“有了無線射頻識別（RFID）技術(shù)，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(fā)出的一種感慨。
“未來之家”是微軟認為將在5到10年內(nèi)實現(xiàn)的智能家居環(huán)境，它融合了RFID無線識別技術(shù)、指紋識別技術(shù)、聲控技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進技術(shù)。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(tǒng)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(yīng)該怎樣搭配衣服……這些看似神奇的應(yīng)用正隨著RFID（無線射頻識別）技術(shù)的飛速發(fā)展而將會在未來不遠的時間內(nèi)融入到我們生產(chǎn)、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(yè)或個人帶來些什么呢？
一、RFID的基本概念與關(guān)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(shù)，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(xiàn)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(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，RFID射頻識別技術(shù)不僅涵蓋了微波技術(shù)與電磁學(xué)理論、自動識別理論與技術(shù)，而且還融合了無線通信技術(shù)、半導(dǎo)體集成電路技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)、普適計算技術(shù)、軟件中間件技術(shù)以及供應(yīng)鏈與物流管理技術(shù)等諸多新興技術(shù)和應(yīng)用，實現(xiàn)了非人工干預(yù)的海量數(shù)據(jù)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(shù)列為2005年度全球IT領(lǐng)域中的十大應(yīng)用技術(shù)之一。
RFID射頻識別技術(shù)應(yīng)具有以下幾個關(guān)鍵的特征，即：數(shù)據(jù)的自動化收集、過濾、處理與通信；業(yè)務(wù)過程的實時控制與監(jiān)測；防偽與目標的自動識別；實時流程的業(yè)務(wù)優(yōu)化以及海量數(shù)據(jù)的共享與管理等。正是由于這幾項優(yōu)異的特性使得RFID自動識別技術(shù)在多個不同的環(huán)境與場合下，通過快速與實時的數(shù)據(jù)獲取，廣泛地應(yīng)用于不同商業(yè)環(huán)境與場景中。一般地，根據(jù)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(jù)RFID自動識別讀、寫方式的不同，可以輸入和存儲幾千個字節(jié)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息，具有極高的保密性，從而適應(yīng)了當代數(shù)字化移動商務(wù)中對即時通信的新要求。與傳統(tǒng)的條形碼相比，RFID射頻識別技術(shù)的主要優(yōu)點集中體現(xiàn)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(shù)據(jù)識別和信息處理，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(chǎn)品的全生命周期進行個性化的全程管理與監(jiān)控；條形碼則標識了產(chǎn)品的類型，而無法對單個產(chǎn)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(shù)據(jù)收集和響應(yīng)；而條形碼卻無法實現(xiàn)移動中的大批量數(shù)據(jù)的實時收集和處理；
四、是環(huán)境適應(yīng)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(shù)據(jù)載體，它的防污性較差。
圖1 多種RFID電子標簽（Tag）產(chǎn)品示意圖
在RFID自動識別系統(tǒng)中的軟件部分主要包括兩方面的內(nèi)容：中間件應(yīng)用平臺和應(yīng)用管理軟件。其中，中間件應(yīng)用平臺的核心功能是屏蔽不同廠家的RFID Reader等硬件系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸格式之間的異構(gòu)性，從而可以實現(xiàn)不同的硬件設(shè)備與不同應(yīng)用軟件系統(tǒng)間的無縫連接與實時動態(tài)的集成。另外，RFID自動識別系統(tǒng)的中間件平臺還應(yīng)該具有以下一些關(guān)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(shè)施。
能夠提供數(shù)據(jù)過濾和不同格式的消息轉(zhuǎn)換與傳輸；
對RFID自動識別的硬件設(shè)施進行有效地管理與監(jiān)控（即設(shè)備管理）；
支持不同應(yīng)用軟件系統(tǒng)對RFID數(shù)據(jù)的請求。
支持企業(yè)原有系統(tǒng)與標準化協(xié)議。
而應(yīng)用軟件包括的內(nèi)容就比較豐富，從理論上來講，只要是在軟件產(chǎn)品設(shè)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(guān)系管理系統(tǒng)（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(wù)人員，從而可為用戶提供更好的個性化的推薦服務(wù)，并極大地提高了客戶滿意度。該應(yīng)用的模型框架參見圖3所示。
此外，這些常見的應(yīng)用軟件涉及到了企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）等系統(tǒng)的多個功能模塊。如倉庫管理系統(tǒng)（WMS）、訂單管理系統(tǒng)（OMS）、資產(chǎn)管理（AMS）運輸?shù)墓芾砼c實時監(jiān)控系統(tǒng)（TMS）、物流管理系統(tǒng)（LMS）、生產(chǎn)控制系統(tǒng)以及企業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫等等，甚至于通過對員工的工作狀態(tài)進行管理，來實現(xiàn)更多的工作支持和協(xié)同服務(wù)，例如，將不在工位員工的電話自動轉(zhuǎn)接到其它的通信設(shè)備中，以實現(xiàn)遠程實時辦公等。
