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智能標簽技術應用與分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2024-02-06 07:39:23  來源:電商聯盟  作者:樂發網  瀏覽次數:23

信息技術的飛速發展和企業國際化進程的不斷加快,為 智能標簽 產業帶來了難得的發展機遇。作為企業信息化一項重要應用技術和信息產業新的增長點, 智能標簽 的應用前景越來越廣泛,是市場的“新寵兒”。 智能標簽 的應用能增強企業的市場競爭能力,已成為今天企業信息化的新選擇。



  一 智能標簽 釋義



   智能標簽 是繼個人電腦(PC)、互聯網(INTERNET)、無線通信之后的第四次信息技術革命。 智能標簽 ,又稱電子標簽,是射頻識別技術, 英文全稱Radio FrequencyIdentification,簡稱RFID。一個RFID 標簽通常由三部分組成:讀寫器、標簽(RFID 卡)及相關的天線。讀寫器天線發射無線電信號給標簽,標簽通過自己的天線接收此信號,利用它從信號得到的能量,啟動標簽上的集成電路芯片工作。RFID 標簽通常是由印刷層、芯片層與底層構成。芯片層在印刷層與底層之間,是標簽的核心部分,芯片層不能承受印刷壓力,因此通常的做法是先印好印刷層,做好底層,再與芯片層復合。



   智能標簽 是一種非接觸式的自動識別技術,識別工作無須人工干預。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,與條形碼相比, 智能標簽 是可擦寫的,非接觸性的,可同時讀取,數據存儲容量大,且包含的是單個產品的信息。按照頻率劃分,包括125kHz、13.56MHz、9.15MHz、2.45GHz、5.8GHz。作為條形碼的無線版本, 智能標簽 技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量較大、存儲信息更改自如等優點,有望將來全面取代目前在商業零售、物流等領域廣泛應用的條形碼技術。



   智能標簽 的技術特性具體包括:一是信息容量大。 智能標簽 提供用戶內存256bits ~ 2048bits 以上,可以容納256~2048 個字母字符,或者128~1024 個漢字信息。二是編碼范圍廣。具有世界唯一的64 位ID 編號,可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等凡可數字化的信息進行編碼。三是安全保密、防偽性能好。 智能標簽 具有多重防偽特性,它可以采用密碼防偽、軟件加密及利用所包含的信息如指紋、照片等進行防偽,具有較強的保密防偽性能。四是識別速度和識別率高。因 智能標簽 允許在0.1~10M 以上距離進行識別,可以快速識別,而不需要逐個識別。同時,在物體表面被磨損或污染,以至無法識別的情況下, 智能標簽 也能準確識別物體,錯誤識別率為零。五是支持國際標準:支持標準為ISO/IEC 15693;可讀寫100000 次(數據保存>10年),帶有鎖定功能;用戶內存為256bits ~ 2048bits ;具有防沖撞功能(同時識別50 個目標以上);具有四種以上標準尺寸;提供有源、無源遠距離讀寫;超薄柔軟,封裝任意。



  二 智能標簽 技術及其應用的發展歷程



   智能標簽 技術的研究及應用具有深廣的國際背景。國際上最早的 智能標簽 應用在于能實現對供應鏈上每一件單品的識別和跟蹤,其關鍵是每個RFID 標簽中都有一個唯一的識別碼。目前在流通領域中已經存在多種物品的編碼體系,屬RFID 在物流的應用主要存在兩種編碼體系:一是由日本UID 中心提出的UID 編碼體系,支持這一陣營的有日本電子廠商、信息企業、印刷公司等。另一陣營是由美國的“EPC(電子產品代碼)環球協會”提出的EPC電子產品編碼標準。全球最大的零售商沃爾瑪連鎖集團、英國Tesco 等多家美國和歐洲的流通企業都是EPC 的成員, EPC 從美國IBM 公司、微軟、Auto-ID Lab 等獲得技術研究支持。



