案例分析,探討了RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)技術(shù)在IT、食品藥品安全,制造業(yè)、運(yùn)輸及物流、航空、零售等各行業(yè)的實(shí)施應(yīng)用和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。挖掘并展示了中國(guó)和亞洲國(guó)家及地區(qū)有關(guān)RFID的最新發(fā)展情況。
解讀RFID
RFID,英文全稱Radio Frequency Identification,中文意思為無(wú)線射頻識(shí)別,也叫電子標(biāo)簽,或無(wú)線標(biāo)簽。通過(guò)采用一些先進(jìn)的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識(shí)別技術(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。
RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分,其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器(取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線改寫(xiě)數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。電子標(biāo)簽除了具有數(shù)據(jù)存貯量、數(shù)據(jù)傳輸速率、工作頻率、多標(biāo)簽識(shí)讀特征等參數(shù)之外,還根據(jù)其內(nèi)部是否需要加裝電池及電池供電的作用而將電子標(biāo)簽分為有源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽和半無(wú)源電子標(biāo)簽。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池,無(wú)源射頻標(biāo)簽沒(méi)有內(nèi)裝電池,半無(wú)源電子標(biāo)簽部分依靠電池工作。
無(wú)源標(biāo)簽在閱讀器的閱讀范圍之外時(shí),標(biāo)簽處于無(wú)源狀態(tài),在閱讀器的閱讀范圍之內(nèi)時(shí),標(biāo)簽從閱讀器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電能。半無(wú)源標(biāo)簽內(nèi)裝有電池,但電池僅對(duì)標(biāo)簽內(nèi)要求供電維持?jǐn)?shù)據(jù)的電路或標(biāo)簽芯片工作所需的電壓作輔助支持,標(biāo)簽電路本身耗電很少。標(biāo)簽未進(jìn)入工作狀態(tài)前,一直處于休眠狀態(tài),相當(dāng)于無(wú)源標(biāo)簽。標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的閱讀范圍時(shí),受到閱讀器發(fā)出的射頻能量的激勵(lì),進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí),用于傳輸通信的射頻能量與無(wú)源標(biāo)簽一樣源自閱讀器。有源標(biāo)簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給,同時(shí)標(biāo)簽電池的能量供應(yīng)也部分地轉(zhuǎn)換為標(biāo)簽與閱讀器通信所需的射頻能量。
電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。RFID閱讀器通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合,在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種:電感耦合,變壓器模型通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律;電磁反向散射耦合,雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng),識(shí)別作用距離小于1米。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。
RFID是實(shí)現(xiàn)企業(yè)和社會(huì)信息化的重要技術(shù)之一,它能在顯著提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和業(yè)務(wù)績(jī)效以及降低總體應(yīng)用成本的同時(shí),創(chuàng)造新的服務(wù)形式、新的商業(yè)模式和新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
市場(chǎng)快速成長(zhǎng)
煙草行業(yè)。我國(guó)煙草行業(yè)的信息化建設(shè)已納入國(guó)家863計(jì)劃,目前煙草行業(yè)“一號(hào)工程”一期推廣工作已基本完成,二期工作陸續(xù)在全國(guó)展開(kāi),國(guó)家煙草專賣(mài)局及時(shí)組織了國(guó)內(nèi)相關(guān)方面的專家經(jīng)過(guò)反復(fù)論證與討論,最后,國(guó)家煙草專賣(mài)局認(rèn)為,在“一號(hào)工程”中運(yùn)用RFID技術(shù)項(xiàng)目方案總體可行。RFID解決方案因其內(nèi)在的強(qiáng)大管理功能,可以滿足“現(xiàn)代物流”的“一庫(kù)制”配送運(yùn)轉(zhuǎn)模式要求,適于大規(guī)模繁忙物流配送,可確保供應(yīng)鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流,可為行業(yè)卷煙生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供決策依據(jù),達(dá)到煙草行業(yè)信息化“一號(hào)工程”的要求。同時(shí),通過(guò)徹底實(shí)施源頭追蹤解決方案以及在供應(yīng)鏈中提升其透明度,可以有效遏制甚至杜絕體外循環(huán),能夠在煙草專賣(mài)管理上發(fā)揮出巨大的作用,值得在全行業(yè)大力推廣。
