基于RFID的物流信息管理系统模型研究

技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００６年第２２卷第６－２期ＲＦＩＤ射频识别基于ＲＦＩＤ的物流信息管理系统模型研究ＳｔｕｄｙｉｎｇｏｎｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｌｏｇｉｓｔｉｃｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＲＦＩＤ（广东商学院信息学院）孟晓明Ｍｅｎｇ，Ｘｉａｏｍｉｎｇ摘要：通过对我国物流信息管理现状的分析，指出了存在的问题与不足；介绍了ＲＦＩＤ技术及其应用现状，利用ＲＦＩＤ技术和ＧＩＳ、ＧＰＳ技术构建了基于ＲＦＩＤ的物流信息管理系统模型，给出了各子系统模型的实现机理，并对提出的系统模型进行了分析和评价。

关键词：ＲＦＩＤ；射频识别；物流；信息管理中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｌｓｏｆｌｏｇｉｓｔｉｃｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｐｏｉｎｔｏｕｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆＲＦＩＤｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＳｅｔｕｐｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｌｏｇｉｓｔｉｃｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＲＦＩＤｂｙｕｓｉｎｇＲＦＩＤ、ＧＩＳ、ＧＰＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ａｎｄｇａｖｅｔｈｅｔｈｅｏｒｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｅｖｅｒｙｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｇｉｖｅｎａｂｏｖｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＦＩＤ；ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ；Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ文章编号：１００８－０５７０（２００６）０６－２－０２６６－０３物流作为电子商务的重要组成部分，它包括运输、储存、配送、装卸、保管、售后跟踪服务和物流信息管理等各种活动。

物流信息化则表现为物流信息的商品化、数据库化、代码化、处理的电子化和计算机化、传递的标准化和实时化、存储的数字化等。

因此，条码技术（ＰＯＳ）、数据库技术（ＤＢ）、电子订货系统（ＥＯＳ）、电子数据交换（ＥＤＩ）、快速反应（ＱＲ）及有效的客户反映（Ｅ－ＣＲ）、企业资源计划（ＥＲＰ）、全球卫星定位系统（ＧＰＳ）和地理信息系统（ＧＩＳ）等技术广泛应用于物流信息管理中，特别是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ为物流网络化提供了良好的外部环境，使交易各方的时空距离缩短，促进信息流、商流、资金流的结合。

所以，物流信息化是电子商务的必然要求，对物流信息准确及时地跟踪、监控和管理，将加快物流速度、提高准确率、减少库存、缩短生产周期等，构建现代化物流信息管理系统有助于推动电子商务的发展。

１我国物流信息管理现状分析近年来，国家对企业信息化和电子政务的重视和支持，使得各级政府部门纷纷出台了多种优惠措施，为物流行业注入了强劲的推动力。

但是，在繁荣的景象背后，仍然存在着许多令人担忧的问题。

不少物流企业对物流信息的管理仍然采用电话、传真等手工操作方式，反应迟缓、效率低下。

一些物流企业虽然已经开始信息化建设，但相当一些物流管理软件仍停留在“电算化”的层次，业务信息与财务信息不能实现集成和实时控制，无法从根本上降低运营成本和提高效率。

此外，由于缺乏实时的物流信息发布和管理，致使物流中的“信息流”流通不畅，“时效性”差。

综合分析已有的物流信息管理系统，我们发现，大都存在如下不足：（１）采集到的物流信息有限。

采集到的物流信息一般都是些＂静态＂的信息，如生产厂家信息、物品自有信息、商家销售与库存信息、消费者信息等，缺乏对生产过程、运输过程、销售过程、售后服务过程等的实时跟踪和监控的＂过程信息＂等＂动态信息＂。

（２）信息采集的手段落后。

一般都是由人工采集，即使用了条形码技术，也还需要人工手持扫描设备。

因此，采集到的信息差错率高、效率低。

（３）信息的＂时效性＂差。

利用电话、传真等手工操作方式采集信息，反应迟缓、效率低下。

一些物流企业虽然已经开始信息化建设，但相当一些国产物流管理软件仍停留在＂电算化＂的层次，业务信息与财务信息不能实现集成和实时控制，无法从根本上降低运营成本和提高效率。

（４）对物流信息缺乏实时监控和跟踪管理手段。

缺乏实时地对物流过程信息进行跟踪和监控、信息发布滞后，致使物流中的＂信息流＂的流通不畅，＂时效性＂差，影响物流业的发展。

（５）对物流信息的处理和应用水平低，信息管理效益不明显。

缺乏与先进的信息技术、其他学科技术的融合和有效集成，致使这些仅有的物流信息也不能得到充分的利用，信息成为无的之矢，信息的价值转换难以实现，物流信息系统得不到重视。

孟晓明：硕士副教授本文得到广东省自然科学基金项目（０４００９９４７）广东商学院科研项目（０５ＹＢ６３００７）的资助技术创新ＲＦＩＤ射频识别您的论文得到两院院士关注２ＲＦＩＤ技术及其应用现状ＲＦＩＤ是射频识别技术的英文（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩ－Ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）缩写，它是２０世纪９０年代兴起的一种自动识别技术，是射频技术在识别领域的应用，是本世纪十大重要技术之一。

ＲＦＩＤ是利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触式信息传递，并通过所传递的信息达到识别的目的。

