射频技术在冷链物流领域的应用.docx

射频技术在冷链物流领域的应用.docx

《射频技术在冷链物流领域的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《射频技术在冷链物流领域的应用.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

射频技术在冷链物流领域的应用

毕业论文

题目：

射频技术在冷链物流领域的应用

学生姓名马超届2012

学院经济管理系专业物流管理

指导教师郭东阳职称讲师

、

射频技术在冷链物流领域的应用

摘　要：

射频识别，RFID（RadioFrequencyIdentification）是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式的自动识别技术。

RFID技术的识别工作不需要人工干预，它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，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。

冷链物流是确保产品质量安全的重要手段，为了提升冷链物流的运作效率和管理水平，一种新兴的以提供温度监测功能为主的射频识别技术应运而生。

本文在射频识别技术原理的基础上．将其与冷链标签相结合，运用该技术对冷链物流的备环节进行了流程设计与改进，充分体现出射频识别技术应用的优势。

关键词（冷链物流；射频识别；温度标签）

目录

第一章绪论

1.1.1研究意义.....................................................................................1

1.1.2研究目的......................................................................................1

1.1.3国内外研究现状综述....................................................................1第二章射频识别（RFID）技术和冷链物流

2.1射频识别（RFID）技术概述频识别（RFID）技术概述...........................3

2.1.1射频识别（RFID））技术..................................................................3

2.1.1.1射频识别（RFID）技术的概念.....................................................3

2.1.1.2射频识别（RFID）技术概述频识别（RFID）技术概述.................3

2.1.1.3射频识别（RFID）系统的组成..................................................3

2.2射频识别（IUID）技术与条码技术的区别.......................................4

2.3RFID技术与条码技术的优势.......................................................4

2..2.2发展绿色物流的必要性和意义............................................................5第三章基于射频识别（RFID）技术的食品冷链物流

3.1.1背景分析...................................................................................7

3.1.2冷链物流系统详细流程设计......................................................8

3.1.3.冷链物流中应用RFID技术的优越性........................................8

第四章射频识别（RFID）技术推广中存在的问题及对策

4.1.1RFID技术推广存在的问题.......................................................12

4.1.1成本问题.................................................................................12

4.1.2隐私与安全性问题...................................................................13

4.1.3标准化问题.............................................................................13

4.1.4产业联盟问题.........................................................................14

4.2RFID技术推广的对策分析.........................................................14

4.2.1实现廉价标签...........................................................................144.2.2解决安全问题...........................................................................144.2.3制定“本土化”标准.................................................................144.2.4建立完整产业链.......................................................................14结论..................................................................................................18

致谢..................................................................................................19

参考文献...........................................................................................20

绪论：

1）研究意义：

通过对大量与本论文相关的资料的系统整理，给国内的研究者提供研究依武汉理工大学硕士学位论文据；通过对RFID技术和冷链物流定义的准确归纳，丰富国内的相关的研究理论：

通过对给予RFID技术的冷链物流传统流程的改进和设计，推进射频识另J（RFID）技术与现代物流和冷链管理有效结合及共同发展，为实现最优供应链管理提供创新的研究视角。

2）研究目的

希望通过对国内外RFID技术和冷链物流领域的相关理论的学习和总结，通过研究RFID技术在物流管理中的作用，以食品的冷链物流为例，设计利用RFID技术来实现物流的效率化的应用方案，以次为射频识另O（RFID）技术在冷链物流方案设计方面提供参考依据和帮助。

1）发展概述

国外研究现状

RFID系统在国外的研究起步较早，目前已有许多成熟的应用。

在研究方面从标签芯片设计、天线设计、射频模块设计、基带系统设计等组成射频识别系统的各个方面都有较为深入的研究，形成了一套RFID系统特有的理论体系。

从国内来讲RFID技术的应用研究起步较晚但发展较快，目前的情况是一方面主要侧重于研究利用国外己有的组件在不同场合下的应用，并且在许多场合获得了成功，同时国内在射频识别系统方面己在逐步着手研发具有自主知识产权的RFID芯片，这是RFID系统中最核心的技术。

另一方面，对于涉及RFID数据通信的一些基本问题研究较少，也较少能够见到通过对整个RFID数据通信建立数学模型并利用计算机仿真来研究RFID系统的性能。

由于技术标准化的进展和IP网络对高效率信息传递需求的推动，RFID正向实用化迈进。

此外IP网络和信息管理技术的飞速发展也为RFID信息化和RFID应用提供了广阔的空间。

RFID主要可用于电子物品监视系统（EAS）、便携式数据采集系统、物流控制和管理系统及定位系统等，未来，如果RFID广泛地用于物流控制与管理系统中，将大大提高物流的效率。

冷链物流的国内外研究综述

1国外研究现状

目前美国、加拿大、德国、意大利、澳大利亚、日本、韩国等国家己经形成了完整的农产品冷链物流体系，有些国家的生鲜易腐农产品冷链流通量已经占到销售总量的50％，并且仍在继续增长。