農(nóng)副產(chǎn)品行業(yè)。上海農(nóng)業(yè)信息有限公司的“食用農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量安全信息查詢機(jī)”已在上海家樂(lè)福,易初蓮花等50家大型超市全面落地并投入使用。該查詢機(jī)作為“畜牧業(yè)供應(yīng)鏈及安全生產(chǎn)監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)”的查詢終端,加之其生產(chǎn)、道口、屠宰、批發(fā)等流程的大面覆蓋,基于RFID的安全豬肉監(jiān)控追溯系統(tǒng)已基本覆蓋了上海及周邊地區(qū)的豬肉產(chǎn)業(yè)鏈?!靶竽翗I(yè)供應(yīng)鏈及安全生產(chǎn)監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)”是對(duì)豬肉從生豬飼養(yǎng)、監(jiān)管、屠宰到銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)建立并結(jié)合食品安全理念而構(gòu)建的管理信息系統(tǒng),將生豬從養(yǎng)殖場(chǎng)到生鮮超市的整個(gè)供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和信息匯總到市級(jí)監(jiān)管平臺(tái),使監(jiān)管部門(mén)和公眾可以在這個(gè)平臺(tái)上對(duì)全過(guò)程進(jìn)行追溯和跟蹤,從而確保整個(gè)流轉(zhuǎn)過(guò)程的透明化,確保豬肉制品從源頭到餐桌的全程安全,實(shí)現(xiàn)了“源頭到餐桌”的全程質(zhì)量監(jiān)控和追溯。
出租車(chē)行業(yè)。2005年11月,上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和上海市城市交通管理局聯(lián)合發(fā)出通知,上海全市出租車(chē)行業(yè)要在計(jì)價(jià)器管理中全面推廣使用電子標(biāo)簽,上海全市4萬(wàn)余輛出租車(chē)將背著RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽滿街跑。據(jù)上海質(zhì)量監(jiān)督管理局的資料顯示,RFID電子標(biāo)簽的作用包括,實(shí)施對(duì)計(jì)價(jià)器的合法性認(rèn)證,以芯片內(nèi)集成的有效信息來(lái)保證計(jì)價(jià)器檢定信息的完整和準(zhǔn)確。通過(guò)建立以IT系統(tǒng)支撐的電子標(biāo)簽管理系統(tǒng),可以大大提高自動(dòng)化程度,提高效率。而檢定地點(diǎn)可以設(shè)置在多個(gè)出租車(chē)經(jīng)常經(jīng)過(guò)的地方,以往排隊(duì)等候的情況將會(huì)改變,RFID可以讓檢定在2分鐘內(nèi)完成。隨便哪天司機(jī)送客人到檢定地點(diǎn)附近時(shí),就可以開(kāi)進(jìn)去檢定,檢定工作已經(jīng)變得非常簡(jiǎn)單。從采用RFID的原因和受益上看,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,RFID電子標(biāo)簽中詳細(xì)記錄了計(jì)價(jià)器的型號(hào)、對(duì)應(yīng)的出租車(chē)號(hào)和檢定日期等相關(guān)資料,以電子標(biāo)簽作為信息載體,結(jié)合安全認(rèn)證、數(shù)字簽名等技術(shù),并且與具體的出租車(chē)進(jìn)行捆綁,很輕松地實(shí)現(xiàn)了計(jì)價(jià)器標(biāo)識(shí)的惟一性。
藥品行業(yè)。藥品行業(yè)最初采用RFID的目的是為了防止贗品,盡管目前還沒(méi)有達(dá)到普及的程度,但是在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)正式投入使用。世界上最大的藥品公司——輝瑞公司,從2005年就開(kāi)始在Viagra( 萬(wàn)艾可,俗稱“偉哥”)上使用RFID電子標(biāo)簽了。一份有關(guān)生殖健康的報(bào)告中指出,美國(guó)食品藥品管理局想利用RFID技術(shù)建立血統(tǒng)醫(yī)療檔案,這應(yīng)該是可行的。在2006年,藥品行業(yè)的標(biāo)簽數(shù)量占到全球RFID標(biāo)簽使用量的35%,這個(gè)數(shù)字非常可觀,因?yàn)樵趫D書(shū)館、洗衣業(yè)以及衣服租賃等行業(yè)領(lǐng)域使用RFID技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)一段時(shí)間了。但是,因?yàn)樗幤窐I(yè)有利益驅(qū)動(dòng)以及有關(guān)部門(mén)的強(qiáng)制,相信到2010年,市場(chǎng)份額將會(huì)達(dá)到60%。