RFID技術(shù)在標簽的數(shù)據(jù)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(guī)定的數(shù)據(jù)格式，其中針對同一種標準也存在著不同的數(shù)據(jù)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(tǒng)的通信協(xié)議則包含了無線通信協(xié)議與有線通信協(xié)議兩種，無線通信協(xié)議主要是指電子標簽與讀寫器間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)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(fā)生，通常采用已擴展的ALOHA協(xié)議或“二進制搜索”等算法來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道的動態(tài)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(fā)生。
圖2 上海婦女用品商店-RFID應(yīng)用于CRM
目前，無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)）標準等。IEEE802.11是IEEE為解決無線網(wǎng)路設(shè)備互連而制定的第一個無線局域網(wǎng)標準，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入和數(shù)據(jù)訪問，速率最高能達到2Mbit/s。而在有線網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，�？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的TCP/IP為核心的網(wǎng)絡(luò)傳輸與應(yīng)用協(xié)議，此外，隨著XML技術(shù)的發(fā)展，大量的基于XML的各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸或描述協(xié)議，如SOAP、WSDL、BPEL等協(xié)議和規(guī)范，由于其跨平臺和跨語言的優(yōu)秀特性，為RFID的邊緣服務(wù)以及各種不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間進行動態(tài)集成提供了一個良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
三、RFID的核心應(yīng)用
在現(xiàn)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(yè)獲得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對于企業(yè)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(jīng)營的效率；對供應(yīng)鏈可視化的渴求；提高與商業(yè)伙伴之間的協(xié)同性的需求；實時商業(yè)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(yè)采用RFID的真正驅(qū)動力應(yīng)該說是來自于企業(yè)自身對實時管理決策和業(yè)務(wù)優(yōu)化的根本要求。因此，這對于用友這樣一個以企業(yè)管理軟件核心的ERP產(chǎn)品供應(yīng)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(zhàn)，這主要體現(xiàn)在技術(shù)、核心應(yīng)用模式以及開發(fā)理念等多個方面。
由于ERP的核心理念是“以外部需求驅(qū)動企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)計劃的制訂與執(zhí)行反饋”，因此，企業(yè)計劃制訂的準確性與執(zhí)行的即時性的關(guān)鍵源于對外部需求信息以及內(nèi)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(tǒng)的ERP系統(tǒng)的設(shè)計過程中，過于強調(diào)對業(yè)務(wù)規(guī)則與業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計，而對于快速變化的數(shù)據(jù)信息對業(yè)務(wù)的影響，甚至是引起對業(yè)務(wù)流程或規(guī)則的變化則明顯考慮不足。這導(dǎo)致了ERP業(yè)務(wù)流程的柔性化與實時化一直成為企業(yè)用戶關(guān)注的核心焦點，而且RFID技術(shù)通過對企業(yè)各種資源信息和能力狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時收集與反饋，為企業(yè)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(tǒng)的應(yīng)用邊界，推動企業(yè)精細化和實時化的管理。
例如：當RFID自動識別與企業(yè)資產(chǎn)管理相結(jié)合，來盤活原本沉寂的關(guān)鍵資產(chǎn)，不僅使企業(yè)知道關(guān)鍵在哪里，有多少，以及使用的狀態(tài)，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(wù)水平，同時針對流動性資產(chǎn)的跟蹤，來實現(xiàn)對資產(chǎn)流動狀態(tài)的管理與控制。當RFID射頻識別與企業(yè)的供應(yīng)鏈管理應(yīng)用相結(jié)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(tài)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(xiàn)企業(yè)對供應(yīng)鏈可視化需求等等。
另外，在經(jīng)濟全球化與WTO對企業(yè)新的要求下，企業(yè)間的協(xié)同能力已成為企業(yè)的核心競爭力之一，OEM(代工/貼牌生產(chǎn))、ODM(原始設(shè)計制造商)以及VMI (供應(yīng)商管理庫存)等早已成為中國企業(yè)常用的管理經(jīng)營模式，但是ERP的設(shè)計思路則是更多的強調(diào)在企業(yè)的內(nèi)部資源的調(diào)度與管理，而企業(yè)間的協(xié)作僅僅通過有限的應(yīng)用接口（API）的硬連接實現(xiàn)，無法涉及業(yè)務(wù)操作，更談不上業(yè)務(wù)的整合。
