解读零售、物流行业RFID技术产业化应用路线图

　　捷玛计算机信息技术（上海）有限公司自2006年与中国最大零售巨头上海百联集团的物流事业部的百联配送有限公司在物流配送中心合作部署基于RFID的仓储管理系统项目以来，一直潜心致力于RFID的研究与开发，提供的产品和解决方案以零售和物流行业为主，拥有多项RFID专利，推动了国内RFID产业在零售和物流领域的发展。近期，捷玛公司的董事长王开疆博士在全国多行业兴起RFID应用热潮的情势下，根据捷玛公司的研发背景，立足于RFID应用前景看好的零售和物流行业编制了零售、物流行业RFID技术产业化应用路线图，对业界具有较高的参考价值。RFID射频快报的记者就这个路线图的一些构想和具体内容采访了王开疆博士，王博士图文并茂的对路线图进行了解读。 

RFID射频快报：王博士，您编制的路线图的框架是什么？ 

王开疆博士（以下简称王博士）：路线图整体包括六部分:路线图编制目的；RFID的基础知识（与本领域有关）；与本领域相关的技术动向；相关的政策、法规、标准；RFID技术在零售、物流行业的应用和当前的课题以及努力方向。 

RFID射频快报：王博士，您编制零售、物流行业RFID技术产业化应用路线图的初衷是什么？ 

王博士：自沃尔玛开始将RFID技术在商品流通、物流行业作为商业化应用以来，作为提高物流效率、防伪防损等商业目的，RFID技术以及相关产品、系统在零售、物流行业引起了重视并受到了行业的期待。 

根据国务院公布的我国物流行业振兴计划，2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，占GDP的比重为6.6%。全社会物流总费用与GDP的比率为18.3%，高出发达国家1倍左右。采用RFID技术等信息技术实现我国物流行业现代化是行业振兴计划的核心任务之一。 

这个路线图着眼于RFID技术的当前应用状态、发展动向、外部环境，以本领域为中心，就商品制造、物流、仓储、配送、销售、消费、回收、社会监督全过程，以及在这整个商品流通全过程中的RFID技术应用、发展路线进行解说。让关心、参与RFID技术在本领域的发展的企业、个人、政府机关进一步加深对RFID的理解。同时，期望这个路线图的读者能够对业界的动向、当前的努力方向、课题、发展趋势有所把握。在落实跨行业的物流产业振兴计划时，不仅在本企业、本企业相关供应链的经营规划过程中，而且在整个商品流通、物流领域的中长期计划策定中能够得到帮助。 

RFID射频快报：那么关于零售、物流领域要掌握哪些RFID的基础知识呢？ 

王博士：首先要了解RFID的系统构成，当前在本行业中应用的基于 RFID 技术的信息系统通常由RFID 标签、天线、读写器、网络以及计算机，软件所构成。应用于商品流通、物流领域的RFID 技术具有9大特征： 

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还要了解根据实际的应用环境、条件，RFID 标签使用不同的频段。其所占频段、通讯方式、读取距离、主要特征以及相关的标准我总结出一个表格： 

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另外，根据是否带有电源，RFID 标签还分为“无源”、“有源”两种。 

RFID射频快报：与零售、物流领域相关的技术动向有哪些呢？ 

王博士：第一是RFID标签的读取距离和速度。用RFID阅读器的天线读取RFID 标签中的内容时，两者间的距离以及影响要素有：RFID标签的使用频段、RFID标签的天线尺寸、读写器天线的尺寸、读写器的输出功率（必须符合法定规定）、使用环境（标签附着物、标签的方向、周围的物体等）。在天线与标签的相对运动速度不大于180 米/分条件下，RFID标签中的内容可以正常读取。 

