秦艷紅

【摘 要】針對(duì)RFID技術(shù)讀取率不高這一問(wèn)題，本文介紹了RFID系統(tǒng)組成及其工作原理，探討了物流作業(yè)中影響RFID系統(tǒng)讀取率的因素，闡述了在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效提高RFID系統(tǒng)讀取率的解決辦法并分析了其發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】RFID技術(shù)；讀取率；技術(shù)融合

中圖分類號(hào)： TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）13-0065-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.029

0 引言

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)讀寫(xiě)器發(fā)射無(wú)線電電磁波讀取電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的信息。作為一項(xiàng)精準(zhǔn)采集及處理信息的高新技術(shù)，RFID技術(shù)在全世界的許多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用[1]。但是，RFID技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍然遇到很多瓶頸，其中之一就是RFID系統(tǒng)讀取率不高。在物品的流通過(guò)程中，包轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的追溯鏈斷開(kāi)，從而降低了RFID讀取率。針對(duì)以上問(wèn)題，本文一一對(duì)應(yīng)提出的了提高RFID系統(tǒng)的讀取率的解決辦法，并簡(jiǎn)述其發(fā)展前景。

1 RFID系統(tǒng)組成與工作原理

1.1 RFID系統(tǒng)組成

一般來(lái)說(shuō)，典型的RFID系統(tǒng)至少是由三部分組成，分別為讀寫(xiě)器、天線、電子標(biāo)簽。同時(shí)，也可以加入其它的組件，例如軟件系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等。

電子標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)的核心構(gòu)件，電子標(biāo)簽由一個(gè)柔性天線和專用微電子芯片兩部分構(gòu)成。根據(jù)電子標(biāo)簽的工作頻率、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)特性、供電的方式等特性的不同可以分為不同的種類[2]。讀寫(xiě)器的就是能夠讀、寫(xiě)的裝置，它是通過(guò)其天線和電子標(biāo)簽進(jìn)行雙向通信。

1.2 RFID技術(shù)的工作原理

RFID通過(guò)無(wú)線電波來(lái)識(shí)別電子標(biāo)簽的信息。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入識(shí)別區(qū)域，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)以后，就會(huì)通過(guò)感應(yīng)電流獲取的能量，把自己編碼好的有用信息經(jīng)過(guò)天線發(fā)送出去。閱讀器本身的天線接收到來(lái)自于電子標(biāo)簽的信號(hào)后，又會(huì)通過(guò)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給閱讀器，閱讀器將信號(hào)解碼之后就把有效信息傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別了該電子標(biāo)簽的身份之后，就會(huì)根據(jù)自身程序的設(shè)計(jì)對(duì)傳送回來(lái)的數(shù)據(jù)做對(duì)應(yīng)的處理。最后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出指令控制閱讀器來(lái)執(zhí)行讀寫(xiě)操作。

2 RFID系統(tǒng)讀取率的影響分析及解決途徑

2.1 RFID讀卡器與閱讀區(qū)域的對(duì)位

在實(shí)際物流作業(yè)中，影響RFID讀卡器與閱讀區(qū)域的對(duì)位的因素主要包括偏離方向、兩者之間的距離以及電子標(biāo)簽在讀寫(xiě)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)速度。

在RFID系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽與讀卡器的偏離方向?qū)ψx取率的影響很大，尤其是對(duì)于一些形狀不規(guī)則以及容易變形的軟性包裝的電子標(biāo)簽，讀取方向容易發(fā)生改變，讀取率也會(huì)隨之降低。本文通過(guò)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置，在相同的距離分別從正面、側(cè)面、背面的三個(gè)方向分別讀取了貼在紙質(zhì)集裝箱上的電子標(biāo)簽，得出的讀取率分別為89%、23%、0，本次結(jié)果表明標(biāo)簽方向的重要性及實(shí)現(xiàn)高讀取率的關(guān)鍵因素。其次，RFID讀卡器與電子標(biāo)簽的相對(duì)距離應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求來(lái)確定，也就是說(shuō)，要將兩者看做一個(gè)完整的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，找出最大讀取率時(shí)的距離，在實(shí)際的物流作業(yè)中選擇合理的RFID讀卡器并應(yīng)用靈敏度相對(duì)高的電子標(biāo)簽，從而提高物流作業(yè)的工作效率。當(dāng)然，在物流作業(yè)中，電子標(biāo)簽在讀寫(xiě)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)速度等其他兩者之間的因素也會(huì)影響RFID技術(shù)的讀取率，在實(shí)際物流作業(yè)中也應(yīng)該考慮在內(nèi)。

2.2 材料因素

近些年來(lái)，RFID技術(shù)越來(lái)越多的被應(yīng)用到商品包裝上，RFID包裝不僅能滿足各種基本的包裝需求，而且有很多的優(yōu)越性：RFID可以重復(fù)讀取數(shù)據(jù)，讀取范圍更廣，一次性讀取的物品數(shù)量更多，使得讀取過(guò)程更加快捷。但是，RFID包裝在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在不少弊端。例如，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，物品的包裝材料以及物品本身的材料會(huì)對(duì)RFID系統(tǒng)的讀取率產(chǎn)生影響，主要包括以下兩個(gè)方面。

