上课地点

学时

4

专业班级

2020物流管理123班

教学条件

准备

教案，PPT，视频，实训用品，相关教学材料

教学组织

模式

理实一体化教学

教学过程

与时间分配   

主    要  教  学    内  容

讲  授

一、 ＲＦＩＤ 技术的应用领域

射频识别技术被广泛应用于工业自动化、 商业自动化、 交通运输控制管理、 防伪等众多领域 主要应用在以下领域:

１  高速公路收费及智能交通系统

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一 目前中国的高速公路发展非常快 地区经济发展的先决条件就是有便利的交通条件 而高速公路收费却存在一些问题 一是交通堵塞 在收费站口 许多车辆要停车排队交费 成为交通瓶颈问题 二是少数不法的收费员贪污路费 使国家损失了财政收入。ＲＦＩＤ 技术应用在高速公路自动收费上能够充分体现射频识别技术的优势 在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费 解决了上述两大问题。

２    生产的自动化及过程控制

射频识别技术因其具有抗恶劣环境能力强、 非接触识别等特点 在生产过程控制中有很多应用之处 通过在大型工厂的自动化流水作业线上使用射频识别技术 实现了物料跟踪和生产过程自动控制、 监视 提高了生产率 改进了生产方式 节约了成本

在生产线的自动化及过程控制方面 德国宝马汽车公司 ( ＢＭＷ) 为保证汽车在流水线各位置准确地完成装配任务 将射频识别系统应用在汽车装配线上 而摩托罗拉 ( Ｍｏｔｏｒｏｌａ) 公司则采用了射频识别技术的自动识别工序控制系统 满足了半导体生产对于环境的特殊要求同时提高了生产效率

３    车辆的自动识别以及防盗

通过建立采用射频识别技术的自动车号识别系统 能够随时了解车辆的运行情况 一是实现了车辆的自动跟踪管理 二是大大减小了发生事故的可能性 三是通过射频识别技术对车辆的主人进行有效验证 防止车辆偷盗发生 四是可以在车辆丢失以后有效寻找丢失的车辆

采用射频识别技术还可以对道路交通流量实时监控、 统计、 调度 车辆闯红灯记录报警 被盗 ( 可疑) 车辆报警、 跟踪 特殊车辆跟踪 肇事逃逸车辆排查等 有趣的是英国计划在汽车上安装射频芯片 超速将被自动 “ 举报”

４ 电子票证

使用射频识别标签来代替各种 “ 卡” 实现非现金结算 解决了现金交易不方便、 不安全 以及以往的各种磁卡、 ＩＣ 卡容易损坏等问题 射频识别标签用起来方便、 快捷 还可以同时识别几张标签 并行收费 射频识别系统 特别是非接触ＩＣ 卡 ( 电子标签) 应用潜力最大的领域之一就是公共交通领域 使用电子标签作为电子车票 具有使用方便、可以缩短交易时间、 降低运营成本等优势

５    货物跟踪管理及监控

射频识别技术为货物的跟踪管理及监控提供了方便、 快捷、 准确、 自动化的技术手段 以射频识别技术为核心的集装箱自动识别 成为全球范围内最大的货物跟踪管理应用 将记录有集装箱位置、 物品类别、 数量等数据的标签安装在集装箱上 借助射频识别技术 就可以确定集装箱在货场内的确切位置 在移动时可以将更新的数据写入射频卡 ( 电子标签) 系统还可以识别未被允许的集装箱移动 有利于管理和安全 在货物的跟踪、 管理及监控方面 澳大利亚和英国的西思罗机场将射频识别技术应用于旅客行李管理中 大大提高了分拣效率 降低了出错率 而我国铁路行李自动追踪管理系统还只是在计划推广之中 真正应用还要假以时日

６    仓储、 配送等物流环节

将射频识别系统用于智能仓库货物管理 可以有效地解决仓库里与货物流动相关的信息的管理 监控货物信息 实时了解产品情况 自动识别货物 确定货物的位置

７    邮件、 邮包的自动分拣系统

射频识别技术已经被成功应用到邮政领域的邮包自动分拣系统中 它具有非接触、 非视线数据传输的特点 所以包裹传送中可以不考虑包裹的方向性问题 另外 当多个目标同时进入识别区域时 可以同时识别 大大提高了货物分拣能力和处理速度 另外 由于电子标签可以记录包裹的所有特征数据 更有利于提高邮包分拣的准确性

８    动物跟踪和管理

射频识别技术可以用于动物跟踪与管理 将用小玻璃封装的射频识别标签植于动物皮下可以标识牲畜 监测动物健康状况等重要信息 为牧 ( 禽) 场的管理现代化提供了可靠的技术手段

