基于RFID的智能貨架及其發(fā)展前景

  一個(gè)基本的RFID系統(tǒng)由三大部分組成：標(biāo)簽（Tag），閱讀器（Reader）和天線(xiàn)（Antenna）。

    標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)；閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一切RFID系統(tǒng)皆由此經(jīng)典的三角結(jié)構(gòu)衍生而來(lái)。在零售企業(yè)中，最接近企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)同時(shí)也最廣泛地為企業(yè)接受的，便是基于智能貨架（Smart Shelves）的RFID部署方案。

    在智能貨架系統(tǒng)中，用戶(hù)使用安裝于特別設(shè)計(jì)的貨架上的RFID閱讀器來(lái)獲得放置于貨架上的貨物信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行物流跟蹤、客流分析等應(yīng)用層面的工作。不僅如此，相對(duì)于采用EAN/UCC編碼規(guī)則的傳統(tǒng)非電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽可以通過(guò)標(biāo)簽本身傳遞豐富的信息，包括商品的生產(chǎn)商，保質(zhì)期和各種按需定制的屬性可直接通過(guò)讀取得到，無(wú)需在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中管理繁雜的數(shù)據(jù)。這種部署方案在形式上也接近傳統(tǒng)賣(mài)場(chǎng)布局，一定基礎(chǔ)上可由當(dāng)前設(shè)施改造而成，從而成為RFID應(yīng)用初期最為廣泛的選擇方案。包括麥德龍?jiān)趦?nèi)的多家大型零售企業(yè)便采用過(guò)其各種衍生方案進(jìn)行賣(mài)場(chǎng)管理。但是，我們也必須看到這種方案的局限性：首先，這是一套昂貴的投資計(jì)劃。大規(guī)模地部署RFID讀取器勢(shì)必在硬件費(fèi)用上帶來(lái)很大壓力。其次，由于此方案多采用讀取距離小的被動(dòng)式RFID標(biāo)簽，在某些情況下需要使用多個(gè)閱讀器來(lái)覆蓋同一貨架來(lái)保證數(shù)據(jù)采集的正確率，勢(shì)必導(dǎo)致一定程度的資源浪費(fèi)。

    為了克服早期智能貨架的缺點(diǎn)，RFID供應(yīng)商試圖在RFID系統(tǒng)的各個(gè)部分提供進(jìn)階的解決方案。一種思想是采用主動(dòng)式的RFID標(biāo)簽。主動(dòng)式標(biāo)簽和被動(dòng)式標(biāo)簽的主要區(qū)別在于其采用內(nèi)置的電池作為能源，主動(dòng)發(fā)射射頻訊號(hào)，從而可以采用密度小以及接受敏感度較低的閱讀器來(lái)讀取。同時(shí)，主動(dòng)式標(biāo)簽的可靠性也較被動(dòng)式標(biāo)簽高。只是因?yàn)橹鲃?dòng)式標(biāo)簽本身成本較高，壽命受電池影響，而其閱讀器也價(jià)格不菲，目前無(wú)法在銷(xiāo)售賣(mài)場(chǎng)廣泛應(yīng)用。但隨著大規(guī)模生產(chǎn)帶來(lái)的成本降低，和其支持802.11標(biāo)準(zhǔn)的先天優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)式標(biāo)簽將會(huì)在零售業(yè)中占據(jù)一席之地。根據(jù)最新的資料，采用主動(dòng)式RFID標(biāo)簽的使用者和供應(yīng)商在過(guò)去的一年中整整翻了一番，而根據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)這一速度在將來(lái)的幾年還會(huì)加快。

    另一種解決問(wèn)題的思路是采用配置了方向性天線(xiàn)的長(zhǎng)距離閱讀器來(lái)替代固定的閱讀器。大功率的方向性閱讀器可以做到“掃過(guò)”貨架即可完成識(shí)別，并可一次性處理大量的標(biāo)簽信息，使得采集工作效率大為提高。但是，正是由于其這一特點(diǎn)也給其應(yīng)用帶來(lái)了一定的不可控性。在美國(guó)軍方進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)在某些情況下，這類(lèi)設(shè)備需要額外的工作來(lái)將之前已經(jīng)讀取過(guò)的標(biāo)簽信息鑒別出來(lái)，防止對(duì)標(biāo)簽的重復(fù)識(shí)別；同時(shí)，因?yàn)樽R(shí)別器的敏感度較高，區(qū)別標(biāo)簽信號(hào)和電子背景噪音也是一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。最近，方向性天線(xiàn)已經(jīng)被成功地應(yīng)用在電子標(biāo)簽本身之上，芬蘭Wisteq公司已經(jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售成本低廉的該類(lèi)產(chǎn)品，他們的產(chǎn)品甚至在金屬和液體中也能令人滿(mǎn)意地工作。

