射頻識(shí)別技術(shù)課程論文

1、衣爻道又孝蜜叫SouthwestJiaotongUniversityRFID課程論文題目：物流企業(yè)應(yīng)用RFID的可行性探討院系：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院姓名：神一樣的男人班級(jí)：學(xué)號(hào)：西南交通大學(xué)2021年12月目錄引言2傳統(tǒng)物流治理的弊端2應(yīng)用RFID技術(shù)的可行性分析3RFID在現(xiàn)代物流治理中的應(yīng)用及其優(yōu)勢4RFID技術(shù)要求51:平安要求52:工作頻率選擇63:防沖突技術(shù)研究74:RFID天線研究7結(jié)論8物流企業(yè)應(yīng)用RFID的可行性探討摘要1:無線射頻識(shí)別技術(shù)RFID已成為現(xiàn)代物流的熱點(diǎn)技術(shù),對(duì)物流治理的信息化開展具有十分重要的作用.本文探討了企業(yè)應(yīng)用RFID前景以及工程所要達(dá)成的預(yù)期目標(biāo)；提出了擬

2、解決相關(guān)問題的初步技術(shù)方案.關(guān)鍵字：射頻識(shí)別,物流治理,解決方案引言自動(dòng)識(shí)別技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一是準(zhǔn)確性,自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,徹底消除人為錯(cuò)誤；第二是高效性,信息、交換實(shí)時(shí)進(jìn)行；第三實(shí)施兼容性,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為根底,可與信息治理系統(tǒng)無縫聯(lián)結(jié).自動(dòng)識(shí)別技術(shù)大大增加了物流的自動(dòng)化、現(xiàn)代化,是物流重要的支持技術(shù)之一.中國目前正外于從傳統(tǒng)物流向現(xiàn)代物流的轉(zhuǎn)變之中,推動(dòng)自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用普及,有助于加快這一轉(zhuǎn)變.傳統(tǒng)物流治理的弊端隨著科學(xué)技術(shù)信息化的開展,傳統(tǒng)的治理方法已經(jīng)不能適應(yīng)上級(jí)治理部門、客戶以及生產(chǎn)對(duì)物流企業(yè)倉儲(chǔ)治理提出的要求.比方傳統(tǒng)的治理方式使物流企業(yè)的出入庫數(shù)據(jù)無法做到唯一和實(shí)時(shí)性

3、,不能滿足公司和庫主的要求,尤其是大型企業(yè)的業(yè)務(wù)主管部門、倉儲(chǔ)部門、存儲(chǔ)點(diǎn)、銷售點(diǎn)的分散布局,使公司無法及時(shí)掌握商品的流轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài).物流企業(yè)為滿足各方的需求,預(yù)防數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,只能重復(fù)輸人單據(jù)進(jìn)行核對(duì),在一定程度上,增加了很多操作人員的工作量,職能部門也希望減少經(jīng)營與費(fèi)用結(jié)算的工作量.物流行業(yè)及有關(guān)方面的首要任務(wù)是增強(qiáng)對(duì)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的宣傳和知識(shí)普及,幫助企業(yè)熟悉自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在現(xiàn)代物流開展中的重要作用像一些中等倉儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)部,物流企業(yè)治理大多采用非自動(dòng)化的、以紙張文件為根底的系統(tǒng)來記錄,追蹤進(jìn)出.由于是手工記賬方式,倉儲(chǔ)內(nèi)部的治理和數(shù)據(jù)獲取不及時(shí)、出錯(cuò)率高出入庫操作流程的隨意性較大,難以標(biāo)準(zhǔn)化治理人為因

4、素的不確定性導(dǎo)致勞動(dòng)效率低下,人力資源嚴(yán)重浪費(fèi).同時(shí)隨著數(shù)量的增加以及出入庫頻率的劇增,這種模式嚴(yán)重影響了正常的工作效率.這些倉庫與相關(guān)的第三方物流中央從產(chǎn)區(qū)到中轉(zhuǎn)區(qū)再到銷售區(qū)的整體倉儲(chǔ)信息系統(tǒng)沒有建立,使得整個(gè)物流供給鏈中的倉儲(chǔ)信息不能發(fā)揮節(jié)點(diǎn)的重要作用,嚴(yán)重影響了整個(gè)企業(yè)的運(yùn)行效率.總之,在企業(yè)治理中,存在多頭統(tǒng)計(jì)、重復(fù)勞動(dòng)、數(shù)字不匹配、反應(yīng)不及時(shí)等現(xiàn)象.應(yīng)用RFID技術(shù)的可行性分析自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在物流過程中,實(shí)現(xiàn)信息獲取和信息錄入功能,它是通過自動(dòng)非人工手段獲取工程標(biāo)識(shí)信息將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸入計(jì)算機(jī)、程序邏輯限制器或其他微處理器限制設(shè)備的技術(shù).一般說,自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由標(biāo)簽、識(shí)讀器及計(jì)算機(jī)等設(shè)備組成

