根据趋势来看,RFID技术在物流行业将会得到广泛应用,RFID的意义不仅仅是简单的物流跟踪,还可以实现从仓储到物流再到消费和防盗的全链条打通,提高整个供应链的效率,并且节省了扫码人员、收银员等人工成本。
在无线通信领域中,除了主流的无线技术如WIFI、蓝牙之外,还有三个重要的技术在现在或未来将发挥举足轻重的作用,影响着我们的生产和生活方式。
首先是NFC技术,它已经广泛应用于我们的身份证、门禁卡、公交卡、地铁卡、银行卡等各个方面。NFC技术的应用节省了雇佣售票员、减少了零钱交易,也使小区变得更加智能化,让银行支付更安全、方便快捷。
其次是UWB技术,这项技术可能不为人所熟知,但是当提到它的应用时,大家都会明白,UWB是一种指向性的超宽带技术,简单来说,它可以让设备感知到方向性。
最初让人们熟知的是iPhone 11中的U1芯片,最初大家认为它只用于Airdrop功能,可以在手机密集的空间中(比如会议室)更优先地识别对准的手机进行数据传输。
然而,苹果的应用领域超出了人们的想象,现在他们将这项技术应用在了AirTag中,当手机靠近AirTag时,手机会显示AirTag的方位。
还有一个就是RFID。
什么是RFID?
RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线射频技术,用于识别和跟踪物体,与NFC不同,RFID可以实现远距离通信,RFID读写器和RFID标签可以实现一对一或一对多的通信,而NFC只支持一对一的通信,以确保通信的安全性。
RFID最早商业化应用的场景之一是无人超市,在进入无人超市之前,需要进行扫码或人脸识别,而在离开时,无需逐个扫描商品进行支付,可以直接带出门结账。
通过带有RFID标签的多种商品,通过RFID读写器,自动识别带出门的物品是什么、价格是多少,并完成自动结账。
RFID根据通信协议的不同,分为ISO18000-6B、ISO18000-6C、ISO18000-TOTAL、无源蓝牙技术、SAW RFID技术等,但目前应用最广泛的是ISO18000-6C的RFID标签芯片,也是全球唯一销量过百亿的物联网芯片品类。
由于RFID主要用于服装供应链管理,一些服装品牌如迪卡侬、优衣库、ZAZA、沃尔玛鞋服部门、海澜之家等均使用RFID来提高供应链的管理精度和效率。
与条形码相比,RFID具有许多优点,首先,RFID可以同时识别多个物体,而条形码只能逐个读取,这使得条形码需要人工操作,其次,RFID可以透过外部材料读取数据,而条形码必须通过激光直接扫描,此外,RFID可以识别单个物体,而条形码只能识别物品的类别。
最重要的是,RFID标签可以存储大量信息,不仅可以记录物品的名称、包装等固有信息,还可以随时记录物品的状态,例如出厂、运输途中、进入仓库、销售和交付给客户后的状态。
举例来说,当服装运抵仓库时,会被装在箱子中放上输送带,系统会自动读取衣物上的RFID标签,以确认库存和种类,然后可以利用这些信息进行包装和分类。
这种"机器人仓库"可以减少90%的人力,并且可以实现24小时不间断运作,从而大幅度降低库存成本。
目前RFID的主要问题
目前,RFID技术存在两个主要问题。首先是成本较高,约为每件0.2元,而条形码的成本仅为每件0.05元。然而,随着RFID的广泛应用和规模的扩大,以及在物流和人力方面的成本节约,这个问题有望得到解决。
其次,RFID面临的最大问题是窜读和漏读。尽管解决了一个问题,另一个问题往往会出现。
在物流行业中,RFID的识别要求比消费领域更为严苛。消费者购买衣物通常是少量的,最多也不会超过十件,在识别时,衣物周围有屏蔽物,并且有足够的时间进行识别。
然而,物流行业对速度、空间和数量的要求更高,在物流场景中,需要同时识别几十甚至上百个RFID标签,这比消费领域要困难得多。同时,物流场景中存在着各种难以计数的物品种类,这些物品的材质的介电常数和介质损耗各不相同。此外,物品的外形和标签的粘贴位置也多种多样,还存在大量的金属和液体。
