RFID/EPC识别技术及其在集装箱识别与跟踪中的应用

  以条码为代表的传统识别技术和方法有其诸多局限性：信息标识是静态的；信息识别是接触式的；信息容量是有限的；不能给每个储运单元唯一的身份；数据存储、计算是集中的。二维条码虽然解决了信息标识容量问题，但是条码只能适用于流通领域（商流和物流的信息管理），不能透明地跟踪和贯穿供应链过程。各环节信息的动态更新和识别，全程透明，则需要新的识别技术。

    一、RFID技术概述

    所谓RFID，Radio Frequency Identification，无线射频识别技术，即利用无线电波对记录媒体进行读写的一种自动识别技术。无线射频识别的距离从几厘米到几十米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性和不可伪造性。根据标签的作用可以分为标示标签和跟踪标签。

    典型的RFID应用系统包括RFID识别系统、应用程序接口软件（Application Interface）和应用系统软件（Application Software System）三大部分。

    典型的RFID识别系统包括标签（Tag）、读头（Reader）和天线（Antenna），这几个部分协同工作，完成RFID 标签物品的识别，有时，为了节省成本和减小体积，也将读头和天线集成到一起。对于RFID厂商来讲，所要提供的是RFID硬件系统和API。根据RFID厂商提供的API，系统集成商可以根据客户的不同功能需要开发除不同功能的应用软件。

    有源RFID系统由于标签需要电池来进行供电，体积较大，寿命有限，而且成本十分昂贵，这就大大限制了RFID系统的应用范围，但有源RFID系统识别距离较远，可达30米。无源RFID系统无需电池供电，因而标签体积非常小，也可以按照用户的要求进行个性化封装，无源RFID标签理论寿命无限，价格低廉，但是识别距离比有源系统要短。因此，我们可以预言，随着超高频RFID技术的发展，无源RFID将会得到更加广泛的应用。

    RFID识别系统和其他自动识别技术相比，具有无需接触、自动化程度高、耐用可靠、识别速度快、适应各种工作环境、可实现高速和多标签同时识别等特点，具有比其他识别技术更加广泛的用途，如供应链管理、门禁安防系统、物流系统、货物跟踪系统、电子支付、生产线自动化、物品监视、汽车监控等。可以这样说，RFID将是用途最广泛的自动识别技术。RFID识别技术在供应链管理上也得到了非常广泛得应用。

    二、最新的EPC技术及与RFID的关系简介

    随着经济全球化，信息网络化进程的加快，在技术革新迅猛发展的背景下，为满足对单个产品的标识和高效识别，提出了产品电子码EPC（Electronic Product Code）的概念，并开发了EPC应用标准、技术和产品。

    国际物品编码协会和美国统一代码委员会主导，实现了全球统一标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合，将EPC纳入了全球统一标识系统。EPC系统是一个复杂、全面、综合的系统，包括RFID、EPC编码、网络、通信协议等，RFID只是其中的一个组成部分。EPC是RFID技术的应用领域之一，只有特定的低成本的RFID标签才适合EPC系统。
   
    组织上：EPCglobal通过EAN和UCC在全球各国的编码组织在本国推广实施。

    技术上：EPC结构与现行的EAN.UCC系统中的GTIN（全球贸易项目编码）是相兼容的，EPC将成为EAN.UCC系统通用规范的重要组成部分。

   EPC系统（物联网）是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上，利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of things”。它将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术。

    EPC系统由EPC编码、EPC标签、识读器、EPC中间件（Savant）、对象名称解析服务（ONS，Object Naming Service）和实体标记语言（Physical Markup Language，PML） 组成。EPC代码＋RFID＋Internet就构成物联网（Internet of things）。EPC是条码和RFID的发展和创新——EPC已经成为全球统一标识系统（EAN.UCC系统）的一个组成部分。

    EPC是EAN.UCC系统的延续和拓展，表现在以下两个方面：
 
    三、RFID/EPC技术在集装箱管理上的应用

    在RFID/EPC的供应链应用中，主要的应用模式是物流的跟踪应用。技术实现模式是将RFID/EPC标签贴在托盘、包装箱或集装箱上，进行规格、序列号等信息的自动存储和传递。RFID/EPC标签能将信息传递给相当距离范围内的读头上，使仓库和现场不再需要使用手持条形码读卡器对元器件和在制品进行逐个扫描条码，这在一定程度上减少了遗漏的发生，并大幅提高了工作效率。RFID/EPC的倡导者认为，此举可能大幅削减成本和清理供应链中的障碍。该技术正与物流供应链紧密联系在一起，有望在未来几年取代条形码扫描技术。

    现代供应链管理的关键是供应链中产品、集装箱、车辆和人员的自动识别，所有的信息都在企业MIS系统或者ERP系统得到实时的传递和反应。

    超高频RFID/EPC技术具有识别距离长、识别物体速度高、系统成本低等特点，因此，就成为利用集装箱和托盘跟踪的最理想的手段。

    对于大宗货物的运输来讲，最理想的运输方式当然是集装箱运输。集装箱运输具有运输私密性好、包装不破损、运输成本低、环境适应性强、装载密度高、码垛规范等特点。一般情况下，集装箱由专门的集装箱运输公司提供给需要运输的企业使用，货物运到后，经过掏箱，然后由集装箱公司回收使用。

    在集装箱的运输和使用过程中，最关键的环节就是集装箱的跟踪管理，以及如何防止集装箱的丢失、被盗和损坏，提高集装箱的周转率，从而提高资源的使用效率。

    为实现以上的目的，集装箱运营公司需要在整个供应链过程中对其集装箱进行跟踪，以进行减少丢失、被盗和损坏，从而最大程度地利用其资源，提高企业的效益。

    RFID/EPC识别系统在集装箱管理上的应用是将标签粘贴或者镶嵌在集装箱或者托盘上，伴随集装箱或者托盘走过集装箱的整个生命周期。

    通过入口处的悬空读头，或者安装在叉车上的读头，或者手持机来读取标签，实时信息在显示器上被显示或者直接进入数据库。集装箱RFID/EPC识别系统可以同时识别40个托盘和80个塑料集装箱。

    在集装箱码头和场站管理和货物管理整个流程的各个环节，其逻辑、功能门禁和车辆管理，海关监管与通关，堆场、上船定位操作，内陆运输跟踪，接货确认，等等，都可以用RFID/EPC技术进行识别和跟踪。