5、.將物流系統(tǒng)融入供給鏈治理系統(tǒng)是社會(huì)開展的必然,這一理念已經(jīng)比擬成熟.要更好地解決供給鏈物流的效勞,實(shí)現(xiàn)快速、及時(shí)、節(jié)約庫存的目標(biāo),最切實(shí)可行的方案就是采用現(xiàn)代物流信息技術(shù),即物流標(biāo)識(shí)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù).由于RFID標(biāo)簽可以唯一地標(biāo)識(shí)商品,通過同計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)相結(jié)合、可以在物流的各個(gè)環(huán)節(jié)上跟蹤貨物,實(shí)時(shí)掌握商品的動(dòng)態(tài)信息.應(yīng)用該技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo),獲得預(yù)期的效益；1、縮短作業(yè)時(shí)間；2、改善盤點(diǎn)作業(yè)質(zhì)量；3、增大配送中央的吞吐量；4、降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；5、實(shí)現(xiàn)可視化治理；6、信息的傳送更加迅速準(zhǔn)確.RFID技術(shù)利用無線電波,可完成非接觸式、動(dòng)態(tài)多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別,實(shí)現(xiàn)一物一碼,可快速地進(jìn)行物

6、品追蹤和數(shù)據(jù)交換.由于RFID技術(shù)免除了跟蹤過程中的人工干預(yù),在節(jié)省大量人力的同時(shí)提升了工作效率.同時(shí),這一技術(shù)的應(yīng)用,能夠很好地解決上述傳統(tǒng)治理方式存在的問題和現(xiàn)代物流對(duì)治理提出的新要求,能夠最大程度地將信息在各個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)共享,方便各環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理加工,有效地提升企業(yè)的整體運(yùn)行效率和治理效率.RFID技術(shù)的自身特點(diǎn)能夠很好地適用到現(xiàn)代物流中,甚至整個(gè)現(xiàn)代物流行業(yè).RFID技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成功應(yīng)用于零售、倉儲(chǔ)、配送運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié).從投資角度看,購置RFID的硬件和軟件系統(tǒng)是一筆可觀的投資.從收益分析,采用技術(shù)不僅可以降低勞動(dòng)力本錢,還可以解決商品斷貨和損耗這兩大零售業(yè)難題.通過使用RFI

7、D技術(shù),沃爾瑪每年可以節(jié)省勞動(dòng)力本錢84億多美元,同時(shí)可挽回因盜竊而損失的20多億美元.隨著近幾年技術(shù)的開展、RFID的普及,RFID設(shè)備不管是讀寫器還是電子標(biāo)簽的本錢正在不斷降低.因此,結(jié)合投資與收益,從整體角度分析RFID技術(shù)的應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上也是可行的.條碼技術(shù)在現(xiàn)代物流領(lǐng)域的應(yīng)用,今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)仍然是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的開展主流,但條碼技術(shù)肯定不是唯一的開展目標(biāo),其他的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)有磁卡技術(shù)、光字符識(shí)別技術(shù)、語音識(shí)別技術(shù)、射頻技術(shù)、視覺識(shí)別技術(shù)等等將會(huì)呈現(xiàn)出一種多元化開展的態(tài)勢.RFID在現(xiàn)代物流治理中的應(yīng)用及其優(yōu)勢物流業(yè)廣泛使用RFID技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售整個(gè)供給

8、鏈過程的智能化.在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應(yīng)用RFID技術(shù),可以完成自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)作,實(shí)現(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)線上對(duì)原材料、零部件、半成品和產(chǎn)成品的識(shí)別和跟蹤,減少人工識(shí)別本錢和出錯(cuò)率,提升效率和效益.將RFID技術(shù)應(yīng)用于庫存治理,企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握商品的庫存信息,從中了解每種商品的需求模式,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)貨,從而提升庫存治理水平,降低庫存水平.在運(yùn)輸環(huán)節(jié),運(yùn)用RFID技術(shù)結(jié)合GPS和GIS,可實(shí)現(xiàn)運(yùn)程的優(yōu)化.建立一個(gè)通用的基于RFID的物流應(yīng)用框架,如圖一所示：應(yīng)用層企業(yè)信息治理軟件專用領(lǐng)域治理軟件網(wǎng)站電子商務(wù)集成層資源治理物品編碼治理信息治理系統(tǒng)網(wǎng)站平臺(tái)采集尾電子標(biāo)簽讀寫器傳感器PC效勞器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備圖1基于RFID的物

