引领物联网时代的先锋--RFID
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2020-10-24
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引领物联网时代的先锋引领物联网时代的先锋--RFID
RFID射频识别技术被公认为是本世纪最有发展前途的信息技术之一，已经得到业界的高度重视。近年来，RFID
技术发展迅速，被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输管控及物流、供应链管理等众多的领域。据
不完全统计，RFID
这一技术由于具有对高速移动物体识别、多目标一次性识别和非接触识别等特点，在各领域显示出巨大的发展潜力与
应用空间，被誉为21世纪的科技之星。
RFID技术发展趋势技术发展趋势
一、国外应用现状
1991年海湾战争中，美军的后勤供给发生了严重问题。据美国媒体报道，美军向海湾地区运送了4万个集装箱，由于
集装箱里面的物资明细不清楚，有2.5万个必须由人工开封，清点登记后，重新加入到物流中，浪费了人力和时间。更为严重
的是，有很多的集装箱在运送中丢失或延误，最终，约有1600个集装箱遗弃在沙漠中。
美国国防部吸取了海湾战争中的沉痛教训，与Savi技术公司签订关于RFID标签、固定、移动、手持的RFID读写器以
及相关的硬件、软件和专业服务的合约，在世界50个国家850个军事基地建立了世界最大的无线射频网络货物追踪系统，实现
实时的数据自动采集、聚合、恢复与服务。使美国国防部的军需物资实现了全方位的可视化管理与控制。
这项技术在2003年第二次海湾战争中得到了很好验证。由于美军建立了无线网射频络货物追踪系统，军需物资运送状
况有了彻底的改变。美军通过嵌在集装箱上的电子标签对发往海湾的军需物资进行跟踪，实现了从储备式后勤到配送式后勤的
转变，增强了美军的后勤供给能力，节省了数十亿美元。
另外，在供应链管理领域，RFID技术也备受青睐。被美国《商业周刊》称为全球企业新独裁者，连续多年荣登《财
富》杂志全球500强企业的零售巨头Wal-Mart百货公司，于2003年11月5日，在位于美国阿肯色州罗杰市的总部召开会议，宣
布到2005年末，要求全球100家最大的供应商供给Wal-Mart的商品都要应用RFID技术。
RFID技术的应用，给Wal-Mart和上下游供应商带来了无限商机。它使货物不会存在仓库里而无人知晓，数据库中记录
的货物数量与实际库存量精确相符，与贸易伙伴之间的货物传送信息能够自动、准确地完成。店员能够及时准确的了解什么商
品需要补货，该商品放在仓库的什么位置，是什么种类，数量是多少等。无需人工清点，不会漏掉一件物品，也不会出现计算
错误，店员有充足的时间将商品补上货架，不会因货物的缺失而失掉商机。SanfordC.Bernstein公司的零售业分析师统
计，Wal-Mart通过采用RFID技术，实现了货物的可视化管理，及时跟踪商品状况，了解商品的即时状态，简化票据的处理流
程，提高库存信息的精确性和供应商的供货效率，每年可节省约83.5亿美元。
世界各地的零售巨头们继沃尔玛之后，德国的麦德龙、英国最大的连锁超市集团Tesco、美国的Tar-get、Albertsons
也陆续宣布了导入RFID计划。
经济方面，据美国VDC(VentureDevelopmentCorporation)公司发表的报告透露，2000年美国的RFID市场规模8.9亿美
元，2005年达到26.5亿美元，年增长率约24%。
2004年1月，日本货物铁道(JR货物)，在日本全国约140个全货物车站同时导入了RFID技术;同年12月，新东京国际空
港(成田空港)、日本航空公司和宅急便公司联合进行了RFID加附在顾客行李箱的试验。香港、新加坡、旧金山、温哥华等国际
空港也陆续进行了相关的实验。
二、国内应用现状
1992年工研院开始研发RFID技术，2003年成功举办了RFID商业应用发展策略论坛，2006年6月，中国发布了《中国
RFID技术政策白皮书》。
目前，香港的八通达卡是当今最成功的非接触式多功能智能卡，其应用范围有停车场、便利商店、快餐店、电影院、
自动贩卖机、游泳池、住宅、保全系统及校园通系统等。
根据工信部相关报道，2005年我国RFID市场规模已经达到36.9亿元，2006年增加接近60亿元，2008年RFID相关产
值达到80亿元左右。据相关部门预测，中国的RFID市场在今后数年将稳步增长，到2011年将达到118.1亿美元。
我国RFID技术在政府的推动下，已经在很多领域已经得到初步应用。在公共交通管控、高速公路收费、动植物电子标
志、食品、药品、邮件实时状态跟踪管理以及物流、供应链管理等领域均已先后启动了RFID技术应用试点项目;各类电子证照
与重要商品防伪、各类IC卡应用开辟了广阔市场空间，奠定了我国RFID产业与应用的基础。虽然RFID产业在我国起步较晚，
但是经过近些年的发展，目前我国在技术研发、制造、工艺设计、系统集成与应用等各环节已初具规模。从近期我国RFID领
域的动态来看，与行业应用相结合的基于RFID技术的产品和解决方案开始出现，这为RFID在我国应用的推广，特别是在物
流、安全保障、防伪识别等非制造领域奠定了坚实的基础。
基于基于RFID技术构建港湾技术构建港湾
港湾是国际物流的集散地，是国际海运的交通枢纽。据2009年6月中国物流与采购联合会统计，国际运输方面，全球
国际海运货运量52亿吨，我国货运量占世界海运量的84%左右。因此，港湾的建设和安全保障，是体现出一个国家的经济实
力和国际竞争力的核心。但是，价格、速度、安全保障、高效率、高水平的服务一直是困扰港湾发展的要因。本文稿以此为蓝
本，探讨应用RFID技术，构建物联网系统(Internetofthings)，来解决以上问题。港湾管理的关键是集装箱、车辆和人员的自动
识别，所有的信息都能够在物联网系统上得到实时传递和动态跟踪货物信息。
物联网从网络结构上看，是通过因特网(Internet)将众多RFID应用系统连接起来，并在广域网范围内对物品身份进行识
别的分布式系统。因特网则是借助物联网协议将因特网的边界延伸到世间万物。
在本稿中的物联网是以RFID技术为核心，将物品和物联网绑定的技术手段之一，是一个以计算机网络、
GPS(GlobalPositioningSystem)等先进的通讯技术组成的庞大的系统。
在物联网中，每个物品均被赋予唯一的ID，这个ID是存储在和物品绑定的电子标签中。与条形码(BarCode)相
比，RFID技术特性具有独特的优势(详见表1)。
本文稿是以出口海运为假定。港湾在物联网系统的支持下，把货物的信息(企业名、地址、电话、商品ID、日期、商品
批号)写入电子标签中，然后与货物绑定。
一、港湾作业的特点
为了有效地利用RFID技术，对港湾作业特点进行了分析，归纳如下(如图1所示)。
(一)跨国间的物流：港湾是国际贸易货物的集散地，货物都是来自不同的国家及地区。
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