２．１ＲＦＩＤ系统的基本构成一个典型的ＲＦＩＤ系统应由射频电子标签（Ｔａｇ，又称射频卡）、读写器或阅读器（Ｒｅａｄｅｒ）和应用系统三部分构成。

电子标签中一般保存有约定格式的电子数据。

在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。

阅读器又称为读出装置，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，并通过计算机和计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

２．２ＲＦＩＤ系统的工作原理ＲＦＩＤ系统的数据传输严格按照＂主从原则＂进行。

发出指令的方向为应用程序→阅读器→电子标签，返回应答的方向则相反。

具体来说，阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签获得能量被激活；电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

２．３电子标签的分类目前电子标签还没有统一的国际标准，常见的标准有ＩＳＯ１０５３６、ＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１５６９３和ＩＳＯ１８ＯＯＯ，其中ＩＳＯ１４４４３和ＩＳＯ１５６９３应用最多。

按照不同的方式，电子标签的分类如下：①按供电方式分为有源卡和无源卡。

有源卡指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源卡指卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离较有源卡短，但寿命长，对工作环境要求不高。

②按载波频率分为低频、中频和高频三类电子标签。

低频的主要有１２５ｋＨｚ和１３４．２ｋＨｚ两种，中频的主要为１３．５６ＭＨｚ，高频的主要为４３３ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ等。

低频系统用于短距离、低成本的应用中，如门禁控制、校园卡、货物跟踪等；中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用；高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，因其天线波束方向较窄、价格较高，主要用于物流过程跟踪、高速公路收费等。

③按调制方式分为主动式和被动式。

主动式的用自身的射频能量主动地发送数据给读写器，主要用于有障碍物的应用，作用距可达３０米；被动式的使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，主要用于无障碍的应用。

④按作用距离分为密耦合卡，作用距＜１ｃｍ；近耦合卡，作用距＜１５ｃｍ；疏耦合卡，作用距１ｍ；远距离卡，作用距１－１０ｍ，甚至更远。

２．４ＲＦＩＤ技术在物流信息管理中的适应性分析ＲＦＩＤ技术应用于物流信息管理具有如下突出优点：①快速扫描。

ＲＦＩＤ辨识器可同时辨识和读取数个ＲＦＩＤ标签，提高物流信息采集效率。

②体积小型化、形状多样化。

ＲＦＩＤ在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。

此外，ＲＦＩＤ标签易于向小型化和多样形态发展，以应用于不同产品。

③抗污染能力和耐久性。

ＲＦＩＤ对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性，ＲＦＩＤ卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损，克服了条形码易损、多次重复读取的不足。

④可重复使用。

现今的条形码印刷上去之后就无法更改，ＲＦＩＤ标签则可以重复地新增、修改、删除ＲＦＩＤ卷标内储存的数据，方便信息的更新。

⑤穿透性和无屏障阅读。

ＲＦＩＤ能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，进行穿透性通信，克服了条形码的无障碍手持扫描的不足。

⑥数据记忆容量大。

ＲＦＩＤ的信息容量可达ＭＢ级，能够满足未来物品所需携带的资料量越来越大的需求。

⑦安全性能好。

ＲＦＩＤ承载的是电子式信息，其信息可采用密码保护，不易被伪造及变造。

⑧易于与ＩＴ、计算机网络和其他技术集成。

将ＲＦＩＤ与ＩＴ技术、计算机网络技术和ＧＩＳ、ＧＰＳ技术集成，构建现代化物流信息管理系统，实现对物流全过程的信息管理，提高物流管理的自动化和信息化水平。

２．５ＲＦＩＤ技术的国内外应用现状分析美国军方早在２０世纪后半叶就开始研究ＲＦＩＤ技术。

嗅觉灵敏的ＩＴ厂商闻风而动，它们当中有ＳＡＰ、Ｏｒａｃｌｅ、微软、ＩＢＭ、惠普、ＴＩ、ＮＥＣ等众多知名公司，涵盖了芯片、软件中间件、数据库、供应链管理、整体解决方案等ＩＴ产业链上的各个环节。

在市场需求方面，世界上最顶尖的零售业巨头沃尔玛、塔斯科（Ｔｅｓｃｏ）、麦德龙（Ｍｅｔｒｏ）要求其供应商提供的商品必须有ＲＦＩＤ标签；在中间软件开发上，有微软、甲骨文、ｓｕｎ等ＩＴ巨头宣布进军ＲＦＩＤ的软件开发；在硬件设备供应上，Ａｌｉｅｎ、飞利浦、ＩＢＭ等宣布针对日益成熟的ＲＦＩＤ智能卡市场进行战略联盟；在技术标准方面，总部设在美国麻省理工学院（ＭＩＴ）的Ａｕｔｏ－ＩＤＣｅｎｔｅｒ和日本Ｕｂｉｑ－ｕｉｔｏｕｓＩＤＣｅｎｔｅｒ也相继提出独立适用的ＲＦＩＤ技术标准。

总之，ＲＦＩＤ技术在国外发展很快，已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输等众多领域。

ＲＦＩＤ在中国尚处于起步阶段，ＲＦＩＤ进入中国企技术创新中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００６年第２２卷第６－２期ＲＦＩＤ射频识别业和政府产业管理部门是从２００４年４月的ＥＰＣ与物网论坛开始的，一年多来，ＲＦＩＤ的应用已经引起了国内方方面面的重视，据悉，电子标签及标签阅读器技术、物流资讯流通平台技术、ＲＦＩＤ在工业流程自动化的应用技术、ＲＦＩＤ在商业流程的应用技术等课题已成为＂关键领域重点突破项目＂，这必将推动ＲＦＩＤ技术在中国的广泛应用。