供应链可视性演变：条形码、RFID、NFC、BLE 信标

条形码、RFID、NFC、BLE 信标

多年来，人们采用了各种方法来了解每个包裹从其存储地点运送到交付目的地时通过其供应链的可见性。随着数字系统的出现，包裹上的“手动编写的脚本”演变成“条形码”，可以使用条形码阅读器在发货和收货点进行跟踪。随后出现了射频识别 (RFID) 和近场通信 (NFC) 技术，该技术消除了视线（条形码所需）的需要，提供了更有效的包裹扫描方式。RFID 还可以对仓库或运输途中的包裹进行非接触式定位。但是，为什么如今信标正在取代 RFID？基于 RFID 的技术有什么是信标无法实现的？

为了找到这些答案，让我们回顾一下供应链可视性解决方案的演变，并比较每种技术，即条形码、RFID、BLE 信标及其特性和缺点。我们还将看到 NFC（一种在消费领域出现的新技术）在供应链或物流可视性方面的表现如何。

• 供应链可视性 1.0：条码解决方案

条形码是粘贴在产品或包装上的标签，具有光学机器可读的数据表示形式，表示有关该包装或产品的某些信息。条形码从一维发展到二维，最近又发展到流行的 QR 码，可以存储大量数据以识别特定对象。 条码技术及其光学扫描仪首次使供应链经理能够扫描任何中心的包裹，并将数据链接到中央存储库，例如 ERP WMS 或 TMS。

条形码的缺点：

1. 时间和劳动力密集：条形码的第一个主要缺点是扫描每个包裹需要时间。如果您每天运送 5,000 个包裹，并且在仓库扫描每个包裹需要 3 秒，那么您每天将花费近 4 个人小时用于“扫描”。如果处理 50,000 个包裹，一年将需要 40 人时或近 14,600 人日。

2. 无法提供实时定位：条形码的第二个主要缺点是，如果不重新扫描整堆包裹，您就无法轻松地从一组包裹中找到一个关键包裹。此外，您无法通过条形码获取包裹的实时位置。例如，如果您的仓库包含 5,000 个包裹，您需要一次扫描一个包裹来审核您的库存。当您的包裹在运输途中时，这同样适用。

条形码有助于为包裹带来数字身份，但由于“视线”要求，事实证明它是劳动密集型的。此外，他们无法实时定位包裹。这导致了 RFID 技术的实验。  

• 供应链可视性 2.0：RFID 解决方案

RFID 技术采用的标签包含可通过无线电波识别的微型电路。标签可以像纸质标签一样薄，也可以像钥匙链一样薄，具体取决于它可以存储的数据字符串数量和读取距离。RFID标签大致分为无源标签和有源标签。 读取 RFID 标签“不需要”像条码那样需要“视线”，但“读取距离”取决于 RFID 标签是有源还是无源。  RFID 阅读器可以是固定式或移动式阅读器，但您的手机不能像条码那样用于读取 RFID 标签。

A：无源射频识别

无源 RFID 使用标签（无电池），从读取器发出的无线电波中获取能量并将其反射回读取器。一旦反射波被阅读器捕获，标签及其参数就被识别。由于无线电波会像回旋镖一样被反射，因此当阅读器读取它时，其强度会迅速减弱，使得读取范围通常小于 20 英尺。
无源 RFID 标签通常用于在所需读取范围较小的仓库门口和检查站跟踪低成本物品。

无源 RFID 在供应链可视性方面的缺点：

1. 无法覆盖仓库：由于其读取范围非常小，您需要在地板上行走，并使用移动 RFID 读取器覆盖所有角落。如果您使用固定读卡器来覆盖整个仓库，那么您将需要大量的读卡器，并且会产生高昂的服务和维护成本。

2. 设置复杂：由于您的手机无法兼作 RFID 读取器，因此您需要在卡车上设置昂贵的基础设施来读取运输中的标签。读取范围仍然是确保容器中所有包裹安全的一个问题。即使在仓库里，安装起来也很费力。您需要特定的阅读器、网络连接、路由器等。

3. 无法提供实时位置：阅读器天生不具备 GPS 和 GSM 三角测量功能。

b.有源射频识别

有源 RFID 采用带有内置电池的标签，可以像手机一样将其信息发送到阅读器，从而将读取范围扩大到约 100 英尺。有源 RFID 技术在监控仓库、货场和铁路中的高价值包裹或设备时得到了应用。

高读取范围使阅读器能够克服无源 RFID 解决方案的缺点，通过使用有限数量的阅读器来感测整个堆场或仓库中的包裹和设备，但其他缺点阻碍了它的扩展。让我们看看它们是什么！

