RFID射频识别技术——未来商场实现的关键技术，本文主要内容关键词为：射频论文,关键技术论文,商场论文,未来论文,技术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
目前，商品标签主要采用条形码技术，由于条码存在操作不便、易碎易毁，无法与计算机网络互联等问题，因此普遍存在供应链缩水的问题。如商场里某一商品的货架空了，但店员不知道，或者即使店员知道，但后台仓库记录不准确，仓库里也找不到。此外，如果顾客到商店里发现他想买的商品正好没有，那么他就不会有购买意愿了，这种缺货对销售商来说就产生了损失。再就是盗窃，有关数据表明，沃尔玛一年的盗窃损失近20亿美元。为解决这类问题，商场耗费了大量的人、财、物力，但始终无法从根本上解决。因此，采用新技术从根本上解决供应链缩水问题的研究一直引起人们的普遍关注。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。其主要核心部件是一个电子标签，直径不到2mm。RFID系统通过读取电子标签类储存的信息，可实现物体的定位、识别和跟踪，整个工作无需人工干预，并可工作在各种恶劣环境中。与条形码相比，RFID有许多优点。首先，条形码依靠被动式的手工读取方式，工作人员需要手持读取设备一个一个扫描，而RFID读取设备利用无线电波，可以全自动瞬间读取大量标签的信息；第二，条形码属于易碎标签，易褪色或被撕毁，RFID属于电子产品，可以在条件苛刻的环境下使用，并可实现与计算机网络的互联；第三，条形码的存储量很小，而RFID标签内部嵌有存储设备，信息量巨大；第四，条形码只能识别一类物体，而RFID可以识别单个的非常具体的物体。因此，RFID技术在未来商场实现中将会发挥越来越大的作用。
二、RFID技术
最基本的RFID系统由三部分组成：
标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；(阅读器(Reader)：主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。根据应用不同，阅读器可以是手持式或固定式。
天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。标签根据应用场合、形状、工作频率和工作距离等因素的不同采用不同类型的天线。一个RFID标签通常包含一个或多个天线。标签和阅读器工作时所使用的频率称为RFID工作频率。目前RFID使用的频率跨越低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波等多个频段。
RFID系统的工作原理：读写器通过天线发送出一定频率的射频信号；当RFID标签进入读写器工作场时，其天线产生感应电流，从而RFID标签获得能量被激活并向阅读器发送出自身编码等信息；阅读器接收到来自标签的载波信号，对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理；计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号；RFID标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑，控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。
三、RFID技术对未来商场发展和演变的影响
未来商场人们希望看到的是，商店不用担心断货和因盗窃、供应链被搅乱而损失产品；顾客不用为找不到自己想要的东西而发愁，也不用为排队付款这一最令人头痛的事而担忧。RFID技术的出现可以从根本上解决这类问题。RFID系统将一个带有独特的电子商品代码的数码记忆芯片植入到单个物体上，接收设备能激活RFID标签读取和更改数据，并将商品信息通过有(无)线网络传输到中心机上进行进一步的处理。
采用RFID技术，未来商场将具有如下特点：
1.实现物流与实物互联网
通过给所有物品贴上RFID标签，在现有互联网基础之上构建所有参与流通的物品信息网络。比如，为了实现实物互联网的目标，EPCglobal在基本RFID系统的基础上引入了Savant、对象名字服务ONS(ObjectNameService)、物理标识语言PML(PhysicalMarkupLanguage)等多项核心技术。产品在生产完成时，贴上存储有EPC标识的RFID标签，此后在产品的整个生命周期，该EPC代码成为产品的唯一标识。以此EPC编码为索引，商场能实时的在EPC网络上查询和更新产品相关信息，也能以它为线索，在各个流通环节对产品进行定位追踪。在运输、销售、使用、回收等任何环节，当某个阅读器在其读取范围内监测到标签的存在，就会将标签所含EPC数据传往与其相连的Savant。Savant根据EPC数据，在本地ONS服务器获取包含该产品信息的EPC信息服务器的网络地址，查询EPC信息服务器，获得产品的特定信息，进行必要的处理后，触发后端企业应用做更深层次的计算，同时，本地EPC信息服务器和源EPC信息服务器对本次阅读器读取进行记录和修改相应数据。如果本地ONS不能查阅到EPC编码对应的EPC信息服务器地址，它会向远程ONS发送解析请求。
