解讀零售、物流行業(yè)RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路線圖
捷瑪計(jì)算機(jī)信息技術(shù)(上海)有限公司自2006年與中國最大零售巨頭上海百聯(lián)集團(tuán)的物流事業(yè)部的百聯(lián)配送有限公司在物流配送中心合作部署基于RFID的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)項(xiàng)目以來,一直潛心致力于RFID的研究與開發(fā),提供的產(chǎn)品和解決方案以零售和物流行業(yè)為主,擁有多項(xiàng)RFID專利,推動(dòng)了國內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)在零售和物流領(lǐng)域的發(fā)展。近期,捷瑪公司的董事長王開疆博士在全國多行業(yè)興起RFID應(yīng)用熱潮的情勢下,根據(jù)捷瑪公司的研發(fā)背景,立足于RFID應(yīng)用前景看好的零售和物流行業(yè)編制了零售、物流行業(yè)RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路線圖,對業(yè)界具有較高的參考價(jià)值。RFID射頻快報(bào)的記者就這個(gè)路線圖的一些構(gòu)想和具體內(nèi)容采訪了王開疆博士,王博士圖文并茂的對路線圖進(jìn)行了解讀。
RFID射頻快報(bào):王博士,您編制的路線圖的框架是什么?
王開疆博士(以下簡稱王博士):路線圖整體包括六部分:路線圖編制目的;RFID的基礎(chǔ)知識(shí)(與本領(lǐng)域有關(guān));與本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)動(dòng)向;相關(guān)的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn);RFID技術(shù)在零售、物流行業(yè)的應(yīng)用和當(dāng)前的課題以及努力方向。
RFID射頻快報(bào):王博士,您編制零售、物流行業(yè)RFID技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路線圖的初衷是什么?
王博士:自沃爾瑪開始將RFID技術(shù)在商品流通、物流行業(yè)作為商業(yè)化應(yīng)用以來,作為提高物流效率、防偽防損等商業(yè)目的,RFID技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)品、系統(tǒng)在零售、物流行業(yè)引起了重視并受到了行業(yè)的期待。
根據(jù)國務(wù)院公布的我國物流行業(yè)振興計(jì)劃,2008年,全國社會(huì)物流總額達(dá)89.9萬億元,占GDP的比重為6.6%。全社會(huì)物流總費(fèi)用與GDP的比率為18.3%,高出發(fā)達(dá)國家1倍左右。采用RFID技術(shù)等信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)我國物流行業(yè)現(xiàn)代化是行業(yè)振興計(jì)劃的核心任務(wù)之一。
這個(gè)路線圖著眼于RFID技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用狀態(tài)、發(fā)展動(dòng)向、外部環(huán)境,以本領(lǐng)域?yàn)橹行模蜕唐分圃?、物流、倉儲(chǔ)、配送、銷售、消費(fèi)、回收、社會(huì)監(jiān)督全過程,以及在這整個(gè)商品流通全過程中的RFID技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展路線進(jìn)行解說。讓關(guān)心、參與RFID技術(shù)在本領(lǐng)域的發(fā)展的企業(yè)、個(gè)人、政府機(jī)關(guān)進(jìn)一步加深對RFID的理解。同時(shí),期望這個(gè)路線圖的讀者能夠?qū)I(yè)界的動(dòng)向、當(dāng)前的努力方向、課題、發(fā)展趨勢有所把握。在落實(shí)跨行業(yè)的物流產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃時(shí),不僅在本企業(yè)、本企業(yè)相關(guān)供應(yīng)鏈的經(jīng)營規(guī)劃過程中,而且在整個(gè)商品流通、物流領(lǐng)域的中長期計(jì)劃策定中能夠得到幫助。
RFID射頻快報(bào):那么關(guān)于零售、物流領(lǐng)域要掌握哪些RFID的基礎(chǔ)知識(shí)呢?
王博士:首先要了解RFID的系統(tǒng)構(gòu)成,當(dāng)前在本行業(yè)中應(yīng)用的基于 RFID 技術(shù)的信息系統(tǒng)通常由RFID 標(biāo)簽、天線、讀寫器、網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī),軟件所構(gòu)成。應(yīng)用于商品流通、物流領(lǐng)域的RFID 技術(shù)具有9大特征:
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還要了解根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境、條件,RFID 標(biāo)簽使用不同的頻段。其所占頻段、通訊方式、讀取距離、主要特征以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)我總結(jié)出一個(gè)表格:
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另外,根據(jù)是否帶有電源,RFID 標(biāo)簽還分為“無源”、“有源”兩種。
RFID射頻快報(bào):與零售、物流領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)動(dòng)向有哪些呢?