   智能標簽 在中國的研究及應用是新近的事情。面對在歐美占據統治地位的RFID 電子產品編碼EPC(電子產品代碼)標準,以及美國國防部、沃爾瑪等方面對EPC global 組織標準的強勢推動,2003 年11 月,中國正式成立“ 智能標簽 ”國家標準工作組,負責起草、制定中國有關“ 智能標簽 ”國家標準,使其既具有中國的自主知識產權,又能和目前國際的相關標準互通兼容,以促進中國的“ 智能標簽 ”發展盡快步入標準化、規范化的國際軌道。中國政府相關部門以及中國RFID標準化工作組及其成員在開展自主開發和制定標準的同時,也在進一步加強與包括日本、韓國、新加坡在內的亞洲國家合作,共同探討和推動日本RFID/UID 智能標簽 標準的應用。2004 年8 月,中日韓三國在各自國家主管部門的支持下,在日本成立了一個RFID 標準三國委員會,以協調三國的工作,并在政府層面研究對策,幫助企業應對可能發生的問題。今年3 月,RFID 業界最具權威性的第三屆RFID 全球年會在美國德州達拉斯舉行,中國首次組團參展,且格外引人注目。



  近年來, 智能標簽 應用獲得了迅猛發展。由于基于 智能標簽 的應用系統不僅可以取代傳統的手工錄入方式,大大提升企業的運營效率,而且由于其先進的自動識別功能,能輕易完成人工難以完成的任務,便于查找歷史信息和總結分析,因此, 智能標簽 技術的應用獲得了廣闊的發展平臺和背景支持。目前,已有越來越多的跨國企業都在開發或應用 智能標簽 系統,據美國市場研究與咨詢公司聯合商業情報公司(ABI)的統計與預測,在2003 年,全球總共安裝了3.23億個標簽,其中資產管理占26%,供應鏈管理占1%,其他各種應用包括門禁、車輛占73%。隨著整個市場的發展成熟,到2007 年,市場容量將達到現有的2-3 倍,尤其是供應鏈領域的市場將從原來的1%快速發展到46%的市場占有量。同時,資產管理的市場也將增長1 倍,總標簽量將達到16.21億。RFID 到2008 年的工業生產總額將達37 億美元,是現在的36 倍。這些數字充分說明了射頻技術市場發展的迅猛態勢。當然,不僅是RFID 本身,而且RFID 讀取設備和相關的應用軟件也將形成一個迅速發展的大市場。



  如前所述,與條碼技術相比, 智能標簽 識別技術更具優勢,并開拓了許多新的應用領域,各國都在積極擴張非物流領域的應用,包括機場、港口、公路、配送中心、倉庫、零售商店和家庭,擴大市場份額。如今, 智能標簽 的發卡量正以每年10%以上的速度增長,5 年內RFID 的應用將增長10 倍。未來5 年我國市場需求巨大,專家預測市場需求數量將超過30 億個,形成500 億元的龐大市場,并將以35%以上的年均增長率成長。



  三 智能標簽 技術應用分析



   智能標簽 管理系統作為一個應用系統,有機結合了管理信息系統與 智能標簽 技術,并巧妙利用了 智能標簽 的更易防偽、采集等特性,以更好解決企業管理的現存問題,有效提高管理水平。 智能標簽 的應用主要體現在以下幾個方面:



