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我國RFID技術(shù)應(yīng)用案例分析

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工程規(guī)模描述:

  一、我國RFID技術(shù)應(yīng)用及效益

  近幾年,隨著RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用.中國RFID的市場規(guī)模呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。中國的RFID應(yīng)用主要集中在中低頻領(lǐng)域f工作頻率小于30MHz),在身份識(shí)別、安全門禁、電子購票、交通等領(lǐng)域得到了一定規(guī)模的應(yīng)用。我國高頻RFID(工作頻率大于400MHz)應(yīng)用有很多政府參與的痕跡,整體規(guī)模不大,其中最典型的應(yīng)用案例就是鐵道部的車輛調(diào)度系統(tǒng)(ATIS)、海關(guān)的自動(dòng)驗(yàn)放系統(tǒng)和高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。
 
  在全國鐵路調(diào)度和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中,已有55萬輛車廂、機(jī)車安裝了無源RFID標(biāo)簽:東北幾省的高速公司已經(jīng)開始嘗試使用RFID進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)收費(fèi);上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局也已應(yīng)用RFID對(duì)全市16萬只液化石油氣瓶、1萬只劇毒化學(xué)品容器、10萬箱煙化爆竹和4萬輛出租車車載計(jì)價(jià)器進(jìn)行電子跟蹤。鐵道部、香港機(jī)場、廣州、上海、四川I政府、中國重汽卡車公司、杭州卷煙廠和昆明市煙草公司已率先采用RFID技術(shù),并獲得了文實(shí)在在的效益。
 
  中國高頻RFID應(yīng)用規(guī)模較?。饕性谡块T的試點(diǎn)項(xiàng)目.但隨著標(biāo)簽價(jià)格逐漸下降,行業(yè)應(yīng)用環(huán)境的逐步完善,預(yù)計(jì)在2008年前后.物流、供應(yīng)鏈管理將會(huì)成為RFID的重要發(fā)展領(lǐng)域,整個(gè)高頻RFID市將場得到極大的推動(dòng)。

  2010年前后,RFID開始在零售業(yè)中應(yīng)用,中國RFID市場將會(huì)迎來爆炸式的增長。隨著應(yīng)用的逐步推廣,高頻系統(tǒng)在整個(gè)RFID市場規(guī)模中的比例將會(huì)不斷擴(kuò)大。

  RFID除了數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確獲得和采集以外,還有如下好處:一是把貨物發(fā)運(yùn)的過程和發(fā)票處理的過程結(jié)合起來,也就是把整個(gè)交貨和支付或收賬的過程自動(dòng)匹配,給企業(yè)節(jié)省很多時(shí)間和成本;二是可以控制店內(nèi)存貨,可以和廠商協(xié)商,貨到付款,減少存款積壓的資金,降低財(cái)務(wù)費(fèi)用;j是發(fā)揮其監(jiān)控的功能,比如在零售業(yè)中.可以在確保進(jìn)行技術(shù)檢驗(yàn)時(shí)會(huì)萬無一失,企業(yè)可以通過RFID監(jiān)控其所委托的企業(yè)是否真的檢驗(yàn)過:此外,在惡劣的環(huán)境中比如產(chǎn)品摔壞、灰塵多或是集裝箱內(nèi)部,條形碼無法使用,而通過RFID技術(shù)可以監(jiān)控資產(chǎn)是否及時(shí)返還公司.第三方采集的信息是否準(zhǔn)確等等。

  鐵道部鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)fATIS)是我國最早應(yīng)用RFID的系統(tǒng).也是應(yīng)用RFID范圍最廣的系統(tǒng)。早在20世紀(jì)90年代中期。鐵道部在中國鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)建設(shè)中,就最終確定RFID技術(shù)為解決“貨車自動(dòng)抄車號(hào)”的最佳方案。采用RFID技術(shù)以后,鐵路車輛管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化,降低了管理成本。據(jù)相關(guān)報(bào)道,自動(dòng)抄號(hào)后,貨運(yùn)物流每年的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到3億多元。再如,中國重汽卡車公司全面啟用的車輛智能電子標(biāo)簽把整車的產(chǎn)、供、銷和售后服務(wù)貫穿成一體,從而實(shí)現(xiàn)整車物流信息化管理。采用這種全新的管理模式,不但能夠徹底解決整車生產(chǎn)、庫存管理和銷售管理等方面存在的一些難題.而且還可以有效的克服售后服務(wù)、質(zhì)量跟蹤和索賠等方面存在難以掌握的現(xiàn)象。
 
