“有了無線射頻識別（RFID）技術，還需要管家嗎？”這是國家主席胡錦濤不久前在美國微軟“未來之家”進行了參觀交流時發出的一種感慨。
“未來之家”是微軟認為將在5到10年內實現的智能家居環境，它融合了RFID無線識別技術、指紋識別技術、聲控技術、傳感技術等多種先進技術。例如：當你從智能廚房的櫥柜里拿出了一包面粉時，電腦系統立即顯示一系列可用面粉制作的面類食譜，一旦面粉用完，這個智能廚房還會自動提醒主人將面粉列入購物清單；而更衣室中也存在一個由電腦控制的神奇“魔鏡”，它能夠在主人拿出衣服后展示當天的氣溫，以及穿這件衣服是否合適，甚至還可以向主人建議應該怎樣搭配衣服……這些看似神奇的應用正隨著RFID（無線射頻識別）技術的飛速發展而將會在未來不遠的時間內融入到我們生產、生活以及工作的方方面面。
那么，什么是RFID射頻識別？它又能為我們企業或個人帶來些什么呢？
一、RFID的基本概念與關鍵特征
無線射頻標識（Radio Frequency Identification, RFID）是一種非接觸自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)的傳輸特性，實現對被識別物體所攜帶信息的自動化提取與識別。做為一個嶄新的技術應用領域，RFID射頻識別技術不僅涵蓋了微波技術與電磁學理論、自動識別理論與技術，而且還融合了無線通信技術、半導體集成電路技術、傳感器網絡技術、網格技術、普適計算技術、軟件中間件技術以及供應鏈與物流管理技術等諸多新興技術和應用，實現了非人工干預的海量數據的自動化快速識別、實時處理和信息交互。因此，Gartner曾將RFID自動識別技術列為2005年度全球IT領域中的十大應用技術之一。
RFID射頻識別技術應具有以下幾個關鍵的特征，即：數據的自動化收集、過濾、處理與通信；業務過程的實時控制與監測；防偽與目標的自動識別；實時流程的業務優化以及海量數據的共享與管理等。正是由于這幾項優異的特性使得RFID自動識別技術在多個不同的環境與場合下，通過快速與實時的數據獲取，廣泛地應用于不同商業環境與場景中。一般地，根據RFID頻率的不同，其通信距離范圍可從幾厘米到幾十米遠，甚至更遠；另外，根據RFID自動識別讀、寫方式的不同，可以輸入和存儲幾千個字節的產品數據信息，具有極高的保密性，從而適應了當代數字化移動商務中對即時通信的新要求。與傳統的條形碼相比，RFID射頻識別技術的主要優點集中體現在以下幾個方面：
一、RFID電子標簽存儲的信息量大，且可以進行遠程的數據識別和信息處理，即實現數據與物品本身一起流動；而條形碼中的信息量少，且識別距離較近。
二、RFID自動識別可對產品的全生命周期進行個性化的全程管理與監控；條形碼則標識了產品的類型，而無法對單個產品的個體進行標識與跟蹤；
三、RFID射頻識別可以識別快速移動中的物品，并進行實時的大批量的數據收集和響應；而條形碼卻無法實現移動中的大批量數據的實時收集和處理；
四、是環境適應性強，RFID電子標簽不受雨雪、冰雹、灰塵與光線等的影響，可全天候、無接觸地完成自動識別、跟蹤與管理，而條形碼則是一種“可視”的數據載體，它的防污性較差。
圖1 多種RFID電子標簽（Tag）產品示意圖
在RFID自動識別系統中的軟件部分主要包括兩方面的內容：中間件應用平臺和應用管理軟件。其中，中間件應用平臺的核心功能是屏蔽不同廠家的RFID Reader等硬件系統、應用軟件系統以及數據傳輸格式之間的異構性，從而可以實現不同的硬件設備與不同應用軟件系統間的無縫連接與實時動態的集成。另外，RFID自動識別系統的中間件平臺還應該具有以下一些關鍵特征：
