射频识别技术在物流管理中的创新应用研究【字数：7142】
摘要：我们国家把射频识别技术列入中长期发展规划,目前有14个部委都在推广射频识别技术的工作。2004年月10月启动了863计划课题,物流应用中的射频识别技术分析测试情况；2005年4月起动563计划课题无限射频关键技术研究与开发；2005年起动了对电子标签及阅读器芯片设计与产业化关键技术研究有较大支持；信产部在2005年把基于射频识别技术的电子标签产业产品列入重大的招标项目；还有2006年发改委支持了三家做射频识别技术的读写器和应用。随着/中国论坛的成立和射频识别技术应用展览会的召开,相信其在我国物流领域的应用将会更加成熟,也必将在我国有更大的发展前景。
本文在研究国内外射频识别技术的理论的基础上,进一步对其在物流系统中的应用进行研究、发现在射频识别技术物流领域实际应用中所面临的几方面问题,并进行深入分析,初步得到在面临这些问题过程中,我们应采取的措施会对射频识别技术在物流中的应用包括对提高商业物流管理水平,降低物流成本,提升保障能力,实现物流保障可视化,促进信息化整体能力的提高都会具有一定意义。
关键词：射频；物流；技术
1、绪论
在商业竞争日趋白热化的今天,越来越多的企业家已经认识到物流管理效能对企业竞争力的深刻意义,而物流信息作为物流管理的重要组成部分,其处理效力的高低将直接影响到企业物流管理的总体效能。而RFID射频识别技术作为一门高新信息技术,其快速、实时、准确采集的功能特性充分展示出其在物流管理领域巨大的价值。
射频识别技术如今已成为发达国家进行物流管理的主要技术手段,近几年来,我国许多企业也纷纷引入电子标签对管理水平进行升级,取得了一定效果。
1.1研究背景
射频识别技术在物流系统中的应用一方面表现在产品的鉴定,一方面表现在提高供应链管理效率。一方面供应链管理包括庞大的物流和信息流，供应链上的贸易伙伴都需要充分了解这些信息,以采取相应的措施,以最低限度地降低库存,同时满足市场需求。
物流系统是指在一定的时间和空间里,由所需位移的物资与包装设备、搬运装卸机械、运输工具、仓储设施、人员和通讯联系等若干相互制约的动态要素,所构成的具有特定功能的有机整体。物流系统的目的是实现物资的空间和时间效益,在保证社会再生产顺利进行的前提条件下,实现各种物流环节的合理衔接,并取得最佳的经济效益。现代物流是一个包括采购、存储、生产、包装、装卸、运输、加工、配送、销售和服务活动的系统工程,特别要求信息获取与处理的快速与准确。射频识别技术具有简单实用、准确率高、识别速度快、受信号传输媒体的限制小、无接触识别阅读距离远等优点,应用前景十分广阔。物流系统是指在一定的时间和空间里,由所需位移的物资与包装设备、搬运装卸机械、运输工具、仓储设施、人员和通讯联系等若干相互制约的动态要素,所构成的具有特定功能的有机整体。物流系统的目的是实现物资的空间和时间效益,在保证社会再生产顺利进行的前提条件下,实现各种物流环节的合理衔接,并取得最佳的经济效益。射频识别技术除了基本的辨识功能之外,还有六项功能,分别是:分级、分群、分类、统计、分析、决策支持、追踪、追溯、危险控制、防伪、防盗、进出管制、自动控制、联合票证、储值付款等。电子标签在未来的发展中,将沿着大容量、高速度、更小的体积、更低的价格、更具保密性及能够适用于各种应用场合的方向不断完善。电子标签、电子产品编码、互联网三个元素的有效组合,构成物联网的应用将构建这样一个庞大的物联网。射频识别技术不仅具有广阔的市场,而且射频识别技术的应用将给零售、物流等产业带来革命性的变化,将给未来世界经济和贸易带来巨大的影响。
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程,由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。
1.2本文研究的目的与意义
人类历史上曾经有过两个大量提供利润的领域。第一个是资源领域,第二个是人力领域。在这两个利润源潜力越来越小,利润开拓越来越困难的情况下,物流领域的潜力正越来越被人们所重视,也正日益成为企业经营管理研究的热点问题。现代的物流管理正成为企业从流通渠道中追逐利润的主要手段,而应用先进的射频识别技术解决智能化物流管理问题必将成为企业经营当中的第三利润源泉。