在大型养殖厂 可以通过采用射频识别技术建立饲养档案、 预防接种档案等 达到高效、 自动化管理畜禽的目的 同时为食品安全提供了保障 射频识别技术还可用于信鸽比赛、 赛马识别等 以准确测定到达时间 在动物的跟踪及管理方面 许多发达国家采用射频识别技术 通过对牲畜个别识别 保证畜禽大规模疾病爆发期间对感染者的有效跟踪及对未感染者进行隔离控制

９    门禁保安

未来的门禁保安系统都可以应用射频标签 一卡可以多用 比如作工作证、 出入证、停车证、 饭店住宿证甚至旅游护照等 可以有效地识别人员身份 ( 图３－１５) 进行安全管理以及高效收费 简化了出入手续 提高了工作效率 并且有效地进行了安全保护 人员出入时自动识别身份 非法闯入时会有报警 安全级别要求高的地方 还可以结合其他的识别方式 将指纹、 掌纹或颜面特征存入射频标签

１０       防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题 现在应用的防伪技术 如全息防伪等技术同样也被不法分子伪造 将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势 它具有成本低但却很难伪造的优点 射频识别标签的成本相对便宜 且芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂 使伪造者望而却步 射频识别标签本身具有内存 可以储存、 修改与产品有关的数据 利于进行真伪的鉴别 利用这种技术不用改变现行的数据管理体制 唯一的产品标识号完全可以做到与已用数据库体系兼容

１１ 运动计时

在马拉松比赛中 由于参赛人员太多 如果没有一个精确的计时装置就会造成不公平的竞争 射频识别标签应用于马拉松比赛的精确计时 这样每个运动员都有自己的起始和结束时间不公平的竞争就不会出现了 射频识别技术还可应用于汽车大奖赛上的精确计时

二、 ＲＦＩＤ 标准现状

目前 ＲＦＩＤ 还未形成统一的全球化标准 市场为多种标准并存的局面 但随着全球物流行业ＲＦＩＤ 大规模应用的开始 ＲＦＩＤ 标准的统一已经得到业界的广泛认同

ＲＦＩＤ 系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成 目前已经发布或者是正在制定中的标准主要是与数据采集相关的 其中包括电子标签与读写器之间的空气接口、 读写器与计算机之间的数据交换协议、 ＲＦＩＤ 标签与读写器的性能和一致性测试规范以及ＲＦＩＤ 标签的数据内容编码标准等 后台数据库网络应用系统目前并没有形成正式的国际标准 只有少数产业联盟制定了一些规范 现阶段还在不断演变中 我国ＲＦＩＤ标准体系如图３－１６ 所示

(一) 国际现状

从全球来看 美国已经在ＲＦＩＤ 标准的建立、 相关软硬件技术的开发及应用领域走在了世界的前列 欧洲ＲＦＩＤ 标准追随美国主导的ＥＰＣ Ｇｌｏｂａｌ 标准 在封闭系统应用方面

欧洲与美国基本处在同一阶段 日本虽然已经提出ＵＩＤ 标准 但主要靠本国厂商支持 如

要成为国际标准还有很长的路要走 韩国政府对ＲＦＩＤ 给予了高度重视 但至今韩国在ＲＦＩＤ 标准方面仍然模糊不清

１    美国

在产业方面 ＴＩ、 Ｉｎｔｅｌ 等美国集成电路厂商目前都在ＲＦＩＤ 领域投入巨资进行芯片开发 Ｓｙｍｂｏｌ 等已经研发出同时可以阅读条形码和ＲＦＩＤ 的扫描器 ＩＢＭ、 微软和ＨＰ 等也在积极开发相应的软件及系统来支持ＲＦＩＤ 的应用 目前 美国的交通、 车辆管理、 身份识别、 生产线自动化控制、 仓储管理及物资跟踪等领域已经开始应用ＲＦＩＤ 技术 在物流方面 美国已有１００ 多家企业承诺支持ＲＦＩＤ 应用 其中包括: 零售业的沃尔玛 制造业的吉列、 强生、 宝洁 物流行业的联合包裹服务公司等

值得注意的是 美国政府是ＲＦＩＤ 应用的积极推动者 按照美国国防部的合同规定２００４ 年 １０ 月 １ 日或者 ２００５ 年 １ 月 １ 日以后 所有军需物资都要使用 ＲＦＩＤ 标签 美国食品及药物管理局 ( ＦＤＡ) 建议制药商从２００６ 年起利用ＲＦＩＤ 跟踪最容易造假的药品 美国社会福利局 ( ＳＳＡ) 于２００５ 年年初正式使用ＲＦＩＤ 技术追踪ＳＳＡ 各种表格和手册