能夠提供不同RFID電子標簽標簽讀寫器相兼容的標準化界面；即能夠支持多種型號、類型的RFID硬件設施。
能夠提供數據過濾和不同格式的消息轉換與傳輸；
對RFID自動識別的硬件設施進行有效地管理與監控（即設備管理）；
支持不同應用軟件系統對RFID數據的請求。
支持企業原有系統與標準化協議。
而應用軟件包括的內容就比較豐富，從理論上來講，只要是在軟件產品設計中，存在ID號的實物對象（例如物品和人員等）均可以采用RFID自動識別進行管理。例如，上海的一家婦女用品商店將會員的信息存儲在一張集成了RFID芯片的會員卡中，一旦用戶攜帶會員卡進入商店，門口中的無線讀寫器將會迅速地從用戶攜帶的RFID會員卡中獲取用戶的身份信息，并且通過與商店中的客戶關系管理系統（CRM）連接，將用戶的過往消費記錄以及偏好信息快速地傳給服務人員，從而可為用戶提供更好的個性化的推薦服務，并極大地提高了客戶滿意度。該應用的模型框架參見圖3所示。
此外，這些常見的應用軟件涉及到了企業資源管理系統（ERP）、供應鏈管理系統（SCM）等系統的多個功能模塊。如倉庫管理系統（WMS）、訂單管理系統（OMS）、資產管理（AMS）運輸的管理與實時監控系統（TMS）、物流管理系統（LMS）、生產控制系統以及企業的數據倉庫等等，甚至于通過對員工的工作狀態進行管理，來實現更多的工作支持和協同服務，例如，將不在工位員工的電話自動轉接到其它的通信設備中，以實現遠程實時辦公等。
RFID技術在標簽的數據格式上與目前國際主流的標準相匹配，主要包含了以下幾類：EPC、UID、ISO/IEC以及IP-X等標準所規定的數據格式，其中針對同一種標準也存在著不同的數據編碼格式，如EPC標準中包含了64位、96位以及256位等多種編碼格式。而針對RFID系統的通信協議則包含了無線通信協議與有線通信協議兩種，無線通信協議主要是指電子標簽與讀寫器間的數據傳輸協議，為了保證多個電子標簽與無線讀寫器在通信過程中能夠避免沖突的發生，通常采用已擴展的ALOHA協議或“二進制搜索”等算法來實現網絡信道的動態分配并解決信息傳輸過程中的“沖突消解”問題。另外，當多個讀寫器之間的工作范圍重迭時也將會造成消息沖突，K.Padhi等人提出了Colorwave算法來解決這類沖突問題的發生。
圖2 上海婦女用品商店-RFID應用于CRM
目前，無線網絡標準主要有IEEE制定的802.11標準系列（其中包括802.11a/ b/g等標準）、藍牙（Bluetooth）以及HomeRF（家庭網絡）標準等。IEEE802.11是IEEE為解決無線網路設備互連而制定的第一個無線局域網標準，主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入和數據訪問，速率最高能達到2Mbit/s。而在有線網絡傳輸過程中，�？梢圆捎脗鹘y的TCP/IP為核心的網絡傳輸與應用協議，此外，隨著XML技術的發展，大量的基于XML的各種網絡數據傳輸或描述協議，如SOAP、WSDL、BPEL等協議和規范，由于其跨平臺和跨語言的優秀特性，為RFID的邊緣服務以及各種不同的應用系統之間進行動態集成提供了一個良好的技術基礎。
三、RFID的核心應用
在現今激烈的市場競爭中，快速、準確、實時的信息獲取及處理將成為企業獲得競爭優勢的關鍵。通過調查發現，對于企業采用RFID的主要原因中（可以多選），排在前幾位的分別是：希望能夠提高和改善經營的效率；對供應鏈可視化的渴求；提高與商業伙伴之間的協同性的需求；實時商業智能的需求；降低庫存成本以及由于銷售商的要求而被動采用的（如圖4所示）。因此，企業采用RFID的真正驅動力應該說是來自于企業自身對實時管理決策和業務優化的根本要求。因此，這對于用友這樣一個以企業管理軟件核心的ERP產品供應商而言，RFID自動識別給我們帶了不僅機遇，而且也包含了巨大的挑戰，這主要體現在技術、核心應用模式以及開發理念等多個方面。