  其一, 智能標簽 在商業企業中的應用十分普遍。在商業領域引入 智能標簽 技術,無疑是一種革命性突破。過去的商品編號無法實現對單一部件的跟蹤,而今天,商品的精確化管理卻將觸角延伸到每一個環節的每一個部件,無論是質量控制、自動化管理、產品的生命周期管理都將面對過去無法想象的便利。我們知道,每一件商品,從生產,到庫存、發貨、分銷、零售,最終到用戶手中,供應鏈的每一環節其所附帶屬性都會發生變化。如果用手工方式記錄商品整個生命周期屬性的變化是不太現實的。但對企業而言,如果能夠收集這些數據,就可以加強商品在銷售過程中的管理,及時對市場情況作出反映,動態了解銷售鏈每一環節的運作情況,這無論是對于銷售的宏觀管理還是細節處理,都是非常重要的信息。簡而言之, 智能標簽 就像商品的檔案,它可以伴隨商品的整個生命周期,記錄商品在生命周期中的變化。另外,由于具有唯一性和不可仿造等特性,因此, 智能標簽 可以在對商品的防偽上發揮重要作用。



  其二, 智能標簽 在物流業的應用前景廣闊。 智能標簽 的存儲容量是2 的96 次方以上,理論上看,世界上每一件商品都可以唯一的代碼表示。以往使用條形碼,由于長度的限制,物流行業只能給每一類產品定義一個類碼,就是說,一批牛奶,不管保質期是哪一天,他們在商場的代碼都是一樣的,商場無法通過代碼判斷每一件產品的準確庫存周期。 智能標簽 徹底拋棄了這種限制,使每一件產品都可以享受獨一無二的ID。



  應該說,物流的作業和控制任務十分繁雜和多樣化,僅靠人工記憶和手工錄入,既費時費力,又容易出錯。若一個企業的信息系統建立在這樣的數據基礎上,是無法保證上層管理系統的分析和決策的正確性和可靠性的,有時甚至是差之毫厘,謬以千里。將 智能標簽 引入物流,舍棄了原來的先手工記錄再電腦輸入的工作方法,帶來的是快捷而準確的工作效率。 智能標簽 技術起到了準確識別產品信息及跟蹤產品流向的重要作用,從而降低企業的物流成本,提高企業的管理效率,使庫存管理準確率大幅提升,并能提高分銷中心的生產能力,減少倉儲和分銷中心的人力成本。同時,由于 智能標簽 可重復使用,故其綜合成本相對較低,具有優良的性價比,可切實滿足輕工行業內部物流管理的需要。



  其三, 智能標簽 的應用領域在不斷擴大。 智能標簽 技術集印刷、信息、計算機、電子技術于一體,其應用已由單一的防偽功能向物流管理、零售業商品供應管理、航空行李管理、高速公路(不停車)自動收費、商品防偽、電子票證、自動化生產線部件管理等方向發展。RFID 的突出特點是利用無線電射頻技術,不需要接觸標簽,無須用肉眼即可識別,它可以無處不在商店里、地板中、飛機上,甚至在家庭的冰箱里。即使標簽被雪、霧、冰、涂料、灰垢等遮蓋,我們仍能對標簽進行識別。它可以做成動物跟蹤標簽,嵌入在動物的皮膚下;也可以做成卡的形狀,在售賣的商品上附有硬塑料 智能標簽 用于防盜。也就是說,在環境條件較差、傳統的條碼識別技術無法使用的情況下,也能使用 智能標簽 技術。在工商業和服務業領域,需要進行數據采集的每一個環節,都可以使用 智能標簽 。 智能標簽 可以作為其他數據捕獲技術(如條形碼)的補充。目前 智能標簽 在其它方面的主要應用包括:物品的電子管理,主要在服裝、零售商店出口處;貴重物品的防盜保護、非授權移動或資產管理;停車場與燃油設施的進出控制管理,主要用于軍需庫等;道路橋梁的自動收費;重要機構或危險地點的個人進出控制;代替傳統“打卡”進行的考勤;用于動物的特殊飼養;在數控機床中刀具的自動識別,便于刀具的管理,使因機床刀具的損耗造成的浪費降到最小;產品派生的識別與在柔性加工系統中進行的過程控制;體育比賽的時間記錄;家庭中防盜、犯罪活動的電子監控;車輛的防盜系統與監控等。



  在企業內部, 智能標簽 作為企業管理信息系統采集的工具,在生產的整個流程管理和內部服務管理中都將發揮重要的作用。將 智能標簽 用于車間生產數據的采集,這種應用最大程度保證了生產數據的準確。該技術在倉庫管理的應用則是提高管理自動化程度,將過去的人員操作升級為自動識別、人工干預的處理方式。同時,對于企業內部服務項目的管理隨著企業規模的不斷擴大也越來越受到重視。在企業內部服務中我們需要解決的是考勤、門禁、車輛、消費等,為企業員工提供方便的工作環境,實現企業內部一卡通功能。



  四 智能標簽 發展的制肘



  由于成本、標準等問題的局限,RFID 技術和應用環境還很不成熟,制約了 智能標簽 的發展。主要表現在以下幾個方面:



  首先,編碼體系的不確定性導致 智能標簽 應用研究方向的不明。 智能標簽 能實現對供應鏈上每一件單品的識別和跟蹤,其關鍵是每個 智能標簽 都有一個唯一的識別碼。但問題是目前流通領域中存在的前文述及的兩種編碼體系,實際上就是兩大陣營,他們各守陣地,互不兼容,而且 智能標簽 應用系統在研發過程中還要充分考慮到標準體系對 智能標簽 應用所帶來的影響,顧及國家標準體系的不確定性所帶來的問題,這些因素都一定程度上制約了 智能標簽 的應用。目前兩大體系正在考慮通過各種技術手段促進 智能標簽 在應用上的兼容。



  其次,由于制造技術較為復雜, 智能標簽 的生產費用相對過高。在新的制造工藝沒有普及推廣之前,高成本的RFID標簽只能用于一些本身價值較高的產品。因此,許多企業都在研究如何采用新的加工制造工藝,把成本降下來,以加快RFID 標簽的推廣應用。目前 智能標簽 的芯片制造成本已被大幅度降低,從起初的幾十美元降低到幾個美分,使得 智能標簽 可以為超市等領域的管理者接受。目前國內13.56MHZ 智能標簽 的成本已下降到2 元左右,同時考慮到國內部分廠商已經投入設計并開發 智能標簽 芯片,預計不久將來 智能標簽 將以1 元以下的成本出現。隨著新的 智能標簽 制造技術的推廣應用, 智能標簽 價格還將大幅降低,必將得到更為廣泛的應用。



  再次,應用環境和解決方案還不夠成熟。 智能標簽 的應用在國際上還處在初步的發展階段,而在國內其應用環境更未真正形成,只是處于起步階段,其應用解決方案也不夠成熟,很多方面都無應用解決方案。目前,用戶對 智能標簽 技術開始廣泛接受。歐洲最大的超市麥德龍和美國最大的超市沃爾瑪在2003 年和2004 年試用RFID 的決定加速了RFID技術的普及。而國內鐵路系統和氣瓶管理等的應用采用 智能標簽 直接促進了 智能標簽 應用技術的發展,也促進了一些行業應用解決方案的推出。盡管解決方案還不是很成熟,但大量的企業急需對傳統行業進行改造以應對入世競爭,這畢竟初步形成了 智能標簽 的應用環境。



   智能標簽 技術被稱為影響未來的十大IT 技術之一,它以無線射頻方式進行非接觸的自動識別和數據傳送,將是未來應用前景最廣闊的射頻識別產品。它改變了企業傳統的信息管理方式,其獨到之處在于改變企業內部的信息交流方式,把信息服務滲透到了決策和管理的全過程,從而增長了企業對外部市場的競爭能力,發掘了企業內部的業務發展潛力。隨著相關制造技術的成熟將進一步降低 智能標簽 技術應用成本,相關應用軟件的不斷開發也必將更加有效地提高企業的競爭優勢和效益,增強企業的核心競爭能力,并在企業信息化中發揮更大的作用,進一步推動企業經營戰略發生質的躍變。

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