王博士:第一是RFID標(biāo)簽的讀取距離和速度。用RFID閱讀器的天線讀取RFID 標(biāo)簽中的內(nèi)容時(shí),兩者間的距離以及影響要素有:RFID標(biāo)簽的使用頻段、RFID標(biāo)簽的天線尺寸、讀寫器天線的尺寸、讀寫器的輸出功率(必須符合法定規(guī)定)、使用環(huán)境(標(biāo)簽附著物、標(biāo)簽的方向、周圍的物體等)。在天線與標(biāo)簽的相對運(yùn)動(dòng)速度不大于180 米/分條件下,RFID標(biāo)簽中的內(nèi)容可以正常讀取。
第二是同時(shí)可以讀取的標(biāo)簽數(shù)量。標(biāo)簽與讀寫器的性能是影響同時(shí)讀取標(biāo)簽的主要因素。需要同時(shí)讀取幾十甚至上百枚標(biāo)簽時(shí),需要對讀寫器產(chǎn)品提出要求。
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第三是向標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)。通常的 UHF頻段RFID標(biāo)簽產(chǎn)品中可以寫入數(shù)十bits的數(shù)據(jù),HF頻段以及部分的UHF波段RFID標(biāo)簽產(chǎn)品可以寫入數(shù)十Kbits 的數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽的容量越大其價(jià)格越高。當(dāng)前國際市場價(jià)格,標(biāo)簽容量增加100bits時(shí)大約成本提高數(shù)美分。向標(biāo)簽中寫數(shù)據(jù)時(shí),所需要的寫數(shù)據(jù)時(shí)間比讀數(shù)據(jù)時(shí)間要多三倍以上,所需要的寫數(shù)據(jù)距離大約是讀數(shù)據(jù)距離的1/3,采用 FRAM 技術(shù)時(shí),可以消除RFID 標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)的性能區(qū)別。
第四是面對一些亟待解決的問題和市場需要呼喚新技術(shù)和新產(chǎn)品的出現(xiàn)。比如說,同一個(gè)區(qū)域中,眾多 RFID 讀寫器存在時(shí),電波相互干涉導(dǎo)致讀寫困難。對于這樣的干涉問題,一是在使用方法上加以改善,二是采用新的技術(shù)。要點(diǎn)為:降低讀寫器出口功率;控制讀寫順序;采用一定的屏蔽材料隔離讀寫器;采用新技術(shù),使用具有Mirror sub‐carry 功能的RFID 標(biāo)簽、具有Listen Before Talk 功能的讀寫器。所謂Mirror sub‐carry,就是標(biāo)簽的反射波與天線的發(fā)射波工作在不同的頻率,避免較弱的反射波被較強(qiáng)的發(fā)射波抵消。Listen Before Talk是指復(fù)數(shù)的天線同時(shí)工作時(shí),先監(jiān)聽是否有其他的天線在工作以決定本機(jī)工作方式。再有就是標(biāo)簽,RFID 標(biāo)簽的讀取效果嚴(yán)重地受到附著物材質(zhì)的影響。物流行業(yè)的RFID 標(biāo)簽通常附著在金屬貨架、木制/塑料制托盤、水泥墻壁等附著物上。而且,物流行業(yè)的工作環(huán)境通常較為惡劣,塵土、高低溫、潮濕等的因素直接影響到RFID 技術(shù)的應(yīng)用是否能夠用在不同的附著物材料上都穩(wěn)定工作的RFID標(biāo)簽是決定RFID 技術(shù)在物流行業(yè)成功應(yīng)用的關(guān)鍵。目前,附著在一般有機(jī)材料上的RFID 標(biāo)簽工作較為穩(wěn)定。用于金屬材料上的標(biāo)簽是一個(gè)重要的研究方向,而用于其他無機(jī)材料上的標(biāo)簽研究尚不多。用于附著在金屬材料上的金屬標(biāo)簽要特殊設(shè)計(jì)標(biāo)簽天線的形狀、保持標(biāo)簽與金屬之間有一定的空隙(大于 1cm)、在標(biāo)簽與金屬之間墊入特殊磁性材料薄膜。除了用于金屬材料上的金屬標(biāo)簽現(xiàn)在有一些成熟產(chǎn)品外,其他的專用標(biāo)簽產(chǎn)品很少看到。而用于商品(單品/Item)上的標(biāo)簽可以說是RFID 標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)潛在的巨大市場,它涉及到UHF頻段Near‐Field 天線產(chǎn)品的開發(fā)和可以用在液體環(huán)境下的UHF 頻段單品標(biāo)簽/閱讀器產(chǎn)品的開發(fā)。
RFID射頻快報(bào):在標(biāo)簽制造領(lǐng)域有哪些新技術(shù)或者會(huì)出現(xiàn)哪些有優(yōu)勢的新技術(shù)和新產(chǎn)品呢?比如說成本較低、又能保證質(zhì)量的技術(shù)或產(chǎn)品。