由于ERP的核心理念是“以外部需求驅動企業內部生產計劃的制訂與執行反饋”，因此，企業計劃制訂的準確性與執行的即時性的關鍵源于對外部需求信息以及內部控制信息的采集與處理過程的實時性與準確性上來。但在傳統的ERP系統的設計過程中，過于強調對業務規則與業務邏輯的設計，而對于快速變化的數據信息對業務的影響，甚至是引起對業務流程或規則的變化則明顯考慮不足。這導致了ERP業務流程的柔性化與實時化一直成為企業用戶關注的核心焦點，而且RFID技術通過對企業各種資源信息和能力狀態數據的實時收集與反饋，為企業決策層提供了及時準確的可視化信息，從而將極大地擴展ERP系統的應用邊界，推動企業精細化和實時化的管理。
例如：當RFID自動識別與企業資產管理相結合，來盤活原本沉寂的關鍵資產，不僅使企業知道關鍵在哪里，有多少，以及使用的狀態，而且還通過提高其可用度和利用率，來改進高峰時段的客戶服務水平，同時針對流動性資產的跟蹤，來實現對資產流動狀態的管理與控制。當RFID射頻識別與企業的供應鏈管理應用相結合時，通過快速的入/出庫操作與訂單的自動化比對、物流狀態的跟蹤、貨架的定位管理以及缺貨的自動報警等一系列的管理功能，來實現企業對供應鏈可視化需求等等。
另外，在經濟全球化與WTO對企業新的要求下，企業間的協同能力已成為企業的核心競爭力之一，OEM(代工/貼牌生產)、ODM(原始設計制造商)以及VMI (供應商管理庫存)等早已成為中國企業常用的管理經營模式，但是ERP的設計思路則是更多的強調在企業的內部資源的調度與管理，而企業間的協作僅僅通過有限的應用接口（API）的硬連接實現，無法涉及業務操作，更談不上業務的整合。
為了能夠解決這一問題，人們將目光轉向了SOA，希望通過基于XML協議棧的WEB服務技術來實現企業應用系統甚至是企業間業務流程的動態集成，但是企業間業務流程的融合必須有一個實時的數據共享機制與共同的業務場景語義支持，盡管BPEL以及語義Web等技術一直也希望提供解決方案，但由于技術的復雜性使得Web服務合成能力以及企業對實時性協同的要求均打了較大的折扣。
RFID自動識別系統做為龐大的商業及其它領域數據交互網絡的邊緣節點，它使得網絡系統的信息來源進一步擴展到了可見的物理對象（如供應鏈中的物品）。EPC Global通過對物品統一編碼，從另外一角度為我們提供了一種實時的協同方案。EPC方案的體系架構類似于DNS（域名解析），將物品統一編碼后，將產品的屬性信息存儲于產品提供者的EPCIS（Inoframtion Server，或稱PML Server）中，在物品流通過程的任一個環節，企業均可以通過ONS對產品的編碼進行解析并定位到相應的IS中，精確地獲取產品的各種相關屬性，從而通過“物聯網”的方式來實現產品或部件全生命周期的動態管理與業務協同。
因此，RFID射頻識別技術將會在不同的方面或層次上對ERP系統的關鍵應用模塊產生影響，如何利用這些影響擴展ERP系統本身或形成一組關鍵性的應用，已成為SAP、MS等企業關注的焦點，同時也必然會成為我們未來關注的熱點。
四、RFID存在的問題與展望