首先，帶有箔片的包裝會(huì)阻礙射頻信號(hào)，而紙質(zhì)包裝或木質(zhì)包裝等材料幾乎不會(huì)有阻礙作用。因此，實(shí)際應(yīng)用中的解決辦法是以箔片包裝作為內(nèi)包裝，以無(wú)阻礙作用或者阻礙作用較小的材質(zhì)作為內(nèi)包裝，且保證兩種材質(zhì)包裝之間的距離能夠使RFID系統(tǒng)讀取率最大。應(yīng)用比較廣泛的泡沫分離技術(shù)也是用于粘貼到金屬商品上的標(biāo)簽從而減少對(duì)無(wú)線射頻的干擾[3]。目前，這些解決辦法被廣泛應(yīng)用到了藥物的包裝，促進(jìn)了藥品的信息化管理。

其次，在物流作業(yè)中，RFID標(biāo)簽經(jīng)常應(yīng)用到液體環(huán)境中，RFID系統(tǒng)在液體環(huán)境中會(huì)吸收電磁波，使電子標(biāo)簽天線輻射的效率降低，而且還會(huì)引起天線失諧。更多還原有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示對(duì)于礦泉水瓶上的電子標(biāo)簽讀取率只有25%，而對(duì)糧食罐子上電子標(biāo)簽讀取率則高達(dá)80.6%[4]，目前的一種解決辦法是把標(biāo)簽貼在礦泉水瓶蓋正下方的空氣間隙，這樣能夠減少一部分吸收的影響。

2.3 包裝轉(zhuǎn)換問(wèn)題

本文中所指的包裝轉(zhuǎn)換問(wèn)題是發(fā)生商品流通過(guò)程中。以卷煙產(chǎn)品為例[5]，電子標(biāo)簽的應(yīng)用可以是到每一包香煙，也可以是一條，或是一箱。在流通過(guò)程中，為了方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存，一般需要將小包卷煙包裝成一盒，然后再聚合為大箱包裝；而在銷售過(guò)程中為了便于零售，一般需要將一條或者一箱卷煙拆分為一小包。在一次次包裝轉(zhuǎn)換中，很可能會(huì)發(fā)生電子標(biāo)簽的缺失，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集與讀取不完整，從而降低了讀取率?；蛘呤请娮訕?biāo)簽完整，但電子標(biāo)簽與卷煙的信息不對(duì)應(yīng)的狀況，這種情況會(huì)引起正向跟蹤的失敗，從而導(dǎo)致了追溯過(guò)程中信息無(wú)法關(guān)聯(lián)，進(jìn)而影響了卷煙系統(tǒng)整體的追溯系統(tǒng)的建立。針對(duì)以上的情況，錢(qián)建平等人研究采用條碼和RFID分別對(duì)不同包裝單元進(jìn)行標(biāo)識(shí)，即在流通過(guò)程中將RFID標(biāo)簽用于大包裝中，而在零售過(guò)程中將條碼技術(shù)應(yīng)用于小包裝上，并建立了RFID TID與小包裝產(chǎn)品追溯號(hào)之間的關(guān)聯(lián)及流通過(guò)程信息采集，從而提高了流通過(guò)程追溯精度[6]。盡管 RFID 標(biāo)簽具有很多明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著RFID技術(shù)的不斷改善，將來(lái)有可能完全取代條形碼，但是，目前在物流作業(yè)中并沒(méi)有被廣泛應(yīng)用，原因之一就是與條形碼相比RFID標(biāo)簽成本較高，還不適合應(yīng)用到較低價(jià)格消費(fèi)品的單品。因而在實(shí)際物流作業(yè)中可以將RFID技術(shù)與條碼技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，既能夠節(jié)約成本，又可以提高物流作業(yè)的整體效率。

2.4 與其他技術(shù)融合

與其他先進(jìn)技術(shù)的融合是RFID近些年來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)，也越來(lái)越多的應(yīng)用到生活和工作中，本文以冷鏈物流為例，闡述RFID技術(shù)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）技術(shù)融合后的優(yōu)勢(shì)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，冷鏈物流越來(lái)越受到行業(yè)內(nèi)的重視，但是傳統(tǒng)的冷藏貨物運(yùn)輸監(jiān)控過(guò)程，只是對(duì)運(yùn)輸開(kāi)始時(shí)和結(jié)束后的溫度狀況進(jìn)行查詢，并不能實(shí)時(shí)采集、測(cè)控冷藏貨物所處環(huán)境溫度和車輛所處位置等信息，這使得冷鏈物流運(yùn)輸過(guò)程不透明[7]，將RFID與WSN技術(shù)融合后應(yīng)用于冷鏈物流可以解決這一問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

本文分析了RFID技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問(wèn)題，并闡述了對(duì)應(yīng)的解決策略。未對(duì)RFID系統(tǒng)本身的軟件及硬件的改善進(jìn)行策略分析。提高RFID系統(tǒng)讀取率的問(wèn)題尚未全面的解決，因此，要想更加全面的學(xué)習(xí)和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，還需要不斷地發(fā)現(xiàn)和研究，如果這些問(wèn)題得到進(jìn)一步解決，RFID也將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張曉霞.談自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].通訊世界，2017，（08）：245-246.

[2]白承森，馬志新，詹建.如何提高RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取率[J].微計(jì)算機(jī)信息，2009，25（11）：246-247+300.