本文不仅对物流管理学科理论的发展,特别是对射频技术在物流领域应用的理论和方法体系的建立具有重大的理论创新意义,而随着科学技术的不断发展和射频!通信等技术的不断成熟,射频识别以其独特的优势与特点,开始受到越来越多的人们的关注,并逐渐广泛应用于各行各业"尤其射频识别技术在物流领域实际应用中取得的令人瞩目的商业效益证明,射频识别技术在商业物流中的应用对提高商业物流管理水平,降低物流成本,提升保障能力,实现物流保障可视化,促进信息化整体能力的提高具有十分重要的意义。
2射频识别技术在物流系统中的理论概述
射频识别技术在物流仓储领域的应用不断向大型化!智能化方向发展,对于仓库的管理日趋复杂,传统的验单放行的管理方式,已不能满足企业管理者和车辆使用者的要求。在数字化分拣系统中,由于该系统引入电子标签进行管理,实现了整个工作流程的优化,对促进物流管理的信息化具有重大作用"每当物品进库时阅读器自动识别电子标签上面的物品信息,并将信息存储到与之相连的管理系统中;当物品出库时,同样由阅读器自动识别物品信息,并传送到管理系统中:由系统对信息进行出库处理对其作用进行归纳总结,主要表现为以下几个方面:
(l)实现了货物的先进先出管理
应用射频识别技术进行管理后,利用射频识别技术无线局域网!数据库等技术,实现了托盘货位管理。对于每一批入库的货物,其入库时间,存放货位等信息均由系统自动记录,当货物出库时,就可在此基础上实现货物的先进先出管理。
(2)仓库库存实时化!企业资产可视化管理
应用射频识别技术管理人员和相关部门可以实时、准确地掌握配送中心仓库的库存情况同时,电话订货中心等相关部门可以实时地掌握仓库中各品牌!数量的情况,确保每天客户订货以及企业经营顺利进行。在企业资产管理中使用射频识别技术,对叉车、运输车辆等设备的生产运作过程都通过标签化的方式进行实时的追踪,有助于企业对其整体资产进行合理的规划应用,
3应用射频识别技术的问题分析及解决方案
3.1射频识别技术的主要问题
射频识别技术近年来成为热门技术,受到产业界、学术界和政府部门的高度关注,但我们也应该清醒地看到,射频识别技术的在物流业中的发展和应用,并不像我们想象的那样顺利,成本、价格、技术标准、市场需求、安全隐私等被称为射频识别技术发展的关键性、制约因素和应用瓶颈。
3.1.1成本居高不下使得大多数企业望而却步
从成本角度考虑,射频标签的成本无法与条码标签超低的成本优势相比。射频识别技术标签的成本一直居高不下,目前一个射频识别技术标签的价格大概在25到30美分左右。这如果是对于集装箱或者汽车、电器冰箱之类的大宗货物来说,当然算不上什么;但如果是相对于小宗商品(如在牙膏、刀片、口香糖)上来讲,这一价格必然会遭到成本上的质疑。射频识别技术的价格不仅包括标签、阅读器和天线,而且还包括管理软件的升级费用等。
电子标签想要得到广泛的应用普及，就要降低成本,降低成本不仅有利于电子标签的普及还有利于开拓新的射频识别技术应用领域。一般认为价格在5美元以上的标签,主要为应用于军事、生物科技和医疗方面的有源标签;10美分一1美元左右的常为用于运输、仓储、包装、文件等的无源标签;消费应用如零售的标签在5美分一10美分;医药、各种票证(车票、入场券等)货币等应用的标签则在5美分以下,标签价格将直接影响射频识别技术的市场规模。与过去两年相比,射频识别技术标签的价格已经有了较大幅度的降低。据世界网2005年9月报道,Alien科技最近宣布对其elasslGen一标签(tag)进行降价,如果购买量在1百万以上价格可以降到每个标签19美分，AveryDe皿ison则于2005年9月宣称该公司的GenZ标签(Inlay)在同样订购量的情况下,可以以每个7.9美分的价格出售。据最新消息,国外已实现每个5美分(STMiero公司提供,不过需要以10万个批量单价,并不包含天线和封装成本),国内的最低价格是每个7角人民币。尽管如此,对大规模推广来说,即射频识别技术标签和识读设备的价格仍显得过高，而价格与规模又是一对矛盾。生产厂商希望通过扩大规模以降低成本,而更多的用户则在等待价格降低后再进入。
虽然业界普遍对射频识别技术看好,但真正形成规模,实际投入运营的系统却不多。AMRResearch的研究报告表明,一个供货商要满足沃尔玛的射频识别技术基本要求,大约需130万美元一200万美元,加上相关的软硬件设施、集成服务、系统测试及培训等,每年投入的成本将增加913万美元。供应商遇到的最大问题是成本。目前的射频识别技术应用几乎都是上游投资,下游受益。零售商希望借射频识别技术降低经营成本、提高效率,而采用射频识别技术的成本却要由制造商、物流商来承担。如果不解决好这个问题,射频识别技术大规模应用会面临许多阻力,没有大规模的应用,射频识别技术降低成本无从谈起。