有源 RFID 在供应链可视性方面的缺点：

1. 由于其专有性质而无法扩展：由于专有协议，标签仅与其指定的 RFID 读取器进行通信。您的应用程序需要特定的读取器和标签，并且无法将它们开源。

2. 在紧急情况下，手机无法兼作读卡器：您的卡车和仓库需要有固定的读卡器，或者司机需要随身携带并负责任地归还它们。

3. 成本高昂：由于制造的标签数量有限（由于协议的专有性质），尚未实现规模经济。这使得每个有源 RFID 标签的成本为一美元或更多，这对于许多用例来说可能不可行，例如需要一次性类型标签的最后一英里交付。

4. 由于功耗而无法提供实时定位：阅读器需要蜂窝连接和 GPS 芯片组来对运输中的包裹进行实时定位。这意味着如果要构建实时传输中监控功能，该解决方案将变得非常耗电。

5. 设置复杂性：读取器安装、网络创建和接线意味着设置和维护需要花费大量工时。

因此，基于 RFID 的解决方案尽管解决了条码的“视线”扫描和读取范围问题，但仍然无法提供仓库内移动和运输途中的包裹的可扩展、集成可见性。

让我们看看信标如何帮助解决这些缺点！我们还将简要比较 BLE 和 RFID 与近场通信 (NFC)，该技术在物流或供应链可视性应用中的使用在消费领域引起了广泛关注

• 供应链可视性 3.0：基于BLE信标解决方案

信标、蓝牙标签或 BLE 标签与有源 RFID 标签类似。它们具有内置电池，可以提供较长的读取范围。BLE 和 RFID 之间最独特的区别是，信标采用高能效的蓝牙低功耗 (BLE) 技术。BLE 是一种普遍可用的协议，也恰好是大多数 GSM 芯片组（即您的手机）上存在的功能，从而使 BLE Beacons 在成本效益和可扩展性方面具有战略优势。

1. 您可以使用手机或任何使用带有 BLE 的 GSM 芯片组的热点设备读取信标。由于 GSM 设备已连接到网络，因此您无需创建网络、安装路由器或 WiFi 区域。

2. 您可以通过使用 GSM 设备中的 GPS 芯片或通过蜂窝三角测量来获取实时位置，从而不仅知道您的包裹是否在卡车中，还可以知道卡车在哪里。

3. 高读取范围：由于 BLE 技术的节能特性，信标的读取范围高于有源 RFID。您可以用一个手机覆盖一个大型仓库的几个热点区域，或者覆盖一辆装载包裹的卡车的整个长度和宽度。

4. 功耗更低：信标可以有效地传输大量信息（温度、湿度、光线等传感器数据），而无需消耗太多电量——这也是由于 BLE 协议的性质所致。这使得 BLE 标签或信标可持续使用长达 3 年而无需充电。

5. 成本效益：由于蓝牙协议在手机上的普遍使用，标签正在大规模生产，并且接近实现规模经济。信标的成本已经很低，您可以在每次使用后将其丢弃。

NFC 技术及其与 RFID 或 BLE 信标的比较

近场通信或 NFC 是一项相对较新的技术。它是 RFID 的近亲，因为它的工作带宽与高频或 HF RFID 相同，即 13.56 Mhz。NFC 的功能类似于有源或无源 RFID，其中标签可以简单地反射发射的无线电波，或者使用小电池向 NFC 读取器主动发射无线电波。

NFC读卡器在当今的智能手机上很常见，大多数Android和Windows手机都带有NFC读卡器，但该技术的最大缺点是其读取距离极低（仅在几厘米范围内）。

事实上，这项技术确实是为了实现近距离读取应用而开发的，例如智能手机之间的信息共享、信用卡身份验证和基于智能手机的支付，其中用户的信用卡或智能手机需要靠近有源或无源标签。销售点 (POS)。

NFC 在解决供应链可视性方面是否有效？

事实并非如此——如果您希望在不花费太多时间或工时的情况下获得一个拥有大量包裹的大型仓库。它也不能用于监控集装箱运输的包裹或监控最后一英里的交付。

由于读取数据包或货物需要近距离，因此它与无源 RFID 几乎相同，只是由于资产的需要，与无源 RFID 相比，读取错误（或在区域中读取的杂散资产）有时会被最小化。与读者近距离接触。

另一方面，BLE 信标具有较大的读取半径，并且在其覆盖范围内功耗极低。它们还没有主动 RFID 带来的所有挑战，例如基础设施和成本。