熊颖 乌泽 白文硕

【摘要】在互联网高速发展的背景下，物联网技术的应用也在不断趋于成熟，是国家重点发展的战略性新兴产业。RFID技术作为物联网三大结构层次中感知层的重要技术，将物与互联网连接起来，是实现物联网的基石。RFID技术使得任何一个再简单的物理对象都可以通过附加其上的RFID标签成为一个“智能”的节点：能够有效标识和表述自身，以及有效的与外界进行信息沟通。真正将智能赋予普通的物理对象，使其“开口说话”。随着射频识别技术指标的不断提高，其特性可以运用在多个领域。本文主要对RFID技术在物流领域的发展现状与趋势做出分析。

【关键词】RFID技术;物联网;物流管理

1. 射频识别技术的工作原理

射频识别技术是通信技术中的一种。通过使用无线射频方式来达到非接触双向通信的目的。简单的RFID系统由标签（Tag）阅读器（Reader）及天线（Antenna）组成，实际应用时需与计算机及应用系统（数据管理系统）相结合。一般RFID系统的工作流程：（1）读写器使用天线发送特定频率信号;（2）电子标签使用本身天线获得能量被激活;（3）RFID标签通过内置天线将本身存储的信息发送出去;（4）读写器天线接收到RFID標签发送出的信息;（5）读写器读取天线接收到信息;（6）读写器对信号解调和解码，将处理后的信息送到系统高层;（7）系统根据信息内容做出下一步指令;

读写器和RFID标签之间通讯分为两种方式，一种是电感耦合方式，另一种是电磁反向散射方式，这两种方式采用的频率不同，工作原理也不同。首先是电感耦合方式：读写器与电子标签之间信号传递为变压器模型，通过空间高频交变磁场实现信息耦合，依据的是电磁感应定律。其次是电磁反向散射方式：读写器与电子标签之间的射频信号传递为雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。

2. 射频识别技术的发展现状

射频识别技术可以运用在在物流行业以下几个方面：

一是在快递集散配送中心面对大量的包裹快件时，通过分析RFID标签中的物流详细数据，实现快件的自动、高速分拣。目前快递公司对于快递的分拣还处于人力分拣阶段，快递分拣工作不仅操作单一，工作量大，而且效率还低。如果使用RFID技术与物流分拣系统结合，可以极大提高物流分拣效率，为快递流程节省宝贵时间，提高快递公司竞争力。例如快递在发件的过程中，由于要将众多的快递按照不同的地点分类，在快递分类的过程中会消耗非常多的时间以及人力。而使用读写器一一读取快递的信息，并用机器将快递分类，这样就可以节省人力资源成本，并且可以提高运输效率。

二是在货物出库运输的过程中，通过附着在快件上的RFID标签，识别快件信息并进行登记，这样可以达到对货物管理的目的，防止货物丢失情况的发生。如果是在配送货物中，结合GPS技术，将货物最新物流信息上传，实现快递全流程的信息透明。发件人和收件人都可以通过实时信息了解物品当前位置，提升快递公司服务质量。

三是对快件安全的保证。目前物流运输过程较为安全，但还是存在个别特殊情况导致快递在运输过程中发生意外，致使货物出现损坏的情况。由于RFID技术可以存储更多数据，所以可以将物流运输过程中关于快件的更多信息录入数据库内，例如快件运输时间，快件运输人员，以及快件运送车辆信息等。当快件出现问题时，可以通过查询存储信息确定哪个环节出现了问题。RFID标签使用寿命长，数据存储稳定，不易被破坏，这些特点都可以使标签长期附着在货物上，为快递信息稳定记录保存提供了条件，并且为快递的物流查询做了保障。

2.1 射频识别物流分拣系统的设计：

射频识别物流分拣系统主要包括两部分，第一部分是射频识别部分，第二部分是分拣部分。系统由计算机、传送带、射频读写器、挡板组成。传送带的作用是移动物品，使物品依次通过射频读写器，将读取物品信息的过程自动化完成。射频读写器的作用是读取该快递内RFID标签内存储的快递信息，并且将当前任务写进RFID标签内。计算机的作用是控制整个系统的运行，包括传送带的运行，物品分类的区域，快递信息的读取。挡板的作用是对于不同信息的快递经行分类，通过挡板的转动可以使传送带上的物品放置到不同的区域。