為了能夠解決這一問題，人們將目光轉(zhuǎn)向了SOA，希望通過基于XML協(xié)議棧的WEB服務(wù)技術(shù)來實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)甚至是企業(yè)間業(yè)務(wù)流程的動態(tài)集成，但是企業(yè)間業(yè)務(wù)流程的融合必須有一個實時的數(shù)據(jù)共享機制與共同的業(yè)務(wù)場景語義支持，盡管BPEL以及語義Web等技術(shù)一直也希望提供解決方案，但由于技術(shù)的復(fù)雜性使得Web服務(wù)合成能力以及企業(yè)對實時性協(xié)同的要求均打了較大的折扣。
RFID自動識別系統(tǒng)做為龐大的商業(yè)及其它領(lǐng)域數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點，它使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息來源進一步擴展到了可見的物理對象（如供應(yīng)鏈中的物品）。EPC Global通過對物品統(tǒng)一編碼，從另外一角度為我們提供了一種實時的協(xié)同方案。EPC方案的體系架構(gòu)類似于DNS（域名解析），將物品統(tǒng)一編碼后，將產(chǎn)品的屬性信息存儲于產(chǎn)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(huán)節(jié)，企業(yè)均可以通過ONS對產(chǎn)品的編碼進行解析并定位到相應(yīng)的IS中，精確地獲取產(chǎn)品的各種相關(guān)屬性，從而通過“物聯(lián)網(wǎng)”的方式來實現(xiàn)產(chǎn)品或部件全生命周期的動態(tài)管理與業(yè)務(wù)協(xié)同。
因此，RFID射頻識別技術(shù)將會在不同的方面或?qū)哟紊蠈RP系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用模塊產(chǎn)生影響，如何利用這些影響擴展ERP系統(tǒng)本身或形成一組關(guān)鍵性的應(yīng)用，已成為SAP、MS等企業(yè)關(guān)注的焦點，同時也必然會成為我們未來關(guān)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(fā)明以來60年內(nèi)的總銷售量的三倍之多，全球RFID行業(yè)市場額到2008年將達到70億美元。這主要是因為單個產(chǎn)品級別RFID的發(fā)展速度比人們預(yù)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(zhàn)也要少。此外，F(xiàn)rost & Sullivan公司去年發(fā)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(yù)見的是消費品生產(chǎn)商將會把越來越多的帶有RFID標簽的產(chǎn)品運送到零售商那里。而根據(jù)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(shù)的發(fā)展已經(jīng)走過50余年，隨著技術(shù)的不斷進步，RFID產(chǎn)品的種類將越來越豐富，在滿足應(yīng)用需求的同時，又極大地促進了應(yīng)用的發(fā)展。RFID自動識別技術(shù)的發(fā)展將會在電子標簽(射頻標簽)、閱讀器、應(yīng)用系統(tǒng)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(yīng)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(shù)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(fā)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(jié)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(xiàn)無線數(shù)據(jù)識別與傳輸以及離線與在線工作模式的自動切換，來實現(xiàn)RFID閱讀器多功能應(yīng)用集成。通過智能多天線端口的集成，來實現(xiàn)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(shù)據(jù)接口(其中包括：RS232，RS422／485，USB，紅外，藍牙、以太網(wǎng)口等)的集成，比如UR6258就集成了RS232，以太網(wǎng)等用戶接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的多傳輸通道。通過標簽的多制式兼容，來實現(xiàn)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(fā)展。
（c）RFID系統(tǒng)種類方面: 低頻近距離RFID系統(tǒng)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(tǒng)性能更加完善，系統(tǒng)更加完善。此外，基于標準化的RFID系統(tǒng)模塊可替換性更好、更為普及。從而為更為廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
另外，RFID射頻技術(shù)的發(fā)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(yīng)用于軍事、生物科技和醫(yī)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(yīng)用如零售的標簽在5～10美分，醫(yī)藥、各種票證(車票、入場券等)、貨幣等應(yīng)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(guī)模。其次是信息的安全性與隱私權(quán)的保護問題，由于在非接觸的條件下，可以對標簽中的數(shù)據(jù)進行讀取，因此，RFID技術(shù)的安全性以及個人隱私權(quán)的保護問題倍受關(guān)注。第三個關(guān)鍵的制約因素在于RFID的標準化問題，由于目前尚無統(tǒng)一的國際標準，國家標準也在制定過程中，因此大多數(shù)的RFID應(yīng)用仍然局限于某些閉環(huán)的場景中，不僅極大地限制了應(yīng)用的發(fā)展，而且可能會造成新的應(yīng)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(shù)。隨著RFID標準的制定、成本的降低以及技術(shù)的發(fā)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！”
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