可见，应用RFID技术，每件商品在运输和清点的过程中，无需打开外包装，就能快速轻松地完成从运输到配送、摆放、追加商品，直至最终销售的一系列环节，这个过程的错误率大大低于人工操作。
2.空间定位与跟踪
无线及移动通信设备的普及带动了人们对位置感知服务的需求，人们需要确定物品的三维坐标并跟踪其变化。现有的定位服务系统主要包括基于卫星定位的GPS系统、基于红外线或超声波的定位系统，以及基于移动网络的定位系统。RFID的普及为人与物体的空间定位与跟踪服务提供了一种新的解决方案。RFID定位与跟踪系统主要利用标签对物体的唯一标识特性，依据读写器与安装在物体上的标签之间射频通信的信号强度来测量物品的空间位置，主要应用于GPS系统难以应用的室内定位。典型的RFID定位与跟踪系统包括MITOxygen项目开发的Cricket系统、密歇根州立大学的LANDMARC系统、微软公司的RADAR系统。针对RFID标签价格低廉的特点，通过引入参考标签，采用RFID标签作为参考点，能够提高系统定位精度，同时降低系统成本。
RFID影响到了从生产厂家到结账甚至售后的每一个环节。每件商品都会有一个RFID电子标签，标签中存储着商品的基本标识信息(ID)，当带有RFID标签的商品被装运离开仓库时，通过对车上的商品进行扫描，物流经理就可以跟踪到来自于仓库信息系统的每一条发运信息，清楚发出了哪些商品，何时到达；当商品到达商场后，只要再经过一次扫描，就能直接统计出实际到货数量和品种，省去了开箱验货和点数的麻烦，而商场只要调整系统中对每种ID的信息设置就可以完成商品的价格调整、打折、促销、抽奖等活动。
货物摆上货架之后，如果出现了缺货现象，RFID读码器将会马上通知后台的管理系统进行补货；此外，RFID读码器还可以自动跟踪每种商品的销售速度和销售数量、销售最好及最差的商品，为营销人员收集市场信息提供了大量准确的资料。RFID同时还具有安全防盗功能，只要标签中的防盗功能处于激活状态，商店出口处的传感器就会自动报警，而在收款台，防窃程序会自动取消；当顾客结账时，带有标签的货物会再经过最后一次扫描RFID读码器会立即通知库存补齐商品。
另外，商店的顾客可以直接了解他们所想要的商品，并立刻得到带有标签的商品的有关信息。例如，选择一张DVD或CD，顾客可以在商店内的任何一个电子便利站内扫描产品，并选择播放影碟或音乐片断。
在收款台等候时间长是最让购买者头痛的问题。在未来商场中，购物车中的RFID标签会告诉商店管理层有多少购物车出入商店，若商店内使用的购物车数量增加，那么就开放更多的款台来满足处理大量顾客的要求。
3.普适计算
RFID标签具有对物体的唯一标识能力，可以通过与传感器技术相结合，感知周围物品和环境的温度、湿度和光照等状态信息，并利用无线通信技术方便地把这些状态信息及其变化传递到计算单元，提高环境对计算模块的可见度，构建未来普适计算的基础设施，让计算无处不在，主动地、按需地为人们提供服务。
四、结论
20年前，沃尔玛大力推行条码技术，通过供应链和物流管理的成本降低使得商品价格下降，迅速成为了名列世界榜首的航母企业。如今随着RFID技术的发展演进，以及成本的降低，未来商场中RFID技术将取代条形码技术，全球开放的市场将为RFID带来巨大的商机。简单来讲，从采购、仓储、包装、卸载、流通加工、配送、销售到服务，这些是供应链上的业务流程和环节。在供应链运转时，商场必须随时随地、精确的掌握供应链上的商流、物流、信息和资金的流向，才能够使商场发挥出最大的效率和效益。但实际上，物体在流动的过程中各种环节处于松散的状况，商流、物流、信息和资金常常随着时间和位置的变化而变化，使商场对这四种流的控制能力大大下降，从而产生失误造成不必要的损失。RFID技术正是有效解决供应链上各项业务运作资料的输入与输出、业务过程的控制与跟踪，以及减少出错率等难题的一种技术。消费者也将在这样的未来商场中充分享受到购物的便利、乐趣和体贴的、个性化的服务。可见，RFID技术有望取代条形码技术，并将成为未来商场实现的关键。
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