王博士:RFID 標(biāo)簽的制造技術(shù)、質(zhì)量的穩(wěn)定性在不斷的提高。當(dāng)前,作為在物流領(lǐng)域中真正能夠在各種各樣的實(shí)際應(yīng)用場合實(shí)用化的最主要難點(diǎn)是天線的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。
現(xiàn)在標(biāo)簽的天線的主流制造方法是腐蝕法。需要較長的工藝流程與大量的設(shè)備,滿足規(guī)?;a(chǎn)的要求,質(zhì)量的穩(wěn)定性較好。利用銀漿、碳涂料等印刷制作天線的方法也在開發(fā)之中,但目前的成本還是太高,不能滿足使用要求。標(biāo)簽的芯片與天線一體化的技術(shù)成本低、穩(wěn)定性也很好,在芯片的制作同時(shí),將天線制作在芯片的表面即可,只是通訊距離比較短,這種標(biāo)簽已經(jīng)在防偽領(lǐng)域中有所應(yīng)用。 在未來,印刷標(biāo)簽會(huì)得到應(yīng)用,印刷標(biāo)簽是將有機(jī)半導(dǎo)體材料直接印刷在商品的包裝材料上制成一體化的RFID標(biāo)簽的技術(shù),目的是降低成本。預(yù)測這樣的技術(shù)的使用化將在10 年之后。
RFID射頻快報(bào):業(yè)界比較關(guān)心的零售、物流領(lǐng)域的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在是一個(gè)什么情況呢?
王博士:政策方面,中國國家無線電管理局已于2006年10月頒布了中國的UHF頻段為:840MHz~845MHz 和 920MHz~925MHz, 與ISO/IEC 18000‐6TypeC 相對應(yīng),433MHz 頻段的有源標(biāo)簽已經(jīng)被允許作為國際間物流的出入庫、運(yùn)輸、進(jìn)出口等各物流管理業(yè)務(wù)所采用。其標(biāo)準(zhǔn)為ISO18000‐7。
標(biāo)準(zhǔn)方面,包含ISO標(biāo)準(zhǔn)和EPC標(biāo)準(zhǔn)。
RFID 標(biāo)簽以及讀寫器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)由ISO制定。另外,相關(guān)的編碼體系、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也在制定、修改之中。根據(jù)物流領(lǐng)域各種現(xiàn)場需求,RFID 標(biāo)簽相關(guān)的ISO 制定工作不斷在進(jìn)行中。除了空中接口、通訊協(xié)議相關(guān)的JTC1 SC31/WG4 等之外,實(shí)際需求所需要的標(biāo)準(zhǔn)不斷被提出。針對現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所提出的需求主要有:從無源到有源RFID標(biāo)簽的標(biāo)簽種類、功能的增加、各種傳感器功能的追加、不同用途的標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的修改。
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技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的整合,實(shí)際應(yīng)用過程相關(guān)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也在制定、修改之中。如:商品標(biāo)識(shí)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中相關(guān)對象物,如,托盤、包裝箱等的標(biāo)識(shí)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的業(yè)務(wù)操作流程的優(yōu)化(管理標(biāo)準(zhǔn))。
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在EPC global里,EPC 提倡,以實(shí)際用戶主導(dǎo)的應(yīng)用課題組為中心進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)、行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化需求增加的同時(shí),將不同行業(yè)的需求進(jìn)行橫向整合、制造業(yè)等應(yīng)用課題組與技術(shù)課題組結(jié)合解決應(yīng)用技術(shù)課題。還有一個(gè)大家很關(guān)注的問題,就是關(guān)于個(gè)人隱私保護(hù)的課題,為此,EPCglobal 提出了相關(guān)的指導(dǎo)綱要,各國政府、行業(yè)協(xié)會(huì)也在制定著相關(guān)的條例與指導(dǎo)綱要。
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RFID射頻快報(bào):您能與我們分享一下RFID技術(shù)在物流、零售行業(yè)的具體應(yīng)用嗎?