另外,厂商不能只着眼于射频识别技术本身价格下跌,因为这项技术还需进行企业资源规划(ERP)软件升级,而这部份可能所费不货。目前被动式无源射频标签作为条码标签的理想替代品,其每个最
低成本也在5美分左右,而条码标签的成本仅仅在于条码纸本身,在标签上印刷或打印的识别图形成本几乎为零。因而,用射频识别技术全部替代物流领域中现行的条码技术,其成本投入巨大,不符合当前我国现状。同时射频识别技术尚不成熟,金属屏蔽、导体对无线电波的影响、有源标签电池更新等问题,严重影响了其应用效果,误读、漏读时有发生,因而限制了射频识别技术的应用范围和环境,决定了其在相当长一段时期,还不能完全替代条码用于物流的单品信息采集。
由此可见,在相当长的一段时期内射频识别技术在我物流领域中不可能完全替代条码技术,而射频识别技术又具有条码技术所不具备的突出优势,因而条码技术与射频识别技术联合应用将是充分发挥两者效能的一种切实可行的途径。射频识别技术在物流领域中的应用研究,应突出射频技术优势,弥补条码技术的不足,与条码技术相融合,形成两者技术上的优势互补
3.1.2缺乏统一的标准体系
业界公认,当前制约射频识别技术发展的最大障碍之一是技术标准。目前,射频识别技术还未形成统一的全球化标准,市场上多种标准并存,射频识别技术标准之争主要表现在以下几个方面：
首先,电子标签标准全球互通的基础并不牢靠。这主要体现在编码不一致。日本、欧美有EPC体系,中国有自己的GB18937一2003(NPC)编码系统本身呈现三足鼎立的态势；其次,与标准的制定相关的还有射频识别技术采用的频段之争，要用即ID技术实现。全球物流领域的信息交换,必须有全球统一的物流即射频识别技术频段。当前国际上在UHF频段的即射频识别技术主要使用430MHz左右和860MHz一96OMHz两段频率,目前美国使用91SMHz,欧洲采用SOS.SMHz,日本定在960MHz。而中国还在讨论之中。在我国,430MHZ频段属于专用频段,现阶段开放此频段的射频识别技术业务的条件不成熟;860MHz一960MHz频段的主要业务为固定和移动,次要业务为无线电定位,这个频段上已经没有空闲的频率直接规划给射频识别技术使用。因此,必须慎重考虑射频识别技术业务与现有的无线电业务频率的供应问题。
第三射频识别技术五大标准组织也存在利益之争。射频识别技术标准争夺的核心主要在射频识别技术标签的数据内容编码标准这一领域"目前,形成了五大标准组织,分别代表了国际上不同团体或者国家的利益"
全球现有117个针对数据交换的射频识别技术协议标准。协议过多过滥,导致术语不统一,限制了标准在实践中的完善。更重要的是,目前缺乏全球共同遵守的权威统一的标准。本来制定国际标准是150技术委员会的责任，但由于涉及的方面较多,制定标准的工作很复杂。
各个厂家的产品技术性能是由其自有的知识产权所决定的,其中技术封锁与专利保护也制约了射频识别技术的应用与发展。技术标准的不统一已经带来很多弊端,影响了产业链各个环节的积极互动与合作射频识别技术投资者和应用商担心自己的产品标准如果与/最终的统一标准不一致的话,则自己的努力与付出都将成为无用功，所以随着全球物流行业射频识别技术大规模应用的开始,射频识别技术标准的统一和技术的兼容已经得到业界的广泛认同。企业所构建的管理系统大都是为本身自用的,基本上是本企业或单位就可以实现完全控制，企业各自构建一套设备、频率、操作和编码标准体系,彼此是封闭的,缺乏相互联系。
3.1.3政府和社会在射频识别技术上的推动作用还没有得到很好的体现
射频识别技术的优势是建立在信息共享机制之上的,信息共享的链条越长,就越有用武之地，而信息共享的背后是利益的共享,即供应链机制。因此,可以说培养射频识别技术的市场是一个培养供应链的过程,也就是我国产业的集约化过程,这就需要政府和社会引导企业实现这一过程。
3.1.4企业自身缺乏对市场需求调查及系统构建的能力
有关机构调查说,32%的受访者认为需求不明确阻碍了射频识别技术在物流管理上的应用。户对射频识别技术积极关注、消极应用说明了射频识别技术潜在需求大、现实需求小的现状。