    讓固定的閱讀器轉(zhuǎn)開(kāi)始"移動(dòng)"的也不失為一個(gè)好辦法。在很多場(chǎng)合我們并不需要持續(xù)的RFID信息，只需要定時(shí)或者需要時(shí)能夠完成識(shí)別即可。在這種情況下，完全可以采用人工持有的便攜式閱讀器完成采集工作。同時(shí)，基于如Windows CE等智能操作系統(tǒng)的便攜電子設(shè)備將給此方案帶來(lái)極其豐富的擴(kuò)展可能。甚至有人根據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)指出，將適當(dāng)?shù)拈喿x器部署于智能購(gòu)物車(chē)之上，不僅能夠?qū)Ψ湃肫渲械呢浳镞M(jìn)行即時(shí)識(shí)別，從而支持自助收銀服務(wù)，還能對(duì)顧客經(jīng)過(guò)的貨架上的各種標(biāo)簽信息進(jìn)行采集，巧妙地利用顧客的移動(dòng)完成了原本需要復(fù)雜的閱讀器部署方案來(lái)解決的問(wèn)題。

    作為標(biāo)簽和閱讀器之間傳輸紐帶的天線(xiàn)模塊也在被持續(xù)的改進(jìn)著。目前已經(jīng)在使用的智能天線(xiàn)技術(shù)便是其中之一。這種技術(shù)采用并列的自適應(yīng)天線(xiàn)組，在特別設(shè)計(jì)的處理器控制下工作。通過(guò)對(duì)不同天線(xiàn)接收到的信號(hào)的分析，該系統(tǒng)可準(zhǔn)確地定位出標(biāo)簽所處的方向和距離，提供了多維的識(shí)別信息。這類(lèi)設(shè)備可廣泛應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)管理等位置相關(guān)的領(lǐng)域。另外，采用導(dǎo)電墨水來(lái)印制RFID電路和天線(xiàn)的技術(shù)也已經(jīng)逐步走向應(yīng)用。就在不久以前，位于韓國(guó)大田市的ABC納米技術(shù)公司發(fā)布消息聲稱(chēng)其已經(jīng)研究成功了新型的導(dǎo)電墨水，這種納米級(jí)的材料將不僅可以被用于印刷電路板，用其印刷的RFID天線(xiàn)也具有與傳統(tǒng)銅線(xiàn)圈同樣的性能。這一成果的普及將大幅度降低RFID的成本，帶來(lái)更為廣闊的應(yīng)用前景。

    RFID技術(shù)將給零售業(yè)帶來(lái)的變革是前所未有的，廣泛應(yīng)用RFID相關(guān)技術(shù)的“未來(lái)商店”模型無(wú)疑給零售業(yè)描繪了一個(gè)美好的未來(lái)。同時(shí)，也給軟件和硬件供應(yīng)商提出了更多的新問(wèn)題。RFID標(biāo)簽和閱讀器的成本還不能被大多數(shù)零售商接受，樂(lè)觀的預(yù)測(cè)指出，當(dāng)標(biāo)簽的需求至少達(dá)到百萬(wàn)張數(shù)量級(jí)時(shí)，其成本才能降至可被接受的3至5美分/張的水平。而RFID的讀取準(zhǔn)確率也需要進(jìn)一步提高，即使在美國(guó)軍方的應(yīng)用中也只能達(dá)到99％的準(zhǔn)確率，其余1％的遺漏或錯(cuò)誤仍需要其他系統(tǒng)的特別處理。

    即使如此，隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，這些難關(guān)終將被克服，相信會(huì)有更多的應(yīng)用模式脫穎而出，服務(wù)于始終跟隨潮流前進(jìn)的零售業(yè)從業(yè)者們。