王博士:RFID 技術(shù)在物流行業(yè)所適用的業(yè)務(wù)有:生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、零售、消費(fèi)者服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)督、回收這樣的八個(gè)重要的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。
RFID射頻快報(bào):有相應(yīng)的案例嗎?
王博士:舉四個(gè)實(shí)例跟大家交流一下。首先是RFID技術(shù)在服裝供應(yīng)鏈全過程的應(yīng)用。中國的服裝制造業(yè)已經(jīng)在全球占據(jù)了80%左右的市場份額。一些國際知名品牌的服裝供應(yīng)商已經(jīng)將生產(chǎn)基地完全放在了中國。為滿足服裝流行的生命周期短縮、個(gè)性化的需求,從服裝設(shè)計(jì)完成到消費(fèi)者使用整個(gè)供應(yīng)鏈的管理是服裝供應(yīng)商的核心競爭力所在。通過在服裝單品以及在SCM(Shipping Carton Marking)上貼RFID標(biāo)簽,通過RFID標(biāo)簽對供應(yīng)鏈全過程進(jìn)行監(jiān)管以提高供應(yīng)鏈管理水平已經(jīng)成為品牌服裝供應(yīng)商的最主要期望點(diǎn)之一。
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服裝供應(yīng)鏈管理過程中使用的RFID 標(biāo)簽早期主要是HF頻段的標(biāo)簽,目的是進(jìn)行單品以及單位包裝的信息自動(dòng)采集管理。隨著UHF 頻段的標(biāo)簽市場化,采用UHF RFID 標(biāo)簽,同時(shí)識(shí)別復(fù)數(shù)單品、包裝箱的實(shí)例也在不斷增加。編碼體系主要是EPCglobal 編碼,單品是利用SGTIN 編碼體系,包裝箱是利用SSCC 編碼體系。
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第二個(gè)是RFID 技術(shù)在大型連鎖有機(jī)食品超市物流供應(yīng)全過程的應(yīng)用。在蔬菜瓜果、禽蛋產(chǎn)品的生產(chǎn)過程開始,記錄農(nóng)藥、肥料、飼料、灌溉、生長期等的信息、履歷;在物流配送的過程中自動(dòng)采集這些農(nóng)副產(chǎn)品所經(jīng)過的中轉(zhuǎn)點(diǎn)(批發(fā)、配送、零售等)、時(shí)間信息;所有上述信息都保存在超高頻RFID 標(biāo)簽與農(nóng)副產(chǎn)品安全公共信息平臺(tái)中。生產(chǎn)者、銷售者、消費(fèi)者都可以查詢RFID 標(biāo)簽中的各類信息。
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第三是RFID 技術(shù)在大型物流倉儲(chǔ)配送企業(yè)的應(yīng)用。2008 年,全國社會(huì)物流總額達(dá)89.9 萬億元,占GDP 的比重為6.6%。全社會(huì)物流總費(fèi)用與GDP的比率為18.3%,高出發(fā)達(dá)國家1 倍左右。全國具有大約70 萬間標(biāo)準(zhǔn)倉庫,99%以上是簡易型倉庫。RFID技術(shù)的應(yīng)用可以降低倉儲(chǔ)配送作業(yè)成本30%、提高庫存周轉(zhuǎn)率10%、減少出錯(cuò)損失93%。
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第四是RFID技術(shù)在大型連鎖家電企業(yè)物流供應(yīng)全過程的應(yīng)用。在家電供應(yīng)商、倉庫、大型家電專賣店(量販店)的入庫、發(fā)貨、收獲、入庫、分揀、出庫、配送這樣的一系列業(yè)務(wù)流程中,針對電視機(jī)、電冰箱、數(shù)碼相機(jī)等家電制品,在其包裝箱上安裝了UHF 標(biāo)簽。在相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程中,對這些商品在通過物流環(huán)節(jié)各節(jié)點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)自動(dòng)讀取,同時(shí)將跟蹤數(shù)據(jù)的寫入標(biāo)簽中。通過對標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取,可以知道商品在供應(yīng)鏈中所處的位置以及流向,從而批量快速的實(shí)施下游業(yè)務(wù)。
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RFID射頻快報(bào):王博士認(rèn)為當(dāng)前的課題及努力方向是什么呢?
王博士:這里有一個(gè)表格,可以相對全面的體現(xiàn)出當(dāng)前課題及未來努力方向的內(nèi)容。
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