中国企业应用射频识别技术，不积极的主要原因是看不到应用后的效益。从成本价格层面讲,相较条码成本过大、价格过高,严重制约了射频识别技术的普及,正所谓/心有余而力不足;从技术层面讲,射频识别技术存在许多问题。比如产品设计还处于初级阶段,加工工艺还比较粗糙,其功能、式样、体积、重量、色泽、手感、安装等有待优化,读取识别率低,标准缺位,各国使用的频率不统一,编码方式不统一等等。这些都导致了对射频识别技术的现实需求不旺的局面,进而阻碍了射频识别技术技术对现代物流和供应链管理等诸多领域的促进作用。虽然射频识别技术应用面临许多障碍,但射频识别技术的试探性应用仍在许多领域进行。目前，国内己经有了一些成功应用案例。
尽管电子标签的成本己经明显降低,但对于相当一部分企业来说,特别是在领域内应用案例相对较少的情况下,这种新贵射频技术还是很难让人欣然尝试的。大部分企业为了节约成本,并不打算对全部管理过程应用,而是采用/条形码+电子标签的方式进行管理,这就使企业面临着如何根据自身实力和管理需求来构建系统的问题。
综上,从目前我国物流领域应用射频识别技术的情形来看,主要存在以下问题:：
(1)投资过热,需求过冷
部分物流配送企业盲目跟进、非理性投资现象不容忽视。虽然射频识别技术的应用前景非常广阔,也会给企业带来许多方面的效益,但是,作为一门技术,其作用不是万能的。必须清楚地知道射频识别技术能够做什么,不能够做什么。必须理性地进行投资回报分析,根据有效的数据来说明使用射频识别技术到底能提高效益多少百分点,然后再决定是否投资。
而另一方面,国内多数用户企业处于观望等待状态,他们不愿意作为早期的接受者。这一方面说明了企业决策者的稳重,也显示出保守的一面。有人曾在物流、零售、制造、交通、医药、快速消费品以及IT行业等行业选取了200家跨国公司和国内大公司进行调查，调查结果表明,90%以上的公司都反映根本对射频识别技术不太了解而且现在成本这么高,不可能考虑应用"对于那些射频识别技术的终端客户公司来说,需求极少。而对于一些物流公司,他们都反映自己公司已经调试好基于射频识别技术的新物流配送系统,可是没有一家客户要求使用,因此也只能等待着。而对于那些射频识别技术硬件软件中间件和解决方案供应商来说,还没有任何公司会在现阶段购买他们的产品。另据SAP和Auto一IDChina对国内200个公司的调查显示:48%的公司希望尽量推迟采用射频识别技术,16%的公司要等待市场完全成熟再采取行动,3%的公司因价格问题而不打算采用射频识别技术。所以说中国市场现在需方不急供方急。
(2)/闭门造车与盲目先进
应用系统相对封闭,基本上是一个企业或单位可以完全控制的系统,他们建立的是自用的一套设备、频率、操作和编码标准体系,规范性和兼容性较差,影响了系统外乃至供应链的应用。
盲目追求先进,试图在物流设备、物流器材和商品上同步应用射频识别技术,不考虑载体与标签的相对成本,简单放弃现阶段仍旧实用的条码,没有有效地将射频标签和条码两种技术结合起来使用。
(3)射频识别技术产业发展滞后
芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装及封装设备制造、读写设备开发、数据管理软件设计等等一个个生产环节构成了一条完整的射频识别技术产业链。目前,国内基本具有射频识别技术天线的设计和研发能力,但还不具备应用于金属材料!液体环境上的可靠性能进行射频识别技术标签天线设计能力;HF频段的标签封装技术和生产已经成熟,但还没有UHF频段的标签封装,封装设备还依靠进口;基本具有HF和集成制造能力,但还没有UHF频段以上读写器设计和制造能力。
频段读写器设计产业发展滞后尤其是核心技术的缺失成了制定中国即ID标准难以逾越的高墙,而盯ID中国标准的缺位又反过来制约了产业的发展。
(4)射频识别技术人才匾乏,组织结构不适应
射频识别技术有关的技术开发、系统设计、产品工艺、实验测试、项目实施、销售推广等人才一匿乏,急需培训。
射频识别技术是一个设计多学科、多组织、多部门,并与社会相关机构密切相关的高度综合性和高度专业性的高科技行业,无论是从提供者的角度还是从使用者的角度,对射频识别技术的培训都是必要的。特别是当客户准备实施射频识别技术项目时,必须理解存在的问题和面临的可能选择,需要了解如何正确实施射频识别技术应用项目的相关知识,确定所采用的射频识别技术系统能够满足未来的业务需求。通过培训,客户可以了解真实的射频识别技术世界,掌握在企业实施应用系统时所需的技能和专业知识。同时,射频识别技术项目的实施,必然要对企业生产和管理流程产生深远的影响,需要进行组织变革、流程再造和业务重组。
(5)安全隐私
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