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RFID技術(shù)在物流管理行業(yè)各環(huán)節(jié)中的嵌入, 使得企業(yè)之間的競(jìng)爭轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨戎悄芑⒎?wù)化的智慧供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭。本文主要討論利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)合內(nèi)存在智能化倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用及使RFID成本降低對(duì)策。

RFID技術(shù)是指無線射頻信號(hào)通過交變磁場(chǎng)空間耦合進(jìn)行非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù), 其基本特點(diǎn)是采用無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或者移動(dòng)的物品進(jìn)行識(shí)別, 來實(shí)現(xiàn)信息的融合、共享和遠(yuǎn)距離傳送。因其讀取方便快捷、識(shí)別速度快、穿透性好和無屏障識(shí)別以及數(shù)據(jù)容量大等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。

將物流的各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集, 進(jìn)行自動(dòng)化倉庫管理, 更方便的對(duì)物品的批次、保質(zhì)期等進(jìn)行管理, 自動(dòng)精確的更新各種信息進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)綜合盤點(diǎn)實(shí)現(xiàn)人力、貨物的動(dòng)態(tài)綜合分配。

(1) 電子標(biāo)簽 (Tag) 由MCU芯片、耦合線圈、整流濾波電路和自耦變壓器構(gòu)成, 每個(gè)標(biāo)簽都有專用的唯一的電子編碼ID, 電子標(biāo)簽 (Tag) 將存在確定格式的電子數(shù)據(jù)傳到各個(gè)工作站的終端PC機(jī)上, 終端PC機(jī)再通過網(wǎng)絡(luò)或者GPS無線傳輸與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫交互。芯片中的EEPROM存儲(chǔ)物品種類、供應(yīng)商、顏色、名稱、型號(hào)、批次、批號(hào)、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期及性能等電子信息及數(shù)據(jù)。

(2) 閱讀器 (Reader) 當(dāng)Tag進(jìn)入Antenna輻射場(chǎng)時(shí), 產(chǎn)生感應(yīng)電流并被激活, 將所攜帶的ID信息及物資信息等數(shù)據(jù)信息與Reader進(jìn)行無接觸交互, 人工手持PDA通過COM口或以太網(wǎng)口等通信將數(shù)據(jù)傳出。

(3) 天線 (Antenna) 天線 (Antenna) 將已調(diào)制的高頻電流能量/導(dǎo)波能量轉(zhuǎn)換為某種極化電磁波能量, 并向所需方向輻射, 天線 (Antenna) 有足夠的頻帶, 最大限度的接收特定方向的極化電磁波。

RFID系統(tǒng)還需要應(yīng)用系統(tǒng)軟件的支持, 搜集Reader發(fā)送的信息和數(shù)據(jù)并進(jìn)行歸集處理, 其數(shù)據(jù)管理過程運(yùn)用邏輯算法進(jìn)行模塊化處理。應(yīng)用系統(tǒng)軟件主要是各功能模塊的驅(qū)動(dòng)程序, 如射頻模塊的控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)讀寫、時(shí)鐘模塊的輸出、LCD顯示模塊的數(shù)據(jù)顯示程序、USB接口的驅(qū)動(dòng)程序等。利用編程器寫操作進(jìn)行RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行交互傳輸數(shù)據(jù)。

RFID標(biāo)簽將存在確定格式的電子數(shù)據(jù)傳到各個(gè)工作站的終端PC機(jī)上, 終端PC機(jī)再通過網(wǎng)絡(luò)或者GPS無線傳輸與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫交互。工作原理如圖1。

基于RFID技術(shù)的智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)可以為企業(yè)提高效率, 進(jìn)行多功能自動(dòng)化的一體服務(wù), 它對(duì)加快資金循環(huán)、降低成本、資源優(yōu)化配置、促進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高企業(yè)核心競(jìng)爭力方面有著顯著的作用, 可以大大提高工作效率及降低錯(cuò)誤率。

圖1  下載原圖

制約RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)展的主要問題是成本較高, 其頻率標(biāo)準(zhǔn)不兼容。不同行業(yè)不同企業(yè)采用各自不同的頻率和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn), ISO/IEC制定的各頻段空中接口協(xié)議僅體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)統(tǒng)一, 對(duì)于低頻段、高頻段、超高頻段等使用不同的空中接口協(xié)議。鑒于RFID系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題, 更多的研究集中在RFID降低成本的問題上。

(1) 將RFID技術(shù)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、RTLS實(shí)時(shí)定位技術(shù)和無線傳感檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來, 構(gòu)建分布式智能節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)高密度數(shù)據(jù)采集、成本低、覆蓋范圍廣、傳輸距離遠(yuǎn)的目的。綜合考慮誤碼率、頻帶利用率、信噪比等, 在節(jié)點(diǎn)數(shù)、降低RFID標(biāo)簽價(jià)格上有所改善。

(2) 用新的電路結(jié)構(gòu) (依據(jù)EPC第二代UHF標(biāo)準(zhǔn)Gen2其RFID工作頻率在860~960MHz范圍之間) , 采用交流電進(jìn)行A/D操作, 替代以前的直流電模式。提高其轉(zhuǎn)換效率, 使RFID幾乎沒有轉(zhuǎn)換能量消耗, 節(jié)約芯片的復(fù)蘇動(dòng)力, 來實(shí)現(xiàn)降低芯片成本的目的。

(3) 不含有硅芯片的射頻卡無芯標(biāo)簽結(jié)構(gòu)依據(jù)標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的自然諧振特性, 將它對(duì)超寬帶電磁脈沖的散射場(chǎng)通過SEM (Singularity Expansion Method) 奇點(diǎn)展開法改變其結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作極點(diǎn)的大小和數(shù)目, 進(jìn)而達(dá)到提高極點(diǎn)提取的精確度, 同時(shí)不含有硅芯片的射頻卡無芯標(biāo)簽降低了成本。

RFID技術(shù)以其諸多優(yōu)勢(shì)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代肯定會(huì)有更多更廣的應(yīng)用, 不僅在物流行業(yè)。解決困擾其發(fā)展的問題, 也將使得RFID技術(shù)發(fā)展的更加成熟, 也更推進(jìn)國家信息網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施, 推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度智能化。