9、流應(yīng)用框架(1)環(huán)境層：RFID應(yīng)用環(huán)境,包括帶標(biāo)簽的物品、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表、計(jì)算機(jī)硬件、效勞器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備等.(2)采集層：基于RFID的物流信息采集,通過讀寫器采集RFID標(biāo)簽中的信息,進(jìn)行簡單的信息預(yù)處理并將信息傳送到集成層.(3)集成層:RFID應(yīng)用支撐平臺(tái),支持RFID信息的輸入、獲得、傳輸、處理和協(xié)同.(4)應(yīng)用層:RFID后端軟件系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)界面,形成可定制的物流應(yīng)用系統(tǒng).RFID技術(shù)要求1:平安要求(1)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性要求.RFID作為射頻技術(shù)的一種應(yīng)用,其無線信號(hào)容易受到外部環(huán)境的影響.隨著射頻頻率的提升,這種影響會(huì)更為明顯.環(huán)境對(duì)RFID的影響來自幾

10、個(gè)方面：金屬、液體(主要是水)、潮濕的環(huán)境、灰塵或霧等懸浮顆粒物質(zhì),這些易導(dǎo)體能夠輕易屏蔽或干擾大多數(shù)RFID信號(hào),使RFID標(biāo)簽和讀寫器之間的配合陷入困境.(2)克服漏讀和誤讀的需求.即使?fàn)I造適宜的環(huán)境,也不意味著RFID標(biāo)簽?zāi)軌虻竭_(dá)100%勺識(shí)讀率.與條形碼相比,RFID是遠(yuǎn)距離無線識(shí)別,必然存在由于標(biāo)簽設(shè)計(jì)、標(biāo)簽安放位置、信號(hào)強(qiáng)弱等因素造成的讀寫器的漏讀或誤讀.而且由于物流領(lǐng)域?qū)FID的應(yīng)用往往是大規(guī)模的,在供給鏈上任何環(huán)節(jié)中哪怕發(fā)生一次漏讀或誤讀,都可能會(huì)對(duì)最終效果產(chǎn)生較大影響.同時(shí),標(biāo)簽在運(yùn)動(dòng)中隨速度的增加,讀寫器的識(shí)讀率也會(huì)下降,帶來負(fù)面影響.(3)預(yù)防對(duì)標(biāo)簽的盜讀、復(fù)制甚至篡改

11、.相對(duì)于對(duì)環(huán)境的要求,目前對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的盜讀和篡改方面的平安需求還不太迫切.但隨著應(yīng)用的增加,這方面的平安需求并非空穴來風(fēng).例如,通過盜讀設(shè)備盜取競爭對(duì)手貨品的RFID信息,或通過對(duì)標(biāo)簽內(nèi)容的篡改改變貨品相關(guān)的真實(shí)屬性以蒙騙消費(fèi)者和監(jiān)管機(jī)構(gòu),這種動(dòng)機(jī)是完全存在的.而且,限于本錢因素,物流領(lǐng)域RFID應(yīng)用的平安級(jí)別相對(duì)較低,被盜讀、復(fù)制甚至篡改的技術(shù)門檻更低.(4)預(yù)防對(duì)讀寫器和標(biāo)簽間信道的干擾.干擾可能是惡意(通常稱之為攻擊),也可能是非惡意的.目前對(duì)于讀寫器的干擾多數(shù)并非惡意,例如讀寫器相互之間的干擾,或者空間中本來就存在的其他無線信號(hào)、各種電磁波對(duì)讀寫器可能造成的干擾.這種干擾通常并不嚴(yán)重,

12、也不會(huì)長期持續(xù),但可能造成讀寫設(shè)備的瞬間失靈,降低對(duì)標(biāo)簽的識(shí)讀率.2:工作頻率選擇工作頻率選擇是RFID技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵問題.工作頻率的選擇既要適應(yīng)各種不同應(yīng)用需求,還需要考慮各國對(duì)無線電頻段使用和發(fā)射功率的規(guī)定.當(dāng)前RFID工作頻率跨越多個(gè)頻段,不同頻段具有各自優(yōu)缺點(diǎn),它既影響標(biāo)簽的性能和尺寸大小,還影響標(biāo)簽與讀寫器的價(jià)格.止匕外,無線電發(fā)射功率的差異影響讀寫器作用距離.低頻頻段能量相對(duì)較低,數(shù)據(jù)傳輸率較小,無線覆蓋范圍受限.為擴(kuò)大無線覆蓋范圍,必須擴(kuò)大標(biāo)簽天線尺寸.盡管低頻無線覆蓋范圍比高頻無線覆蓋范圍小,但天線的方向性不強(qiáng),具有相對(duì)較強(qiáng)的繞開障礙物水平.低頻頻段可采用1至2個(gè)天線,以實(shí)現(xiàn)