第二是同时可以读取的标签数量。标签与读写器的性能是影响同时读取标签的主要因素。需要同时读取几十甚至上百枚标签时，需要对读写器产品提出要求。 

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第三是向标签中写入数据。通常的 UHF频段RFID标签产品中可以写入数十bits的数据，HF频段以及部分的UHF波段RFID标签产品可以写入数十Kbits 的数据。RFID标签的容量越大其价格越高。当前国际市场价格，标签容量增加100bits时大约成本提高数美分。向标签中写数据时，所需要的写数据时间比读数据时间要多三倍以上，所需要的写数据距离大约是读数据距离的1/3，采用 FRAM 技术时，可以消除RFID 标签读取数据、写入数据的性能区别。 

第四是面对一些亟待解决的问题和市场需要呼唤新技术和新产品的出现。比如说，同一个区域中，众多 RFID 读写器存在时，电波相互干涉导致读写困难。对于这样的干涉问题，一是在使用方法上加以改善，二是采用新的技术。要点为：降低读写器出口功率；控制读写顺序；采用一定的屏蔽材料隔离读写器；采用新技术，使用具有Mirror sub‐carry 功能的RFID 标签、具有Listen Before Talk 功能的读写器。所谓Mirror sub‐carry，就是标签的反射波与天线的发射波工作在不同的频率，避免较弱的反射波被较强的发射波抵消。Listen Before Talk是指复数的天线同时工作时，先监听是否有其他的天线在工作以决定本机工作方式。再有就是标签，RFID 标签的读取效果严重地受到附着物材质的影响。物流行业的RFID 标签通常附着在金属货架、木制/塑料制托盘、水泥墙壁等附着物上。而且，物流行业的工作环境通常较为恶劣，尘土、高低温、潮湿等的因素直接影响到RFID 技术的应用是否能够用在不同的附着物材料上都稳定工作的RFID标签是决定RFID 技术在物流行业成功应用的关键。目前，附着在一般有机材料上的RFID 标签工作较为稳定。用于金属材料上的标签是一个重要的研究方向，而用于其他无机材料上的标签研究尚不多。用于附着在金属材料上的金属标签要特殊设计标签天线的形状、保持标签与金属之间有一定的空隙（大于 1cm）、在标签与金属之间垫入特殊磁性材料薄膜。除了用于金属材料上的金属标签现在有一些成熟产品外，其他的专用标签产品很少看到。而用于商品（单品/Item）上的标签可以说是RFID 标签产业潜在的巨大市场，它涉及到UHF频段Near‐Field 天线产品的开发和可以用在液体环境下的UHF 频段单品标签/阅读器产品的开发。 

RFID射频快报：在标签制造领域有哪些新技术或者会出现哪些有优势的新技术和新产品呢？比如说成本较低、又能保证质量的技术或产品。 

王博士：RFID 标签的制造技术、质量的稳定性在不断的提高。当前，作为在物流领域中真正能够在各种各样的实际应用场合实用化的最主要难点是天线的设计与制造技术。 

现在标签的天线的主流制造方法是腐蚀法。需要较长的工艺流程与大量的设备，满足规模化生产的要求，质量的稳定性较好。利用银浆、碳涂料等印刷制作天线的方法也在开发之中，但目前的成本还是太高，不能满足使用要求。标签的芯片与天线一体化的技术成本低、稳定性也很好，在芯片的制作同时，将天线制作在芯片的表面即可，只是通讯距离比较短，这种标签已经在防伪领域中有所应用。 在未来，印刷标签会得到应用，印刷标签是将有机半导体材料直接印刷在商品的包装材料上制成一体化的RFID标签的技术，目的是降低成本。预测这样的技术的使用化将在10 年之后。 

RFID射频快报：业界比较关心的零售、物流领域的政策、法规和标准现在是一个什么情况呢？ 

王博士：政策方面，中国国家无线电管理局已于2006年10月颁布了中国的UHF频段为：840MHz～845MHz 和 920MHz～925MHz， 与ISO/IEC 18000‐6TypeC 相对应，433MHz 频段的有源标签已经被允许作为国际间物流的出入库、运输、进出口等各物流管理业务所采用。其标准为ISO18000‐7。 

