一、簡介
無線射頻識別(RFID)是一種識別技術。與RFID技術的前身——條碼技術相比,RFID技術具有很多的優點。但由于其成本高,RFID技術至今未能廣泛應用到各行各業。RFID技術因其無需視線掃描而具有無可比擬的先進性,它能夠降低勞動力水平,提高知名度并改善庫存管理。
RFID技術的普及提供了一項人或物體定位及追蹤的解決方案。RFID定位與跟蹤系統根據獨特的識別標簽、閱讀器與物體標簽間射頻通信的信號強度確定物體的空間位置,主要適用于室內,而GPS系統是不適合應用于室內的。
RFID技術是一項基于“無線電頻率”的非接觸式的自動識別技術,自動識別靜態或動態的人和對象。RFID標簽是一個特殊的微芯片,植入商品中,可以跟蹤和管理物理對象,是物流管理信息化和跟蹤信息化的重要手段。
RFID的系統組成部分包括:
(1)標簽(應答器):對象植入待確定。
(2)閱讀器:可以讀或讀/寫,按結構和技術。正如圖1,RFID的工作原理
二、目前RFID技術的研究重點
由于RFID技術日趨成熟且RFID標簽價格下降,RFID越來越受到工業界和學術界的關注。通過在物品上貼射頻標簽,我們就可以跟蹤和管理這些對象。這項技術會逐漸取代目前的廣泛采用的條碼系統。
(一)RFID標簽與條碼
條碼技術廣泛采用于商品和對象的識別。我們能夠在超市的任何包裝產品上找到條碼。Zebra公司是領先的條碼供應商之一,它為全世界超過一百個國家提供專業數碼印刷及自動識別解決方案。二十年前,該公司主要生產標準標簽。如今,Zebra開展RFID業務。從應用角度來看,尤其是在零售業方面,條碼和RFID有著相似的市場應用點。RFID技術會取代條碼嗎?
從概念的角度來看,RFID標簽和條碼標簽也有相似之處。通過提供一種易于識別的取貨碼,管理便利店商品。兩者之間的主要差別是條碼技術采用只讀方式且必須在閱讀器規定的線路上讀取。與條碼相比,RFID通過無線電傳輸數據且能夠改變存儲在RFID標簽上的數據。這種遠距離的非接觸式自動化操作有效減少人力需求。RFID最先進的一點是它可以在同類型的產品中識別個別物品。RFID為供應鏈所有進程中單一商品提供實時跟蹤環境?;谶@些功能,RFID技術減少了倉儲,配送和庫存成本。這直接為企業帶來更多的利潤,顯著提高客戶服務質量。
(二)射頻標準的發展
企業逐漸認識到RFID產品和服務創造的巨大商機。RFID技術主要在美國,日本,韓國和中國發展。美國食品和藥品管理局國際部已經開始推動RFID技術的發展,沃爾瑪就是一個成功的例子。沃爾瑪用RFID產品取代條碼節省67億美元,6億美元存儲成本及5.7億美元丟失盜竊成本。然而,RFID技術還沒有一個單一的全球標準。美國正在建立本國的RFID硬件和應用標準,歐洲標準主要遵循美國的標準。
日本在智能通信和家電領域有深入的研究。日本提出的UID標準目前只應用于本土。日本經濟貿易和產業部(METI)正在推動RFID在日本的發展和應用。日本經濟貿易產業部的兩個主要任務是降低RFID標簽成本、促進日本標準全球化。韓國的研究和開發集中在自動化和智能家電方面。
中國政府也意識到了RFID產業價值,并制定自己的RFID標準。中國因其大規模寬領域的工業而被稱為“世界工廠”。因此,中國有潛力發展自己的標準。雖然與上述國家相比中國的RFID行業起步較晚,但其成長迅速,正逐漸成為全球極具競爭力的國家。一些公司如Invengo,正在開發其自主品牌的RFID產品。
(三)目前射頻技術的發展
硬件組件對于所有RFID系統而言是共同的,而不同的軟件形成不同的RFID應用。硬件方面的主要問題包括:產品小型化、降低成本、大制作等。一些公司如德國西門子,加快RFID芯片的發展,快速豐富自己的產品以滿足用戶的需求。目前超高頻RFID芯片的集成度已大大增加。