13、無線作用范圍的全區(qū)域覆蓋.止匕外,低頻段電子標(biāo)簽的本錢相對(duì)較低,且具有卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀等多種形狀.高頻頻段能量相對(duì)較高,適于長距離應(yīng)用.低頻功率損耗與傳播距離的立方成正比,而高頻功率損耗與傳播距離的平方成正比.由于高頻以波束的方式傳播,故可用于智能標(biāo)簽定位.其缺點(diǎn)是容易被障礙物所阻擋,易受反射和人體擾動(dòng)等因素影響,不易實(shí)現(xiàn)無線作用范圍的全區(qū)域覆蓋.高頻頻段數(shù)據(jù)傳輸率相對(duì)較高,且通訊質(zhì)量較好.3:防沖突技術(shù)研究鑒于多個(gè)電子標(biāo)簽工作在同一頻率,當(dāng)它們處于同一個(gè)讀寫器作用范圍內(nèi)時(shí)在沒有采取多址訪問限制機(jī)制情況下,信息傳輸過程將產(chǎn)生沖突,導(dǎo)致信息讀取失敗.同時(shí)多個(gè)閱讀器之間工作范圍重疊也將造成沖突.

14、文獻(xiàn)提出了Colorwave算法以解決閱讀器沖突問題.根據(jù)電子標(biāo)簽工作頻段之不同,人們提出了不同的防沖突算法.對(duì)于標(biāo)簽沖突,在高頻HF瀕段,標(biāo)簽的防沖突算法一般采用經(jīng)典ALOHA協(xié)議.使用ALOHA協(xié)議的標(biāo)簽,通過選擇經(jīng)過一個(gè)隨機(jī)時(shí)間向讀寫器傳送信息的方法來預(yù)防沖突.絕大多數(shù)高頻讀寫器能同時(shí)掃描幾十個(gè)電子標(biāo)簽.在超高頻UHF頻段,要采用樹分叉算法來預(yù)防沖突.同采用ALOHA協(xié)議的高頻頻段電子標(biāo)簽相比,樹分叉算法泄漏的信息較多,平安性較差.上面兩種標(biāo)簽防沖突方法均屬于時(shí)分多址訪問TDMA方式,應(yīng)用比擬廣泛.除此之外,目前還有人提出了頻分多址訪問FDMA刑碼分多址訪問CDMA方式的防沖突算法,主要

15、應(yīng)用于超高頻和微波等寬帶應(yīng)用場景.4:RFID天線研究天線是一種以電磁波形式把無線電收發(fā)機(jī)的射頻信號(hào)功率接收或輻射出去的裝置.天線按工作頻段可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性可分為全向天線、定向天線等；按外形可分為線狀天線、面狀天線等.受應(yīng)用場合的限制,RFID標(biāo)簽通常需要貼不同類型、不同形狀的物體外表,甚至需要嵌入到物體內(nèi)部.RFID標(biāo)簽在要求低本錢的同時(shí),還要求有高的可靠性.此外,標(biāo)簽天線和讀寫器天線還分別承當(dāng)接收能量和發(fā)射能量的作用,這些因素對(duì)天線的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格要求.當(dāng)前對(duì)RFID天線的研究主要集中在研究天線結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素對(duì)天線性能的影響上.天線結(jié)構(gòu)決定了天線方向圖、極化

16、方向、阻抗特性、駐波比、天線增益和工作頻段等特性.方向性天線由于具有較少回波損耗,比擬適合電子標(biāo)簽應(yīng)用；由于RFID標(biāo)簽放置方向不可控,讀寫器天線必須采取圓極化方式其天線增益較大；天線增益和阻抗特性會(huì)對(duì)RFID系統(tǒng)的作用距離產(chǎn)生較大影響；天線的工作頻段對(duì)天線尺寸以及輻射損耗有較大影響.天線特性受所標(biāo)識(shí)物體的形狀及物理特性影響.如金屬物體對(duì)電磁信號(hào)有衰減作用,金屬外表對(duì)信號(hào)有反射作用,彈性基層會(huì)造成標(biāo)簽及天線變形,物體尺寸對(duì)天線大小有一定限制等.人們根據(jù)天線的以上特性提出了多種解決方案,如采用曲折型天線解決尺寸限制,采用倒F型天線解決金屬外表的反射問題等.結(jié)論RFID在物流中的應(yīng)用最終將取代傳統(tǒng)條形碼的地位,這將毫無疑義.在需要對(duì)物品進(jìn)行跟蹤或分類治理的任何場合,RFID都有其用武之地.供給鏈與物流治理將會(huì)是RFID技術(shù)最大的展現(xiàn)