  二、我國RFID產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建概況

  RFID整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈包括了標(biāo)準(zhǔn)制訂、芯片設(shè)計(jì)與制造、天線設(shè)計(jì)與制造、芯片封裝、讀寫設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)等7個(gè)方面。
 
  在標(biāo)準(zhǔn)制定方面.國家標(biāo)準(zhǔn)委已經(jīng)聯(lián)合科技部、信息產(chǎn)業(yè)部以及上海標(biāo)準(zhǔn)化研究院等十四個(gè)部委,共同進(jìn)行中國RFID標(biāo)準(zhǔn)的研究,并將形成《中國RFID發(fā)展技術(shù)自皮書》?,F(xiàn)在,我國已經(jīng)完成了對(duì)動(dòng)物應(yīng)用RFID標(biāo)準(zhǔn)草案的起草。在芯片設(shè)計(jì)與制造方面.目前已經(jīng)有上海華虹、上海復(fù)旦微電子、上海貝嶺等企業(yè)涉足,2004年8月.中國已經(jīng)推出了超高頻的芯片;在天線設(shè)計(jì)與制造方面.中國電子科技集團(tuán)第五十研究所等專業(yè)院所正在專門對(duì)不同頻段的天線進(jìn)行研究:在讀寫設(shè)備方面,上海華申智能、深圳遠(yuǎn)望谷都在進(jìn)行研發(fā),已經(jīng)開出了900兆R(shí)FID超高頻的讀寫器;在系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)方面.上海交通大學(xué)和AUTO—ID中國實(shí)驗(yàn)室已和SAP合作,正在進(jìn)行電子標(biāo)簽中間件的開發(fā):在應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方面,上海海鼎對(duì)RFID在商業(yè)流通領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行開發(fā).上海通用衛(wèi)星導(dǎo)航有限公司正在嘗試將RFID運(yùn)用于航空物流管理,上海國際港務(wù)正在進(jìn)行RFID在集裝箱管理中的應(yīng)用測試。另外.北京維深電子、江蘇瑞福和江蘇盛科也參與其中 在RFID測試技術(shù)方面.科技部正在聯(lián)合建設(shè)國家的電子標(biāo)簽測試,提供最新的RFID技術(shù)測試和應(yīng)用測試.為行業(yè)應(yīng)用提供示范和服務(wù)。
 

  國家信息安全高于一切,在RFID標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,應(yīng)牢牢把握這個(gè)核心。RFID標(biāo)準(zhǔn)中涉及國家安全的核心問題是編碼規(guī)則、傳輸協(xié)議、中央數(shù)據(jù)庫等。我圍必須警惕信息侵略,國家必須掌握電子標(biāo)簽領(lǐng)域發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。RFID的使用離不開中央數(shù)據(jù)庫,誰掌握了產(chǎn)品信息的中央數(shù)據(jù)庫和電子標(biāo)簽的注冊(cè)登記和密碼發(fā)放權(quán),準(zhǔn)就獲得了全部產(chǎn)品、產(chǎn)品身份、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、物流及市場信息的擁有權(quán)。沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RFID編碼標(biāo)準(zhǔn)、芯片和核心技術(shù),就不可能有真正的信息安全。以采用EPCglobal為例,EPC系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫在美圉,且美周國防部是EPC~obal的強(qiáng)力支持者,如果我國使用EPCglobal的編碼體系必然使我們物資有關(guān)信息被美國所掌控,這顯然會(huì)對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、信息安全甚至國防安全造成重大隱患。
 
  我國已經(jīng)規(guī)劃的RFID 的頻段有50kHz一190kHz,高頻波段是13.56MHz加減7kHz, 還有是432MHz一434.79MHz。這些開放頻段的所有指標(biāo)都是參照我們國家微功率(短距離)無線電設(shè)備技術(shù)要求進(jìn)行的。我國規(guī)劃的另外一個(gè)頻段就是900MHz、910MHz、910、1MHz這三個(gè)頻點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于列車車輛識(shí)別,在這方面的使用非常成功 但是這些頻點(diǎn)是2005年之前授權(quán)鐵道部臨時(shí)使用,到現(xiàn)在為止使用期已經(jīng)到期,所以對(duì)新設(shè)備目家不再審批.也就不再重新核準(zhǔn) 原兇在于我們?cè)谑褂玫倪^程當(dāng)中已經(jīng)出現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有無線電業(yè)務(wù)的干擾。所以,同家正在考慮對(duì)這一段的頻率規(guī)劃做進(jìn)一步技術(shù)上的考慮,不然對(duì)我國的公共移動(dòng)通信的干擾的影響面是非常大的,這方面的頻率規(guī)劃我們也在做。但是,做完以后也是專門應(yīng)用于列車車輛的識(shí)別,不會(huì)應(yīng)用到其他場所。另外一個(gè)頻段就是5,725GHz一5.850GHz,應(yīng)用于不停車收費(fèi)管理。也是我們國家專門規(guī)劃的RFID頻率。
 
  目前進(jìn)人RFID產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),有很多是原來從事條碼行業(yè)的企業(yè)。這些企業(yè)無疑將會(huì)把在條碼行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)移植進(jìn)RFID 電子標(biāo)簽領(lǐng)域。專家認(rèn)為,雖然RFID發(fā)展前景很好,但RFID并不能完全取代傳統(tǒng)條碼技術(shù)。在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi).RFID電子標(biāo)簽將和商品條碼技術(shù)同時(shí)存在。
 
  三、RFID在我國的應(yīng)用案例
 
  1.鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)系統(tǒng)

  鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)fATIS)是我國最早應(yīng)用RFID 的系統(tǒng),也是應(yīng)用RFID范圍最廣的系統(tǒng)。深圳遠(yuǎn)望谷為鐵道部開發(fā)的“ATIS”(鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)),可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確無誤地采集機(jī)車、車輛運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),如機(jī)車車次、車號(hào)、狀態(tài)、位置、去向和到發(fā)時(shí)間等信息.實(shí)時(shí)追蹤機(jī)車車輛。目前,深圳遠(yuǎn)望谷的鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)已遍及全國18個(gè)鐵路局、7萬多公里鐵路線.包括擁有自備鐵路線和白備車輛的大企業(yè),也廣泛使用車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行車輛運(yùn)輸和調(diào)度管理。

  車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)能為機(jī)務(wù)折返段內(nèi)部的運(yùn)輸調(diào)度管理和部門的管理A動(dòng)提供連貫性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。因此.結(jié)合機(jī)務(wù)折返段的具體管理需求,在車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可開發(fā)H{各種應(yīng)用功能,進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)分析,使該系統(tǒng)的應(yīng)用效果得到充分的發(fā)揮,使得折返段的運(yùn)輸活動(dòng)逐步走向協(xié)淵統(tǒng)一,減少各種與折返段運(yùn)輸相關(guān)的輔助時(shí)間.從而提高機(jī)務(wù)折返段的管理效率,節(jié)約生產(chǎn)與運(yùn)輸成本。
 
  XC型車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)采用了微波射頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠?qū)⒉杉降能囂?hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到運(yùn)輸管理信息中心。鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由車載設(shè)備、地面設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)f鐵道部中央數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理軟件等)四部分組成。其中,ATIS的車載設(shè)備由機(jī)車電子標(biāo)簽、機(jī)車標(biāo)簽編程器、車輛標(biāo)簽組成。

  ATIS可以為鐵路運(yùn)輸帶來的直接效益主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:首先是準(zhǔn)確的貨車占用費(fèi)清算,避免了貨車占用費(fèi)的流失.每年可為鐵道部增收近3億元;第二,配合“5T”系統(tǒng),根據(jù)車次、車號(hào)、車輛的端位對(duì)運(yùn)行車輛進(jìn)行故障準(zhǔn)確預(yù)報(bào)和跟蹤。舉例來說,單THDS(紅外線軸溫探測系統(tǒng))一項(xiàng),原來沒有車次、車號(hào)信息,每年誤扣、甩車數(shù)量高達(dá)l萬輛(即l萬列)以上,因此而打亂行車秩序造成的經(jīng)濟(jì)效益無法估量。
 
  第三.系統(tǒng)信息為列車實(shí)時(shí)追蹤和電子確保系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),有利于鐵路現(xiàn)場管理和車輛調(diào)度,提高了鐵路運(yùn)輸效率。過去,車號(hào)的抄錄和匯總?cè)靠谀睢⒐P記、手抄的人工方式進(jìn)行,錯(cuò)漏多、效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,由于漏抄車號(hào)造成了鐵道部貨車占用費(fèi)的大量流失。此外,路用貨車數(shù)量龐大,車輛分散于全國各地,鐵道部每年都需要抽調(diào)大量人力、物力進(jìn)行清查、盤點(diǎn),耗時(shí)費(fèi)力。

  2.海關(guān)車輛自動(dòng)核放系統(tǒng)

  海關(guān)是境內(nèi)與境外日益連接的橋梁和紐帶.為國家肩負(fù)著安全和防走私稽查的重任.海關(guān)閘口車輛日通行量大,容易造成閘口瞬間堵塞,為關(guān)口的管理帶來了不必要的麻煩 遠(yuǎn)望谷公司推H{的海關(guān)車輛自動(dòng)核放系統(tǒng)利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)通行車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,能有效地提高閘口通行效率并對(duì)各種過關(guān)車輛進(jìn)行追蹤管理。系統(tǒng)包括汽車電子標(biāo)識(shí)讀寫系統(tǒng)、圖像lT作站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、車道控制設(shè)備。當(dāng)車輛或集裝箱車進(jìn)入通道.?被入口感應(yīng)罔檢測到時(shí),將激活讀寫器.讀寫器在7—10米的距離和0.5秒內(nèi)讀取汽車擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽,對(duì)車輛的合法身份進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。車外讀寫設(shè)備一般與車輛信息管理系統(tǒng)連網(wǎng)工作,可通過車輛信息管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)地交換信息。必要時(shí)可發(fā)出指令,禁止該車通行。車外讀寫設(shè)備也可以不聯(lián)網(wǎng)脫機(jī)工作,讀取車輛電子標(biāo)簽信息,并利用存在機(jī)內(nèi)的黑名單進(jìn)行對(duì)比,采取必要的措施。當(dāng)離開監(jiān)測區(qū), 口感應(yīng)罔檢測到車輛時(shí).清除電子車輛顯示器(選件)上的內(nèi)容,關(guān)閉自動(dòng)欄桿(選件),將出入車輛數(shù)據(jù)提交到信息管理系統(tǒng)。
 
  四、RFID應(yīng)用中存在的問題

  政府、企業(yè)在采用RFID技術(shù)的同時(shí)也存在一定不足和隱憂。如鐵道部車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)目前還是封閉的,無法和其它系統(tǒng)相連接。如果系統(tǒng)開放.將有利于推動(dòng)整個(gè)物流行業(yè)的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化,有利于RFID技術(shù)得到更有效地應(yīng)用,有利于物流與信息的有效整合。
 
  由于工作在低頻和受張貼物的材質(zhì)的限制,在遇到一些磨損、水封或者磁化等干擾問題時(shí),識(shí)別效果很容易受到影響,甚至當(dāng)批量的產(chǎn)品同時(shí)經(jīng)過API識(shí)別裝置時(shí).也很有可能H{現(xiàn)丟讀、錯(cuò)讀的情況。廣州、上海、四川I雖然給生豬及豬肉刻上了電子標(biāo)簽,但對(duì)于市民來講,價(jià)格和電子標(biāo)簽閱讀的方面都存在一定問題。香港機(jī)場管理局也由于成本過高和讀取率較低,導(dǎo)致RFID計(jì)劃并未獲得航空公司的普遍支持.測試成功尚需時(shí)日,正式運(yùn)營更是遙遙無期。香

  港機(jī)場管理局對(duì)RFID技術(shù)有著巨大的業(yè)務(wù)需求:隨著香港國際機(jī)場的客運(yùn)量不斷增加,正在使用中的行李輸送系統(tǒng),其負(fù)荷量已接近飽和。要確保機(jī)場最終處理能力每年達(dá)到8700萬人次(即每天24萬人次)的目標(biāo),有必要采取RFID技術(shù)代替。香港機(jī)場管理局RFID計(jì)劃原打算在2005年初推出。但由于未得到航空公司的普遍支持而“擱淺”。香港機(jī)場管理局認(rèn)為,造成這一結(jié)果的原因一方面在于現(xiàn)階段使用的卷標(biāo)成本太貴,香港機(jī)場管理局現(xiàn)時(shí)在處理行李運(yùn)送的條形碼卷標(biāo)。每個(gè)售價(jià)僅為15至25美分,但使用RFID的成本較前者高數(shù)倍以上,所以很難說服航空公司合作采用RFID技術(shù),另一方面在于香港機(jī)場管理局正在測試中的系統(tǒng),卷標(biāo)成功讀取率只有85%,效果并不理想。這在一定程度上阻礙了航空公司與之合作的積極性.香港機(jī)場管理局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,只有讀取率達(dá)到百分之九十七以上方能為航空公司接受。
 
  這些問題是RFID在推廣過程中不得不面對(duì)的問題,連世界上最大的零售商美國沃爾瑪集團(tuán)也并沒有很好的調(diào)和這種矛盾,最終導(dǎo)致RFID應(yīng)用計(jì)劃放緩,而國內(nèi)的零售大腕物美集團(tuán)對(duì)RFID技術(shù)也是喊得多做得少,沒有真正應(yīng)用起來。