RFID電子標簽的銷售量幾乎將達到自其被發明以來60年內的總銷售量的三倍之多，全球RFID行業市場額到2008年將達到70億美元。這主要是因為單個產品級別RFID的發展速度比人們預想的要快得多，另外它們比貨盤或包裝箱級別的RFID電子標簽所面臨的挑戰也要少。此外，Frost & Sullivan公司去年發布的報告表明：2004年全球的零售商在RFID上花費了4億美元，該報告估計到2011年在這方面的投資將擴大10倍。同樣可以預見的是消費品生產商將會把越來越多的帶有RFID標簽的產品運送到零售商那里。而根據Venture Development公司的估計，全球RFID市場份額至2007年將達到47億美元，均年增長率將達到38 %。
RFID射頻識別技術的發展已經走過50余年，隨著技術的不斷進步，RFID產品的種類將越來越豐富，在滿足應用需求的同時，又極大地促進了應用的發展。RFID自動識別技術的發展將會在電子標簽(射頻標簽)、閱讀器、應用系統集成、中間件平臺、標準化等方面取得新的進展。
（a）RFID電子標簽方面：由于新的應用對電子標簽的工作性能、安全性與可靠性等的要求，使得電子標簽芯片所需的功耗更低，無源標簽、半無源標簽技術更趨成熟，同時，RFID信息作用的距離也更遠，更加適合于遠程高速移動物品的多標簽快速識別與讀／寫操作，RFID的可讀寫并發操作與一致性更加完善。另外，RFID標簽的成本將會進一步降低，且通過與傳感器相結合，使其智能性更強，并且在強場強下的自保護功能也更完善。
（b）RFID閱讀器方面：通過與條碼識讀功能相集成實現無線數據識別與傳輸以及離線與在線工作模式的自動切換，來實現RFID閱讀器多功能應用集成。通過智能多天線端口的集成，來實現對不同工作頻率的切換兼容與信息的自動處理，并解決微波的反射與吸收問題。通過多種數據接口(其中包括：RS232，RS422／485，USB，紅外，藍牙、以太網口等)的集成，比如UR6258就集成了RS232，以太網等用戶接口，實現數據信息的多傳輸通道。通過標簽的多制式兼容，來實現多種標簽類型的讀、寫操作兼容)。另外，RFID電子標簽閱讀器在小型化、成本更低的同時，向便攜式、嵌入式、模塊化方向發展。
（c）RFID系統種類方面: 低頻近距離RFID系統將會具有更高的智能與安全特性。同時，高頻遠距離RFID自動識別系統性能更加完善，系統更加完善。此外，基于標準化的RFID系統模塊可替換性更好、更為普及。從而為更為廣泛的應用奠定了基礎。
另外，RFID射頻技術的發展也面臨一些障礙，其中最主要因素之一就是RFID電子標簽的價格。一般認為價格在5美元以上的芯片，主要為應用于軍事、生物科技和醫療方面的有源器件，10美分-1美元左右的常為用于運輸、倉儲、包裝、文件等的無源器件，消費應用如零售的標簽在5～10美分，醫藥、各種票證(車票、入場券等)、貨幣等應用的標簽則在5美分以下，標簽價格將直接影響RFID的市場規模。其次是信息的安全性與隱私權的保護問題，由于在非接觸的條件下，可以對標簽中的數據進行讀取，因此，RFID技術的安全性以及個人隱私權的保護問題倍受關注。第三個關鍵的制約因素在于RFID的標準化問題，由于目前尚無統一的國際標準，國家標準也在制定過程中，因此大多數的RFID應用仍然局限于某些閉環的場景中，不僅極大地限制了應用的發展，而且可能會造成新的應用孤島。
盡管還存在著許多問題，但RFID已成為目前用途最為廣泛的自動識別技術。隨著RFID標準的制定、成本的降低以及技術的發展，RFID必然會更加深刻地改變著我們的工作與生活。正如E. Fleisch教授所言：“RFID, Progress has no alternative！”
請繼續瀏覽相關產品與解決方案，或點擊右邊下載： RFID讀寫器和應用方案PDF電子版彩頁
滬公網安備 31011202008781號