探讨电子标签技术在计量仓储管理中的应用的前景
出处:davidli88 发布于:2011-09-01 20:05:30
1 RFID概述
射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。
它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。此电子标签具有防水、防磁、耐高温、寿命长,体积小、读取距离远、数据可加密存储和批量读取,并可识别高速运动的物体等优点。目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式。
2 射频识别技术的基本结构和工作原理
2.1 射频识别系统的基本结构
射频识别系统搬南两个部分组成,即电子标签(应答器,Tags)和阅读器(读头,Reader)。电子标签中通常保存有约定格式的电子数据信息,在实际应用当中,电子标签附着存待识别物体上(表面或者内部)。当带有电子标签的待识别物体通过其可识读的范同时,阅读器自动地以无接触地方式将电子标签中的约定识别信息读取出来,从而实现自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能,并可以进一步通过计算机、PLC及其网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
2.2射频识别技术的工作原理
电子标签与阅读器之问通过耦合元件来实现射频信号的空问(无接触)耦合,在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换。
1.作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器丁作区的电子标签接收到此射频信号后,内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命名请求、密码、权限等进行判断。标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即 Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即 Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID 系统组成包括两个部分:读写器和电子标签(也称射频卡、应答器)。另外还包括天线、主机等。 在具体的应用中,根据不同的应用目的和应用环境, RFID 系统的组成会有所不同,但一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线等部分组成。
3 电子标签的类型和特点
3.1电子标签的类型
将标签内含有电池的称为“有源电子标签(ActiveTags)”,也被称为电子标签或智能标签,它是内存带有天线的芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。 RFID标签具有持久性,信息接收传播穿透性强,存储信息容量大、种类多等特点。有些RFID标签支持读写功能,目标物体的信息能随时被更新。解读器分为手持和固定两种,由发送器,接收仪、控制模块和收发器组成。收发器和控制计算机或可编程逻辑控制器(PLC)连接从而实现它的沟通功能。解读器也有天线接收和传输信息。 数据传输和处理系统:解读器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。有源电子标签是指标签工作的能量由电池提供,电池、内存与天线一起构成有源电子标签,不同于被动射频的激活方式,在电池更换前一直通过设定频段外发信息。
3.2 电子标签的特点
(1)体积小型化、形状多样化
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取度而配合纸张的同定尺寸和印刷品质。此外, RFID标签更可往小型化与多样形态发展,内部都密封有印刷天线,以应用于不同产品。
(2)抗污染能力和耐久性
传统条形码的载体是纸张,冈此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损。
(3)可重复使用
现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据,方便信息的更新。
(4)穿透性和无屏障阅读
在被覆盖的情况下, RFID能够穿透纸张、术材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
(5)数据的记忆容量大
摊条形码的容量是50Bytes,二维条形码人的容嚣可储存2至3000字符, RFID的容量则有数MegaByte s。随着记忆载体的发展,数控容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
(6)安全性
由于电子标签符合ISO 1 5693标准,即具有国际统一,且不重复的64位惟一识别内码。此内码由制造商在出厂前固化在芯片中是不可复制和更改的,因此能够惟一标识物体的属性:数据传输可采用密钥和多重加密的方法,保障系统安全。
(7)快速扫描
条形码只能有一个条形码受到扫描:RFID辨识读取数个RFID标签。4电子标签在计量仓储管理上的应用
根据自贡电能计量器具的实际使用情况,每年在计量中心存放、周转、配送、报废的表计总数存10万只左右。随着仓储管理工作的深入,也逐渐浮现出一些噬待解决的问题。首先,要将全市计‘量器具的资产信息统一管理。是一项异常庞大和烦琐的工作,除了需要克服表计厂家、规格带来的差异,还需要在多个环节进行信息的跟踪和确认,其次,传统的条码系统有明显的缺点,如易污染、折损、需要停止等待逐个扫描等,批量识读效率不高,无法满足快速准确的需求。
将电能表采用周转箱存放于安装有电子标签系统滑道式货架上工作人员就可根据电子标签的提示进行出入库作业。电子标签管理系统可通过以太网和数据库服务器进行数据交换,可卣接向立体库管理系统发送缺货请求,管理系统确认是否有库存,然后根据库存所在货位地址下发出库作业:展示货架管理系统可通过以太网和数据库服务器进行数据交换,可氲接向数据库服务器发送需货请求,数据库服务器接受请求,查询电子标签库存数据库,确认是否有库存,然后根据库存所在通道向电子标签管电子标笔分拣系统是一套安装在储位上的电子装置,由电脑上安插一片界面卡连接并控制这些装置,并借由灯号与数字显示作为辅助工具,工作人员可以在电子标签的引导下正确快速地完成拣货工作。理系统下发订单。
电子标签管理系统在仓储管理上的优越性得到了充分的体现
1、作业效率成倍提高:电子标签拣货以电子标签灯号与数字作为引导工具,可简化拣货作业为[看、拣、按] 3个单纯的动作。辅助捡货人员进行捡货工作,加快了捡货速度,节省找寻、看单时间与部份行走的时间。
2、作业差错率可接近为零:电子标签有控制拣货流程的功能,它能减少漏捡的疏误,并且以帮助捡货人员寻找商品,因此可以犬幅降低捡货错误率。
3、不需要任何书写的无纸化作业:电子标签拣货是将订单转换在电子标签上显示,可以免除窗体作业的繁杂,达到无纸化的目的。
4、不依赖熟练作业人员的无需思考的零判断作业:它标准化作业,操作简单,方便易学,工作人员只需要很短时问的培训就可以上岗。目前很多电子标签拣货系统的操作人员的训练的时间都可由原来的两周缩短为两天,如果仅仅是简单的操作应用两小时即可。这不仅仅是拉近新手与熟手之间工作效率的差距。
5、促进管理升级:电子标签拣货能正确的记录捡货现场的工作信息,并且实时显示在屏幕或报表上,使得现场信息透明化,协助管理人员快速反应状况,促进管理升级。
结语
电子标签(RFID)技术在计量仓储管理中应用的过程中,充分利用现有资源,提高了中心整体运作水平。实现了仓储管理信息自动化,促进了生产过程的规范化、标准化、数据化,提高了生产效率,降低了库存和资金占用,增强了市场竞争力。任何新兴科技从其诞生到被方便利用往往需要一段时间,而时间的长短取决于诸多因素,除了技术的自身完善外,还要有相关技术的配备,更不能忽略技术之外的人文环境。
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