第二代(Gen.2)RFID標簽很快取代上一代,并在應用市場占主導份額。富士通首次開發的64KB內存RFID標簽訪問速度高、存儲量大,已經成功應用于航空業。閱讀器的價格不斷遞減,RFID讀取器的功能不斷加強而價格卻不斷遞減。最近一年,微軟發布了BizTalk Server,這種服務器將RFID技術與微軟的產品應用集成。
由于RFID系統成為日常生活的重要部分,敏感且私人信息都可能存儲在RFID標簽中。這一安全威脅變得越來越嚴重,限制了RFID技術的推動和發展。由于RFID標簽成本和空間的限制,RFID技術通常不具備高功率的安全機制。RFID標簽是易受攻擊的。如果沒有適當的安全措施,任何人都可以用RFID讀寫裝置閱讀、修改和刪除一個RFID標簽上的數據。而且RFID標簽很容易復制,這對門禁系統而言是一大威脅。
現在,一些安全措施可供應用方面使用。例如,ISO為數據認證頒布的15693標準已經應用于銀行卡授權和建設門禁系統。然而,所有的安全措施都有一些缺點,它已成為關于RFID技術的熱門研究話題。
三、射頻技術的主要應用
RFID技術的應用主要集中在物流、零售業、收費系統、機票、醫療保健,安全和識別系統。
(一)物流
其中最著名的RFID技術的應用之一是供應鏈管理。RFID標簽附在商品上。RFID閱讀器跟蹤供應鏈中的物品或零件及所有的物品從產地到銷售點。Megatrux是世界100強物流公司之一,其將摩托羅拉公司的RFID計劃應用到供應鏈管理。他們的客戶服務得到改善,而成本卻大大降低。
RFID技術在產品交付方面很有價值。我們利用貼在物品上的RFID標簽跟蹤產品從揀貨到提交的移交過程和當前位置。RFID技術能夠緩解人為失誤造成的錯誤交貨,并不要求像條碼一樣一對一的視線閱讀。在識別大批量的貨物時,減少了時間并節約閱讀標簽成本。在2005年,澳大利亞郵政開始在國內郵政服務范圍內處理RFID標簽信封。聯邦快遞開始測試RFID技術的應用,用其跟蹤包裹的溫度、位置、濕度水平和交貨狀態。
在服裝行業,RFID技術應用于生產、分銷和零售。RFID系統可以提供庫存可視性,加強顧客購物體驗。該系統能夠知道哪些衣服客戶挑選的頻率最高,并根據標簽提供服裝定制廣告。美國服飾在其旗下的八個商店運用RFID系統。該系統每周節省勞動力約60-80小時。日本服裝制造商Sankei在制造過程利用RFID系統跟蹤服裝并促進網上銷售。
(二)零售業
在零售行業,RFID技術通常用于收集客戶數據。通過跟蹤這些數據,用戶可以獲得關于產品庫存的實時信息。進一步利用數據能夠提供更多有用的信息并協助決策。例如,在一家超市,當顧客進入超市時,給每位顧客提供一個互動裝置。他們可以利用該裝置輸入個人信息(年齡、性別、職業等)并擬定購物清單。然后,該設備向顧客返回建議購物路線、相關產品和折扣信息。當顧客就近選取商品或向自己的購物車放入商品時,先前部署的RFID閱讀器將匯總這些變化。隨后,應用軟件將分析這些資料,向顧客發送新的建議。數據挖掘和其他器械學習技巧能夠發現隱藏的顧客行為、購物習慣、商品與青睞物品之間的關聯。
四、結束語
RFID技術具有很多優點,如以高精度、非接觸的方式同步采集大量數據等。RFID技術對我們的生活影響越來越大,逐漸取代超市和物流管理中的條碼。目前,射頻技術最廣泛的應用是的訪問控制和貨物位置追蹤。實際上,RFID技術提供個體物品識別和在線多變數據存儲的功能。對于這些附加功能,我們要創造一個更好的工具。因此,我們期待新一代的RFID應用納入智能化。智能化的RFID應用可能帶來新的研究和商業機會。此外,它有助于進一步降低成本、提高客戶服務,并提供商業模式更新的洞察力。