2.2 射频识别物流分拣系统的使用流程如下：

（1）得到大量的需要分拣的货物，开启传送带，第一位员工将他们依次放在传送带上。

（2）货物随着传送带的转动向前移动，当货物移动到射频读写器时，货物上的RFID标签被激活，与射频读写器交换数据。

（3）射频读写器接收到数据后首先对数据解码，将解码后的数据传输到计算机，计算机将货物详细信息显示。与此同时计算机将获到的信息与预先确定的分类信息比对，从而计算机自动确定物品属于哪一个区域。

（4）计算机确定分类区域之后将挡板转动到对应区域，货物从传送带上滑入挡板中，由挡板完成分类操作。同时第二号员工在计算机前监视，如果计算机信息处理出现问题，第二号员工可以随时停止分类操作，保障物流分拣的准确性。

（5）当全部快递完成分拣之后，快递的所有信息都存入电脑，从而进行相应的统计管理任务。与此同时货物信息通过互联网上传服务器，完成快递的实时定位。

2.3 实现射频识别物流分拣系统的关键难题：

最主要的难题是读写器对于RFID标签的读取情况。

（1）传送带的速度。如果传送带速度太快出现RFID标签中的内容还没有被读取就被运送到后方的情况，就意味着货物分类的遗漏，导致货物分类失败。但是传送带速度太慢会影响货物分拣的效率，所以传送带的速度要保持在合适的范围。

（2）射频读写器的识别率。射频读写器的识别率也是非常重要的因素，读写器的形状一定要经过特殊设计，保证货物通过传送带一定要接收到正确的信息。如果信息读取错误就会导致出现不可预计的后果。所以在射频识别技术上还要继续提高水平。

（3）目前RFID标签的价格较贵，在物流过程中使用RFID标签会提高货物运输成本，如果可以使用先进技术将RFID标签的价格降低，那么就会节省较大成本，货物使用RFID标签进行数据存储也可以大面积推广。除此之外目前并没有RFID标签大面积运用与物流的条件，如果使用RFID标签，还需要对此种模式经行进一步尝试。

2.4 射频识别物流分拣系统的优缺点：

（1）由以上流程可以看出快递分拣大部分由机器自动化完成，最大的优点就是高效，貨物使用通过传送带的时间完成分拣。除此之外整个过程参与的人力也特别少，如果流程不出问题的话两个人就可以完成物流分拣的操作。如果使用人力的话需要将快递一一进行扫描，并且人为分类。如果将这一过程使用新技术实现自动化，那么可以极大的提高物流运行效率。

（2）缺点是相对于人力分拣，射频识别物流分拣系统分拣的成本更高，适合于一些较大的物流分拣中心。而且需要的技术难度较大，操作人员需要有一定的计算机知识。

3. 射频识别技术的发展趋势

目前低高频RFID技术门槛较低，国内发展较早，技术相对成熟，企业处于完全竞争状况。但是超高频RFID方面，国内发展较晚。原因是高频RFID技术难度较大，从事超高频RFID产品生产的企业很少。但超高频更具有抗干扰能力，更快的数据交换速度及更小的体积，且随着传感技术、信息传输技术、工业制造水平的不断进步，超高频RFID技术将不断得到完善，其应用会更加广泛。

在物流领域中，RFID标签在电磁场中的停留时间取决于货物的移动速度，停留时间就是标签获取能量的时间，停留时间时间越长，标签内部存储能量越大，工作越稳定可靠。但随着现在读写器和天线性能的逐步改善，数据读取的速度以及稳定性也在不断提高，以支撑物流的快速移动。

对于整个RFID系统来说，RFID电子标签是属于一种消耗品，标签的成本还是比较高的，暂时无法进行大规模推广。解决RFID价格的问题，最好的解决方法是实现读写器与标签的自主化生产。但目前国内掌握核心技术的企业还较少，所以实现自主化生产还需要技术上的突破。

4. 结语

RFID技术运用与物流领域可以提高物流分拣效率，节省人力成本，提升物品运输过程的安全性。但是RFID标签相对于普通二维码制作成本较高，不回收会提高物流运输成本，回收还会涉及标签的管理。所以使用RFID技术需要综合考虑货物本身的属性，运输难度等因素。如果货物本身容易损坏，并且价值较高，运输过程较为复杂，就可以考虑使用RFID技术提高管理安全等级，达到高效运输的目的。