标准方面，包含ISO标准和EPC标准。 

RFID 标签以及读写器的技术标准已经由ISO制定。另外，相关的编码体系、应用标准也在制定、修改之中。根据物流领域各种现场需求，RFID 标签相关的ISO 制定工作不断在进行中。除了空中接口、通讯协议相关的JTC1 SC31/WG4 等之外，实际需求所需要的标准不断被提出。针对现有技术标准所提出的需求主要有：从无源到有源RFID标签的标签种类、功能的增加、各种传感器功能的追加、不同用途的标签的标准和现有标准的修改。 

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技术标准的整合，实际应用过程相关的应用标准也在制定、修改之中。如：商品标识的相关标准、供应链各环节中相关对象物，如，托盘、包装箱等的标识、应用标准和相关的业务操作流程的优化（管理标准）。 

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在EPC global里，EPC 提倡，以实际用户主导的应用课题组为中心进行标准化活动、行业应用标准化需求增加的同时，将不同行业的需求进行横向整合、制造业等应用课题组与技术课题组结合解决应用技术课题。还有一个大家很关注的问题，就是关于个人隐私保护的课题，为此，EPCglobal 提出了相关的指导纲要，各国政府、行业协会也在制定着相关的条例与指导纲要。 

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RFID射频快报：您能与我们分享一下RFID技术在物流、零售行业的具体应用吗？ 

王博士：RFID 技术在物流行业所适用的业务有：生产、仓储、运输、配送、零售、消费者服务、质量监督、回收这样的八个重要的供应链环节。 

RFID射频快报：有相应的案例吗？ 

王博士：举四个实例跟大家交流一下。首先是RFID技术在服装供应链全过程的应用。中国的服装制造业已经在全球占据了80%左右的市场份额。一些国际知名品牌的服装供应商已经将生产基地完全放在了中国。为满足服装流行的生命周期短缩、个性化的需求，从服装设计完成到消费者使用整个供应链的管理是服装供应商的核心竞争力所在。通过在服装单品以及在SCM（Shipping Carton Marking）上贴RFID标签，通过RFID标签对供应链全过程进行监管以提高供应链管理水平已经成为品牌服装供应商的最主要期望点之一。 

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服装供应链管理过程中使用的RFID 标签早期主要是HF频段的标签，目的是进行单品以及单位包装的信息自动采集管理。随着UHF 频段的标签市场化，采用UHF RFID 标签，同时识别复数单品、包装箱的实例也在不断增加。编码体系主要是EPCglobal 编码，单品是利用SGTIN 编码体系，包装箱是利用SSCC 编码体系。 

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第二个是RFID 技术在大型连锁有机食品超市物流供应全过程的应用。在蔬菜瓜果、禽蛋产品的生产过程开始，记录农药、肥料、饲料、灌溉、生长期等的信息、履历；在物流配送的过程中自动采集这些农副产品所经过的中转点（批发、配送、零售等）、时间信息；所有上述信息都保存在超高频RFID 标签与农副产品安全公共信息平台中。生产者、销售者、消费者都可以查询RFID 标签中的各类信息。 

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第三是RFID 技术在大型物流仓储配送企业的应用。2008 年，全国社会物流总额达89.9 万亿元，占GDP 的比重为6.6%。全社会物流总费用与GDP的比率为18.3%，高出发达国家1 倍左右。全国具有大约70 万间标准仓库，99%以上是简易型仓库。RFID技术的应用可以降低仓储配送作业成本30%、提高库存周转率10%、减少出错损失93%。 

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第四是RFID技术在大型连锁家电企业物流供应全过程的应用。在家电供应商、仓库、大型家电专卖店（量贩店）的入库、发货、收获、入库、分拣、出库、配送这样的一系列业务流程中，针对电视机、电冰箱、数码相机等家电制品，在其包装箱上安装了UHF 标签。在相应的业务流程中，对这些商品在通过物流环节各节点时的数据自动读取，同时将跟踪数据的写入标签中。通过对标签数据的读取，可以知道商品在供应链中所处的位置以及流向，从而批量快速的实施下游业务。 

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RFID射频快报：王博士认为当前的课题及努力方向是什么呢？ 

王博士：这里有一个表格，可以相对全面的体现出当前课题及未来努力方向的内容。 

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