《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)銷售應(yīng)用系統(tǒng)研究
摘要: 隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快,。對供應(yīng)鏈反應(yīng)速度的要求在不斷提高,促使全球物流行業(yè)不斷探索可以提高效率與服務(wù)質(zhì)量的新技術(shù)?,F(xiàn)代物流充分運(yùn)用信息技術(shù),,將運(yùn)輸、倉儲,、裝卸,、加工、整理,、配送等有機(jī)結(jié)合,,形成完整的供應(yīng)鏈。現(xiàn)代物流的根本宗旨是提高物流效率,、降低物流成本,、滿足客戶需求,并越來越呈現(xiàn)出信息化,、網(wǎng)絡(luò)化,、自動化,、職能化、標(biāo)準(zhǔn)化等發(fā)展趨勢,。其中信息化是現(xiàn)代物流的核心潮,。RFID將在物流行業(yè)信息化建設(shè)中占有舉足輕重的地位。
Abstract:
Key words :

引言

  隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快,。對供應(yīng)鏈反應(yīng)速度的要求在不斷提高,,促使全球物流行業(yè)不斷探索可以提高效率與服務(wù)質(zhì)量的新技術(shù)。現(xiàn)代物流充分運(yùn)用信息技術(shù),,將運(yùn)輸,、倉儲、裝卸,、加工,、整理、配送等有機(jī)結(jié)合,,形成完整的供應(yīng)鏈?,F(xiàn)代物流的根本宗旨是提高物流效率、降低物流成本,、滿足客戶需求,,并越來越呈現(xiàn)出信息化、網(wǎng)絡(luò)化,、自動化,、職能化、標(biāo)準(zhǔn)化等發(fā)展趨勢,。其中信息化是現(xiàn)代物流的核心潮,。RFID將在物流行業(yè)信息化建設(shè)中占有舉足輕重的地位。

  1 RFID在物流行業(yè)銷售中的優(yōu)勢

  對于物流行業(yè)來說,,企業(yè)和客戶最關(guān)注的就是運(yùn)輸速度和信息正確率,,RFID恰恰能夠滿足這些條件。在物流行業(yè)應(yīng)用中,,其具備以下優(yōu)勢:

 ?。?)讀寫迅速,。條形碼一次只能有一個(gè)受到掃描,,而RFID識別器可同時(shí)辨識讀取數(shù)個(gè)RFID標(biāo)簽。

 ?。?)讀寫距離遠(yuǎn),。在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張,、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),,并能夠進(jìn)行穿透性通信,。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼,。

 ?。?)可重復(fù)使用。現(xiàn)在的條形碼在印刷上去以后就無法更改,,RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增,、修改、刪除,。

 ?。?)芯片本身可以存儲信息。一維條形碼的容量是50字節(jié),,二維條形碼最大的容量可儲存2~3000字符,,RFID最大的容量則有數(shù)兆。隨著記憶載體的發(fā)展,,數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢,,未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加,。

 ?。?)抗污染性和耐久性。傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,,因此容易受到污染,,但RFID對水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)的抗蝕性,。此外,,條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損,;RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中,,因此可以免受污損。

  2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

  物流行業(yè)的銷售體系,,一般由多個(gè)下屬分店,、連鎖總部、配送中心等機(jī)構(gòu)組成,。行業(yè)的總部,、分店、配送中心往往處于一個(gè)城市不同的地理位置,,它們各自的局域網(wǎng)服務(wù)器需通過Internet方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接,。銷售行業(yè)信息管理系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu):一級數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)在總部,二級數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)在各分店,,所有服務(wù)器在整體上構(gòu)成一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),。

  物流行業(yè)商品銷售結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,,每個(gè)銷售店由支付系統(tǒng)、進(jìn)貨系統(tǒng),、無線手持終端,、管理系統(tǒng)組成,4個(gè)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來,。支付系統(tǒng),、進(jìn)貨系統(tǒng)、無線手持終端的核心設(shè)備同為RFID讀寫器,,區(qū)別在于支付系統(tǒng)是從數(shù)據(jù)庫中刪除商品記錄,,進(jìn)貨系統(tǒng)是向數(shù)據(jù)庫中添加商品記錄,而無線手持終端供顧客和工作人員使用,。

  2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

  讀寫器是射頻識別系統(tǒng)不可缺少的硬件設(shè)備裝置,,是系統(tǒng)與諸多流動的電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的工具,是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),,其技術(shù)參數(shù)指標(biāo)對系統(tǒng)的整體性能和可靠性有著決定性影響,。硬件設(shè)計(jì)是決定讀寫器性能的關(guān)鍵,其目標(biāo)是要達(dá)到閱讀距離遠(yuǎn),、識別速率快,、識別率100%的要求。一般射頻讀寫器的設(shè)計(jì)主要由控制模塊,、射頻收發(fā)模塊,、天線單元、通信接口模塊和電源模塊5部分組成,。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),,能夠采取一些措施提高閱讀器的性能。針對連鎖經(jīng)營的應(yīng)用特點(diǎn),,采用一種無源后向散射式RFID讀寫器更加適合,。從結(jié)構(gòu)上,它可以分作2個(gè)部分,,即射頻前端和數(shù)字基帶,。射頻前端部分包括了發(fā)射電路、接收電路,、環(huán)行器和天線,;數(shù)字基帶包括DSP和FPGA芯片。其中,,發(fā)射電路可以細(xì)分為載波電路,、調(diào)制電路,、放大電路,。圖2為讀寫器結(jié)構(gòu)框圖,。

  其工作過程:載波電路通過鎖相環(huán)控制壓控振蕩器,產(chǎn)生載波頻率,,送至調(diào)制電路,;調(diào)制電路中混頻器將載波信號和讀寫器的基帶信號混合成調(diào)制信號,經(jīng)過低噪聲放大器和濾波后,,送至放大器,;根據(jù)需要,讀寫器通過衰減器調(diào)節(jié)發(fā)射信號的增益,,發(fā)射信號經(jīng)過RF功率放大器后經(jīng)環(huán)形器送至讀寫器天線發(fā)出,。

  2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  軟件系統(tǒng)采用源代碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)作為管理平臺,具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性,,結(jié)構(gòu)緊湊,。此外,軟件系統(tǒng)還采取了許多安全技術(shù)措施,,包括對讀,、寫進(jìn)行權(quán)限控制、帶保護(hù)的子系統(tǒng),、審計(jì)跟蹤,、核心授權(quán)等,為用戶提供了必要的安全保障,。射頻讀寫器功能和接口控制函數(shù)體系如圖3所示,。


圖3 射頻讀寫器功能和接口控制函數(shù)體系
2.4 防碰撞算法

  顧客從銷售店(如超市)采購的商品,一般數(shù)量較多,,要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確,、完全地識別出這些商品,這是防碰撞算法需要解決的問題,。同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽是常被人們談及的RFID比圖形碼遠(yuǎn)為優(yōu)越的地方,,但是如果沒有防碰撞的功能,RFID系統(tǒng)只能讀寫一個(gè)標(biāo)簽,。在這種情況下如果有2個(gè)以上的商品同時(shí)處于可讀取的范圍內(nèi)就會導(dǎo)致讀取的錯(cuò)誤,。

  防碰撞問題的研究主要需解決2個(gè)問題:避免或減少閱讀器與標(biāo)簽之問的沖突;避免或減少閱讀器之間的干擾碰撞,。為降低連鎖店成本,,提高連鎖店利潤,零售行業(yè)系統(tǒng)采用無源標(biāo)簽,。根據(jù)EIC/ISO18000-6標(biāo)準(zhǔn),,只能采用TYPEB型標(biāo)簽,所以防碰撞算法也只能采用二進(jìn)制算法,。二進(jìn)制搜索算法是最常用的RFID系統(tǒng)防碰撞算法,,其算法非常靈活,,不會發(fā)生防沖突失敗的情況。對于N個(gè)標(biāo)簽發(fā)生沖突的情況,,只需要一定次數(shù)的防碰撞循環(huán)就能將適合的標(biāo)簽準(zhǔn)確地識別出來,。這種算法的基本思想就是讀寫器判斷出標(biāo)簽的序列號發(fā)送時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沖突位置,然后強(qiáng)制性命令那些在沖突位置發(fā)送信息為“0”或者為“1”的標(biāo)簽退出沖突,。當(dāng)N-1個(gè)應(yīng)答器退出沖突后信道就會被剩下的一個(gè)標(biāo)簽完全占有并被讀寫器識別出來,。
3 RFID在物流行業(yè)銷售中面臨的形勢

  當(dāng)前制約RFID發(fā)展的最大障礙是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。全球現(xiàn)有117個(gè)針對數(shù)據(jù)交換的RFID協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),。協(xié)議過多過濫,,導(dǎo)致術(shù)語不統(tǒng)一,限制了標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)踐中的完善,。目前缺乏全球共同遵守的權(quán)威統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。RFID由于涉及的方面較多,制定標(biāo)準(zhǔn)的工作很復(fù)雜,,與標(biāo)準(zhǔn)的制定相關(guān)的還有RFID所采用的頻段之爭,。要用 RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球物流領(lǐng)域的信息交換,必須有全球統(tǒng)一的物流RFID頻段,。目前美國使用915MHz,,歐洲采用805.8MHz,日本則用 960MHz,。

  價(jià)格仍是限制RFID發(fā)展規(guī)模的關(guān)鍵因素,。國外已實(shí)現(xiàn)每個(gè)5美分,國內(nèi)的最低價(jià)格是每個(gè)0.7元人民幣,。盡管如此,,對大規(guī)模推廣來說,RFID標(biāo)簽和識讀設(shè)備的價(jià)格仍顯得過高,。而價(jià)格與規(guī)模又是一對矛盾,。生產(chǎn)廠商希望通過擴(kuò)大規(guī)模以降低成本,而更多的用戶則在等待價(jià)格降低后再進(jìn)入,。在中國,,要解決RFID的價(jià)格瓶頸,還必須解決標(biāo)簽和識讀設(shè)備的本地化生產(chǎn)問題,。

  4 結(jié)語

  總之,,RFID技術(shù)是物流行業(yè)銷售經(jīng)營的核心競爭力之一。提高商品物流系統(tǒng)的運(yùn)作效率,,是提高整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)速度的根本措施,,是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基石,是降低銷售行業(yè)總體運(yùn)營成本、提高競爭力和贏利能力的根本要求,。將RFID技術(shù)應(yīng)用到物流行業(yè)銷售管理中,,在商品倉庫人口安裝進(jìn)貨系統(tǒng)、連鎖店出口安裝支付系統(tǒng),,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與管理系統(tǒng)相連,這樣就構(gòu)成了完整的物流行業(yè)銷售系統(tǒng),。這樣可有效地提高管理水平,、降低運(yùn)營成本。

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