根据各行业的数据,目前RFID的识别准确率如下:
航空行李中的RFID标签的识别和定位准确率约为95%。
金属货架上的服装RFID标签盘点的识别准确率约为85%。
大型商超供应链物流中实心托盘上的RFID标签盘点准确率约为80%。
无人超市购物车上商品标签的盘点准确率仅约为70%。
目前,提高RFID的识别准确率需要进一步改进RFID标签和RFID读写器的性能,以获得更好的效果。以菜鸟为例,他们正在致力于提升RFID技术的准确率。
RFID标签应用分为物流和零售领域。
在物流场景中,他们开发的是三维抗液体抗金属超高频RFID电子标签。
这种标签采用了多段式电容加载与并联感性阻抗匹配网络的设计,实现对标签天线的输入阻抗进行非常精细的调节,能够在高损耗材质、液体和金属等严苛环境中表现出卓越的性能。
在零售场景中,可以细分为容器型和密集型。
容器型器具使用偶极子型电子标签,在相同大小下提供更好的读取距离和灵敏度,而在通用零售场景和密集读取应用场景下,菜鸟开发的是一款全向密集读取RFID电子标签,该标签由50x30mm的全向天线和栅栏结构组成,具有良好的环境适应性,即使在靠近金属时仍能保持良好的性能。
这些RFID标签的设计和技术改进,使得它们在物流和零售领域中具有重要的应用价值。它们可以实现自动化识别和追踪,提高物流效率和准确性。无论是在高损耗材质、液体、金属等复杂环境中,还是在容器型和密集型物品中,这些RFID标签都能够提供可靠的识别和定位功能,为物流和零售业务提供支持。
菜鸟在不同场景下为RFID应用开发了多种类型的RFID读写器和RFID读写器天线。
针对传送带应用,菜鸟开发了缝隙式读写器天线,这种天线设计可以与传送带完美结合,实现对物品上的RFID标签进行高效读写。
针对通道门应用,菜鸟开发了无源相控阵读写器天线,这种天线使用相控阵技术,可以实现对通道门范围内的RFID标签进行全向读写,提供更广泛的覆盖范围和更高的读写效率。
此外,菜鸟还开发了接收灵敏度达到-94dBm的超高性能分立元件RFID读写器。
通过针对不同场景的布控,选择合适的RFID芯片、读写器和天线,并结合改进的识别算法,极大提高了数据的精度和准确性。
例如,在航空包裹行李中,RFID标签的识别定位准确率从95%提高到99.5%;
在金属货架上的服装RFID标签盘点中,识别准确率从85%提高到99.3%;
在大型商超供应链物流中,实心托盘上的RFID标签盘点准确率从80%提高到99.7%;
在家装专线物流的平板大车上的RFID标签盘点准确率从80%提高到99.4%。
RFID在物流领域的应用前景
目前的条码识别主要依赖光学识别,需要人工进行扫码操作,存在人为误差和工作量大的问题,而RFID技术可以摆脱人工扫码,提高识别的精度、准确度和效率,极大降低运营成本。
RFID在物流中的应用场景非常多样化,以家装行业为例,家具和卫浴等大件物品由于体积大、重量重,难以进行条码或二维码的扫描识别,导致物流信息无法准确记录,影响物流体验,而RFID技术可以实现对这些大件物品的准确识别和追踪,提供精确的物流信息,改善物流体验。
以一个典型的省级家装专线业务为例,其核心痛点在,如何能够准确知道装载的大平板车上究竟装载了那些家具?是否会有一个客户整套中的某件没有装上车,是否会有发到其它目的地的家具错装上去?都是问题。
但有了RFID以后这些问题都能迎刃而解。
另外,在机场、码头、车站等货站施工场景中,对工期和物料的管控要求非常严格,RFID技术可以应用于这些场景,实现对物料的准确识别、定位和状态监测,提高货物管理的效率和精度。
RFID不仅可以识别物体的身份,还可以识别其位置和状态等信息,实现全自动化管理,一个RFID标签可以连接企业的物流、定位、安全和支付等多个环节,实现全方位的信息流动和自动化操作,而成本只有标签本身的费用,因此,RFID技术在物流领域的应用前景非常广阔。
可以预见,未来物流行业将更加广泛地采用RFID技术,实现物流信息的精确记录和自动化管理,提高物流效率和准确性。