軍事裝備業(yè)。華北某野戰(zhàn)軍集團(tuán)指揮系統(tǒng)的重要裝備——可視化管理系統(tǒng)選用上海銳帆信息科技有限公司的電子標(biāo)簽系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),每一臺(tái)重要裝備上都貼上一個(gè)標(biāo)簽,使得這些裝備可以被全球唯一辨識(shí)。在作戰(zhàn)演習(xí)中,當(dāng)部隊(duì)無(wú)論在任何位置、任何環(huán)境、任何氣候下,都可以隨時(shí)隨地通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將裝備的信息傳到專門(mén)用來(lái)管理的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上,被記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)里。這樣,任何具有相應(yīng)權(quán)限的人,在任何時(shí)刻,任何一臺(tái)軍用終端前都可以查到它感興趣的裝備的位置、去向以及走過(guò)的路徑,這樣前線和后方都了解了裝備的狀態(tài)。
目前,上海已經(jīng)出臺(tái)了地方的動(dòng)物用電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn),上海的寵物和牲畜免疫已經(jīng)可以采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理;液氯、乙炔等危險(xiǎn)化學(xué)品氣瓶,全上海市的煙花爆竹管理也已經(jīng)開(kāi)始使用電子標(biāo)簽管理。此外,上海還在制訂基于電子標(biāo)簽的訪客生物特征識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),將建立基于電子標(biāo)簽的訪客及其證件管理系統(tǒng)。
中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備就緒
據(jù)市場(chǎng)研究公司In-Stat2006年1月發(fā)布的報(bào)告,預(yù)計(jì)2005~2010這5年間,全球射頻標(biāo)識(shí)(RFID)產(chǎn)品的總產(chǎn)量將翻25倍,達(dá)到330億美元。根據(jù)最近的一份報(bào)告,2005年RFID產(chǎn)品的總產(chǎn)量已超過(guò)13億,射頻標(biāo)識(shí)的使用很大程度上取決于成本,RFID標(biāo)簽和芯片價(jià)格迅速下降將對(duì)廣泛使用起促進(jìn)應(yīng)用。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,醫(yī)藥公司使用RFID主要是為了減少假貨和黑市銷售,而各地法院和政府則在研究與RFID應(yīng)用相關(guān)的個(gè)人隱私問(wèn)題,比如郵政服務(wù)。
利用RFID技術(shù)能夠更快捷容易地隨時(shí)查閱所需產(chǎn)品的數(shù)據(jù),過(guò)程不經(jīng)人手,大大減少了管理失誤,亦有助于零售商和分銷商解決在作業(yè)過(guò)程中面對(duì)的庫(kù)存管理、貨品損耗、詐騙和盜竊等問(wèn)題。研究表明,采用RFID的商場(chǎng)補(bǔ)充脫銷貨物的效率比普通的商場(chǎng)高63%,理論上,RFID可以節(jié)省供應(yīng)鏈成本達(dá)20%,而主要裁減的成本就是人力成本。RFID可以通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象,并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)須人工干預(yù),是條形碼的無(wú)線版本,消費(fèi)者選購(gòu)?fù)晟唐肪筒辉傩枰患l形碼來(lái)埋單了,推著手推車(chē)出門(mén)時(shí),商品上的RFID價(jià)格標(biāo)簽已進(jìn)入電腦系統(tǒng),直接計(jì)算出總價(jià)格。全球零售商的缺貨率平均為9%,每年因缺貨造成銷售方面的損失達(dá)690億美元,而全球偽冒貨品引致的損失更達(dá)到3,050億美元。采用RFID及全球標(biāo)準(zhǔn)讓整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的各方更容易掌握產(chǎn)品的最新運(yùn)行狀況,能夠減少這方面的損失。
RFID極大地提高了零售業(yè)的應(yīng)用熱情。到2005年10月底,沃爾瑪全球已經(jīng)有500家商店、俱樂(lè)部和5個(gè)配送中心采用了RFID技術(shù);在2006年1月,沃爾瑪又一批200個(gè)供應(yīng)商供貨時(shí),貨箱貨盤(pán)也采用了RFID技術(shù)標(biāo)簽;到2007年初沃爾瑪采用RFID的供應(yīng)商將超過(guò)600家。按照計(jì)劃,到2006年年底,將有1000多家商店、俱樂(lè)部和配送中心全面使用RFID技術(shù)。
由于中國(guó)大部分的RFID企業(yè)目前規(guī)模較小、資本實(shí)力和自主研發(fā)能力均較弱,與歐美等市場(chǎng)相比,中國(guó)的RFID市場(chǎng)規(guī)模和技術(shù)水平相對(duì)落后。同時(shí),中國(guó)市場(chǎng)潛力又是巨大的,越來(lái)越多的國(guó)際企業(yè)將中國(guó)作為未來(lái)發(fā)展中的重要一環(huán)。由信息產(chǎn)業(yè)部牽頭的電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)工作組,已經(jīng)于2005年底在北京成立,該工作組將負(fù)責(zé)進(jìn)行我國(guó)電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)研究和標(biāo)準(zhǔn)的修制訂工作。該小組的想法是,在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中建立起我國(guó)自主的RFID應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系,跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)形成兼容,使我國(guó)的RFID產(chǎn)業(yè)有一個(gè)良性的發(fā)展。