２    欧洲

在产业方面 欧洲的飞利浦 (Ｐｈｉｌｉｐｓ)、 意法半导体 (ＳＴ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ) 在积极开发廉价ＲＦＩＤ 芯片 Ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ 在开发支持多系统的ＲＦＩＤ 识别系统 诺基亚在开发能够基于ＲＦＩＤ

的移动电话购物系统 ＳＡＰ 则在积极开发支持ＲＦＩＤ 的企业应用管理软件 在应用方面 欧洲在交通、 身份识别、 生产线自动化控制、 物资跟踪等封闭系统与美国基本处在同一阶段 目前欧洲许多大型企业纷纷进行ＲＦＩＤ 的应用实验 例如 英国的零售企业Ｔｅｓｃｏ 首先于２００３ 年９月结束了第一阶段试验 试验由该公司的物流中心和英国的两家商店进行 试验主要对物流中心和两家商店之间的包装盒及货盘的流通路径进行追踪 使用的是９１５ＭＨｚ 频带

３    日本

日本是一个制造业强国 它在电子标签研究领域起步较早 政府也将ＲＦＩＤ 作为一项关键的技术来发展 ＭＰＨＰＴ 在２００４ 年３ 月发布了针对ＲＦＩＤ 的 « 关于在传感网络时代运用先进的ＲＦＩＤ 技术的最终研究草案报告» 报告称ＭＰＨＰＴ 将继续支持测试在ＵＨＦ 频段的被动及主动的电子标签技术 并在此基础上进一步讨论管制的问题 ２００４ 年７ 月 日本经济产业省ＭＥＴＩ 选择了包括消费电子、 书籍、 服装、 音乐ＣＤ、 建筑机械、 制药和物流在内的七大产业进行ＲＦＩｌＤ 应用试验 从近来日本ＲＦＩＤ 动态来看 与行业应用相结合的基于ＲＦＩＤ 技术的产品和解决方案开始集中出现 这为２００５ 年ＲＦＩＤ 在日本应用的推广 特别是在物流等非制造领域的推广 奠定了坚实的基础

(二) 国内现状

目前 国内只有极少数单位在试点应用ＲＦＩＤ 技术 如上汽集团将ＲＦＩＤ 应用于汽车制造质量管理中 中国邮政利用ＲＦＩＤ 分拣邮包 军队在车牌中用ＲＦＩＤ 打击 “ 冒牌车”等 但所有用户无一例外地在闭环中试点应用ＲＦＩＤ  中国科学院自动化所曾经在某制衣厂试点应用ＲＦＩＤ  在制衣生产线物料配送系统中采用射频技术后 每个智能吊架上承载的可以是不同款式的衣料 把其加工所需的所有要求都写入射频标签中 流水线上各个工作站都配有读写终端 这样就可以准确地按照预定的要求和工序进行加工 从而大大减轻了主控计算机在整个系统调度中的工作量 解决了原来一条生产线不能同时生产多种款式产品的问题 也提高了生产工艺流程的可靠性。如果说成本的下降还指日可待 而中国将采用何种标准则有些遥遥无期 这无疑是ＲＦＩＤ 应用最大的樊篱 ＲＦＩＤ 的使用频率还没有完全开放 依据我国的无线电频率划分规定 ８６０ ~ ９６０ＭＨｚ 频段主要业务为固定和移动业务 次要业务为无线电定位 当前国际上在ＵＨＦ ( 超高频) 频段的ＲＦＩＤ 主要使用８６０ ~ ９６０ＭＨｚ 频段 所谓的标准之争 主要也是

指在这一频段下的标准争夺 因为它最具有适用于国际物流管理的特性

ＲＦＩＤ 目前只能在闭环中应用 因为 ８６０ ~ ９６０ＭＨｚ 频段还未开放 更重要的是 由于国家尚未颁布ＲＦＩＤ 标准 上下游企业间难以信息共享而且将冒设备不符合规定的风险因而多数企业不愿意贸然推广ＲＦＩＤ

在充分照顾我国国情和利用我国优势的前提下 应该参照或引用ＩＳＯ、 ＩＥＣ、 ＩＴＵ 等国际标准并做出本地化修改 这样能尽量避免引起知识产权争议 掌握国家在电子标签领域发展的主动权

ＲＦＩＤ 的广泛应用蕴藏着巨大的产业利益、 还涉及国家安全利益、 信息控制利益等在这一点上我国政府主管部门应高度关注 我国应全面部署电子标签标准体系 尤其应重视编码体系、 频率划分以及与知识产权有关的技术和应用 并推出具有我国自主知识产权的标准 特别是在解决安全、 防伪、 识别、 管理等应用领域

课后思考: ＲＦＩＤ 技术还存在哪些不足: