RFID識別技術在快速消費品供應鏈管理中的應用

引言

 

        20世紀的自動識別業(yè)可以說是條碼技術的天下，自20世紀70年代在全球進行推廣應用的商品條碼系統(tǒng)（即EAN-UPC系統(tǒng)）誕生以來，條碼技術以一種飛速發(fā)展的態(tài)勢占領了從商業(yè)到工業(yè)、從倉儲到流通的幾乎所有數(shù)據管理的應用領域�？梢哉f，條碼技術對供應鏈的管理，從商品制造、管理和流通的貢獻是舉足輕重的，為現(xiàn)代化物流的發(fā)展，為企業(yè)提供管理水平，降低管理成本和促進全球經濟一體化的進程奠定了堅實的基礎。

 

        然而隨著時代的變遷和技術的不斷更新，條碼技術已經無法滿足企業(yè)現(xiàn)有的應用。如快速消費品供應鏈的管理，由于行業(yè)的特殊性，商品流轉周期短，對商品信息實時傳遞的要求高�，F(xiàn)有的條碼技術無法在短時間內從大量的商品中去獲取商品的信息，唯一的途徑必須是靠人工的一對一的掃描方式去完成。沃爾瑪“RFID計劃”的推行，無疑為RFID在快速消費品供應鏈管理中的發(fā)展提供了一個強大的支點。目前，我國許多商家已經意識到RFID在快速消費品行業(yè)中應用的必然性，國內快速消費品龍頭企業(yè)貴州茅臺酒集團也已開展了基于RFID技術的酒類防偽應用技術研究和RFID在供應鏈管理方面的應用。同時，作為快速消費品供應鏈管理的一個重要部分，冷鏈物流的發(fā)展對RFID技術的需求更加強烈。

 

        1系統(tǒng)應用解決方案

 

        以EPCGlobal為標準的RFID無線智能標簽通過無線頻段的電波發(fā)出，使自動識別技術有了新的突破，在短短的1秒鐘之內，能夠讀取200個商品信息，并可以通過無線互聯(lián)網的模式來進行數(shù)據更新。這樣的技術融入到整個供應鏈的企業(yè)，它將解決現(xiàn)存條碼技術無法做到的多項產品識別問題，為每一個最小單位的流通商品建立了一個全球性的標志，從而實現(xiàn)對整個供應鏈的物品進行實時的跟蹤和管理。同時，大大的提高了快速消費品供應鏈的整個流程進展。

 

        系統(tǒng)基本配置：

 

        （1）商品包裝用RF標簽：貼紙模式的智能標簽，915MHZ，ISO18000-6/EPC標準，粘貼于商品固定位置。

 

        （2）需用RFID設備：支持EPCGlobe標準的雙標準兼容讀寫器，并具備網絡接口；固定式閱讀器；手持終端。

 

        （3）軟件系統(tǒng)：標簽發(fā)行系統(tǒng)（含設備驅動）、驗證系統(tǒng)、本地數(shù)據庫系統(tǒng)及本地ERP系統(tǒng)。

 

        （4）其他設備：現(xiàn)場電腦及無線互聯(lián)網設備。

 

        2RFID在快速消費品供應鏈管理中的具體應用環(huán)節(jié)

 

        以軟飲料為例，介紹RFID在制造商方面的生產流水線、發(fā)貨環(huán)節(jié)的使用；在物流配送環(huán)節(jié)的倉儲、配送、運輸中的應用，以及在零售環(huán)節(jié)的貨架管理、訂單管理、銷售管理等方面的應用。

 

        在每一罐軟飲料的外包裝上都使用了一種RF標簽。標簽的面積可大可小，在每個標簽里有一個相當于一沙礫的電子芯片以及天線。在這個標簽里的微型芯片存放了電子化產品代碼，即EPC。每一罐軟飲料都有一個唯一的EPC編碼。

 

2.1RFID在制造環(huán)節(jié)的應用。飲料在流水線上進行灌裝時，位于流水線各個位置上的RF標簽閱讀設備會自動發(fā)出數(shù)據讀取命令，并接受由標簽反饋的信息。這些數(shù)據被生產控制系統(tǒng)采集和記錄，并進一步納入企業(yè)生產管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自動計數(shù)和建立產品跟蹤數(shù)據庫。在流水線的末端，罐裝飲料被裝入包裝箱，在包裝箱上同樣有一張RF標簽，當一箱飲料包裝完畢，生產控制系統(tǒng)將驅動RF標簽打印機（一種專用的向電子芯片中寫入數(shù)據的打印機，通常同時具有現(xiàn)有的條碼打印機的功能），將包裝箱的詳細資料（運輸條碼、商品生產日期等）寫入到這張標簽上，同時將數(shù)據存儲到企業(yè)生產管理系統(tǒng)中。這些包裝箱，在倉庫中存放時被放置在托盤上，每個托盤上同樣有一張RFID的標簽。

 

        在發(fā)貨月臺的門口上方有一個RFID讀取設備，當托盤經過門口時，讀取設備發(fā)出的無線電波，激活這些標簽。此時，這些標簽“蘇醒”過來，并開始發(fā)送各自的EPC，讀取器一次只讓一個標簽“發(fā)言”。它會依次快速地打開和關閉這些標簽，直到讀完所有的標簽為止。就目前成熟的技術來看，每一秒鐘，RFID讀取設備可以成功的讀取200個RFID的標簽。

 

        這一信息首先被傳遞到軟件系統(tǒng)中，然后在局域網或互聯(lián)網上的對象解析服務系統(tǒng)（ONS），檢索與該EPC相關的商品，就像在互聯(lián)網上注冊一樣，ONS的作用是將軟件系統(tǒng)中的數(shù)據存入企業(yè)數(shù)據庫，并在物聯(lián)網上進行檢索。每個產品的數(shù)據將用一種實體標記語言（PML）來存儲，類似于目前流行的XML，可以執(zhí)行一些常用的企業(yè)任務。

 

        標簽閱讀設備與系統(tǒng)連接，將接受到EPC數(shù)據傳遞，同時驅動系統(tǒng)進行后繼工作。該系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網（物聯(lián)網）向對象名稱服務（ONS）數(shù)據庫發(fā)送查詢，該數(shù)據庫就像一個反向的電話查號服務，即根據收到的號碼提供地址；ONS服務器將EPC編碼與存有大量關于該產品信息的服務器地址相匹配，這些數(shù)據不僅可供世界各地的軟件系統(tǒng)使用，而且可由軟件系統(tǒng)自動增補數(shù)據；PML（物理標識語言）服務器，存儲有關該廠產品的完整數(shù)據，在本例中，它辨認出收到的EPC編碼屬于某某公司的罐裝飲料CherryHydro。由于軟件系統(tǒng)知道發(fā)出查詢命令的讀取器所在的位置，所以，它現(xiàn)在也知道哪個生產商生產了這罐飲料，如果發(fā)生產品質量問題，有了這些信息就可以很容易地追溯到問題的來源，以實現(xiàn)產品的跟蹤。

 

        2.2RFID在配送和零售環(huán)節(jié)的應用�，F(xiàn)在，整包裝的軟飲料被運送到了配送中心，位于卸貨區(qū)月臺門口的RFID讀取器開始工作，將包裝箱中的所有飲料的EPC編碼讀取出來。由于RFID可以進行非接觸式地采集，甚至可以透過包裝箱進行讀取，因此，在卸貨區(qū)無須進行開箱查驗就可以獲得真實的內包裝商品信息和數(shù)量。標簽讀取設備獲得的數(shù)據被傳入軟件系統(tǒng)，在整個物聯(lián)網上，飲料的位置信息隨之發(fā)生變化。

 

        經過配送中心的業(yè)務處理，商品被配送到零售網點，在出貨月臺上，RF標簽被讀取一次，當進入零售點的貨倉時，RF標簽被再次讀取，這兩個讀取過程將驗證物流運輸過程的準確性，同時把新的位置信息反映在物聯(lián)網上。

 

        飲料送達貨倉后，零售點的商品庫存信息隨即發(fā)生了變化，這樣，商場的計算機系統(tǒng)就能夠實現(xiàn)對該軟飲料庫存情況的實時監(jiān)控，保證商品的安全存量。

 

        同樣，商場的貨架上也集成了RF標簽讀取設備，當工作人員向貨架補貨時，使用手持式閱讀器將飲料信息被記錄到對應的貨架庫存中。此時，一位顧客購買了6罐飲料，貨架就會向商場的補貨系統(tǒng)發(fā)出一則消息，該系統(tǒng)則根據實時的庫存信息（貨架上和倉庫中的商品數(shù)量）確定是否進行訂貨；如果貨架上的商品存量降低到一定程度，還會向工作人員發(fā)送補貨信息。

 

2.3RFID給顧客帶來了方便。RFID技術還能方便顧客。顧客可以在超市中到RFID終端設備前了解商品的各種信息，包括生產廠家、生產日期、產品品質等。另外，顧客不需要長時間排隊等候結賬付款，只需推著所選物品走過一道裝有標簽閱讀設備的門就行了。門上的讀取器可以通過貨物的EPC，辨認購物車中的物品并自動完成結賬，顧客只需刷一下付款卡或信用卡便可離去。

 

        飲料被買回家中，將它們放入冰箱，這時，冰箱上的標簽閱讀器同樣會自動記錄下這些商品，構成一個小型的庫存管理系統(tǒng)；當從冰箱中取出這罐飲料時，它會認為被喝完了，此時冰箱庫存會發(fā)生變化。這樣的庫存管理一直持續(xù)到下次購物時，冰箱會提供一份它的“缺貨清單”。即為家用RFID冰箱。

 

        最后，飲料罐完成了它的使命，被送往回收中心，RF標簽在回收中心被自動分揀，歸入相應的再利用類別。

 

        3RFID在冷鏈物流中的應用

 

        冷鏈物流管理泛指溫度敏感性產品在生產、貯藏運輸、銷售，到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證物品質量、減少物流損耗的一項系統(tǒng)工程，是以冷凍工藝學為基礎、以制冷技術為手段的低溫物流過程�？焖傧�費品中的乳制品、冷飲、水產品、肉類等生鮮食品等都需要冷鏈運輸。

 

        作為快速消費品供應鏈的一個重要部分，冷鏈物流對RFID的應用需求更加強烈。冷鏈物流管理原有的監(jiān)測技術手段滯后是最大的技術瓶頸，現(xiàn)階段我國技術手段的主要癥結是：人工測量和紙面記錄；統(tǒng)一數(shù)據系統(tǒng)支持；實時性差、監(jiān)管脫節(jié)；取證困難、無法確定責任；無法進行預警、損失率大等。

 

        對此，業(yè)內希望將先進的RFID技術引入需要恰當?shù)臏囟裙芾淼奈锪鞴芾砗蜕�產流程管理中，將溫度變化記錄在“帶溫度傳感器的RF標簽”上，對產品的生鮮度、品質進行細致、實時的管理。

 

        帶溫度傳感器的RF標簽和應用程序所能做到的方面在于：RF標簽數(shù)據存儲量大，可重復使用，使用成本低，操作簡便，在30米內遠距離讀寫。同時，RF標簽提供ID碼，并可連續(xù)記錄溫度數(shù)據、有準確時間記錄、容易責任界定，方便信息追溯，可以快捷把握生鮮度管理中最重要的運輸途中的溫度狀況，并促進流通過程中的生鮮度管理的改善。如有需要，RFID還可擴展為由企業(yè)或聯(lián)盟建立覆蓋全冷鏈流程的冷鏈監(jiān)測中心數(shù)據平臺。

 

        實際上，RFID系統(tǒng)的工作方式非常簡單。只要將溫度傳感器采集的溫度定時寫入RFID標簽的芯片中，當RF標簽接到RFID讀寫器天線信號時，將RFID芯片內的溫度數(shù)據上傳給RFID讀寫器，交由后端系統(tǒng)處理。此系統(tǒng)便可實時監(jiān)控某被管理物的溫度變化，實現(xiàn)實時監(jiān)視、預警管理。也可以一次性讀取所有點對點的供應鏈溫度數(shù)據，生成靜態(tài)的溫度變化圖表，簡單地完成對供應鏈的溫度變化的監(jiān)管。

 

        4RFID在我國快速消費品供應鏈管理應用中存在的問題

 

        目前，RFID技術雖然在中國已經達到了很高的熱度，但絕大多數(shù)中國快速消費品行業(yè)還對RFID技術持觀望態(tài)度，其主要原因有三個：

 

        一是成本問題。在RFID的推廣和運用過程中，成本無疑是大多數(shù)使用者的首要障礙。其中，尤以RF標簽和閱讀器這兩個部分的成本起著主要作用。

 

 雖然RF標簽的價格從開始的幾美元已經降到了現(xiàn)在的幾美分，但是在超市這個毛利率很低的行業(yè)，RFID的應用還是有些困難，因為目前在超市中被普遍采用的條碼價格是每個0.02元人民幣，成本遠遠低于RF標簽。如果以后RFID的成本能夠至少再接近條碼一些，國內超市接受RFID技術也會更容易一些；

 

        而閱讀器的價格大都在1000美元以上，要保證準確性和高效性就必須要有足夠的閱讀器，而數(shù)量的多少將決定整個成本的高低。

 

        當然，計算機、局域網、應用軟件、系統(tǒng)集成及相關配套費用也是不小的數(shù)目，特別是在現(xiàn)今批量及成熟度不夠的情況下造成價格偏高。

 

        二是標準問題。目前國內RFID的相關標準還未出臺，致使超市不敢“輕舉妄動”，畢竟應用RFID技術是一項需要支付高成本的項目，在應用和選擇供應商時，都需要有政府和相關部門的政策支持。

 

        一項新的技術往往會因為標準的問題產生這樣那樣的問題，因此RFID也會因為地域及開發(fā)群體的不同而不同，這將直接涉及到各實體的利益。目前，主要爭議集中在MITAuto-IDCenter與日本的UbiquitousIDCenter分別提出各自不同的基礎協(xié)議上，這在某種程度上或許會影響RFID標準的統(tǒng)一。

 

        正由于以上原因及諸多因素的存在，“RFID的大規(guī)模應用，大概需要三年到五年的時間”的想法才有了市場。雖然RFID的市場前景廣闊，但它的成功普及尚需時日。

 

        三是準確性及安全性問題。由于技術的不成熟性，差錯不可避免，但有些地方的識別差錯率達20%是令人無法接受的。當然，這種狀況在這兩年得到了極大的改善。近期舉行的一些RFID讀取測試中，正確率達到了95%和98%之間。

 

        除了數(shù)據讀取的差錯之外，RFID還存在數(shù)據讀取的安全性問題。這個問題的來源主要是標簽對閱讀器身份識別的問題，也即閱讀器或掃描器合法性的問題。

 

        RF標簽在接近RF掃描器無條件自動發(fā)出信號，這就意味著公司及私人貨物的信息在毫無保護的情況下泄露，這不是大多數(shù)人愿意看到的。目前解決這個問題的方法主要是通過在標簽中嵌入加密ID，即便有人讀取到ID，也不會知道貨物的具體信息。

 

        隨著RFID技術的日臻成熟，如果供應商能夠把RF標簽的價格進一步降低，達到國內超市能夠接受的價格，再者國內的相關RFID政策出臺，那么國內超市全面實現(xiàn)應用RFID還是指日可待的，畢竟RFID技術的優(yōu)勢是有目共睹的。

 

        5結束語

 

        RFID應用無疑是未來信息系統(tǒng)集成領域的亮點，RFID在快速消費品行業(yè)的應用勢必會提高快速消費品供應鏈的效率、減少庫存、降低成本、提高消費者的滿意度。其中RFID在冷鏈物流中的應用和RFID食品安全解決方案的出臺，勢必會給消費者提供讓人放心的食品和藥品，為人類福祉做出新的貢獻。

 

來源:RFID射頻快報