如加拿大食品检验局（CFIA）作为联邦政府食品安全管理机构，根据国际通行的危害分析和关键控制点（HACCP）原理制定了食品安全督促计戈IJ（FSEP）。

该规划不但在肉类和家禽加工厂普遍实行，而且在乳品、蜂蜜、鸡蛋、蔬菜水果加工业内也广泛应用。

该规划实施以来，已经有664个加拿大联邦政府注册的食品企业（共2003个）提出了认证申请，其中已有327个得到了HACCP认证。

此外，CFIA还向一个由加拿大农业联合会管理的规划；加拿大农场生产食品安全规划；（COFFSP）提供科学和技术方面的支持。

在运输技术与装备方面，冷藏运输技术经历了公路冷藏运输、铁路冷藏运输、水路冷藏运输发展到冷藏集装箱多式联运。

欧洲于20世纪70年代开始实行冷集箱与铁路冷藏车的配套使用，克服了铁路运输不能进行“门对门”服务的缺点，大大提高了铁路冷藏运输的质量。

据联合国贸易发展会议的统计数据，2005年全球食品冷藏能力达到10亿立方英尺，其中冷藏集装箱能力超过60％，超过6亿立方英尺。

在信息技术方面，冷链物流要实施全程温度控制管理，必须依靠先进的信息技术作为支撑。

通过信息技术建立电子虚拟的农产品冷链物流供应链管理系统，对各种货物进行跟踪、对冷藏车的使用进行动态监控，同时将全国的需求信息和遍布各地区的连锁经营网络联结起来，确保物流信息快速可靠的传递。

高新技术和先进管理手段有力地推动了各国农产品冷链物流的快速发展。

2国内研究现状

冷链物流是在我国专业分工加快，需求专业化的市场细分背景环境下产生的，由于连锁经销体系的兴起，食品流通形态的变革，专业分工细化和低温食品的逐渐普及与成熟，从而引起人们的关注。

我国自2004年冷链物流行业有了飞速发展，2005年底我国基本建成全国鲜活农产品流通“五纵二横绿色通道”网络，首次构建全国范围低成本鲜活农产品运输网络，并贯穿全国31个省、自治区、直辖市，这个“绿色通道”骨架为鲜活农产品跨区域长途运输提供快速便捷的主通道，使我国冷链物流进入快速发展新时期。

但冷链体系同时也存在许多的不足，如我国食品冷链体系尚未形成完整构架；从事食品冷链运营者市场文化程度的参差不齐；缺乏相应的硬件设施建设；食品冷链体系缺乏整体规划和整合等问题。

基于RFID技术的冷链物流研究综述

根据《物流管理信息系统理论与案例》的相关介绍，国际著名市场调查公司ABI于2003年对RFID市场作了一次全面的调查，将RFID的应用分为物流领域和非物流领域。

根据现有的应用情况以及发展趋势，该调查预测，到2007年物流领域的市场快速发展，将占有市场份额的46％，达到数百亿美元。

RFID技术已逐渐成为企业提高冷链物流管理水平，降低成本，实现企业管理信息化，特别是增强物流企业核心竞争能力不可缺少的技术工具和手段。

对于物流仓储管理及配送工作中，出入库在平时作业中占很大的比例，将托盘上和包装箱上贴上RFID标签，在出入库口处安放阅读器，这样出入库时，利用叉车将货物送入（出），在出入口处无需停止进行动态扫描，在流程中捕获数据，阅读器可以远距离的动态的一次性识别多个标签，计算机根据所阅读到的信息，对数据库进行访问，并进行相应的数据记录，大大节省了出入库的作业时间。

由于每个包装箱和托盘上都贴有RFID标签，进行盘点作业时，只需要利用手持式RFID阅读器经过所有货架，阅读器就自动获取所有标签上的信息，利用PC机进行盘点记录。

利用RFID技术将大大减少传统盘点作业中所出现和遗漏等差错，增强了信息的准确性、可靠性，减少重复劳动。

仓储环节是物流管理中最重要的一部分，在《RFID技术及在物流领域中的应用》一书中就建议利用RFID技术，当配送作业的出入库效率提高以后，物流配送对货物的处理能力将大大提高，这样就可以增加每日的货物吞吐量，为物流企业获取更大的经济效益。

由于RFID技术可以动态的同时识别多个数据且识别距离较大的特点。

在出入库作业过程中，验收和出入库几乎是同时完成，无需再同以往的先将货物堆放在收货区等待和扫描，而直接可以接货后验货入库和拣货后验货出库，这样大大减少了货物在仓库的搬运次数，降低了搬运所带来的设备费用和人工费用。

在《冷链物流运营实务——21世纪行业物流发展理论与实务系列》中就提出，RFID技术的核心是标签上的ERC（产品电子代码）提供对物理对象的唯一标识，利用EPC可以实现对托盘、集装箱内货物等整个冷链上的货物物流跟踪和冷链的自动化管理，增加冷链管理的透明化程度。

研究方法与内容

研究方法

本论文主要采用流程分析的方法，通过理论与现实相结合，重组冷链物流流程。

全文将冷链物流分为生产物流、加工物流、销售物流三个部分，以冷冻食品的冷链为研究对象，分析传统冷链物流过程中存在的不足之处，结合供应链管理的思想和特征，以如何提高物流效率作为RFID技术应用方案设计的切入点，省略不必要的工作环节，从而达到节省人力资源、提高物流效率的效果。

研究内容

本论文分为五节内容，重点部分在第三节和第四节。

第一节是绪论，介绍本论文的研究背景、目的及意义，还有研究现状和论文的研究方法和内容。

第二节是理论综述，主要根据对权威理论的研究、理解和总结，加入自己的观点，定义射频识另U（RFID）技术和冷链物流，以及归纳总结了射频识另U（RFID）技术的应用现状和冷链物流目前的发展状况。

第三节是论文的重点和核心，主要内容就是“基于射频识另JJ（RFID）技术的食品冷链物流系统流程设计"。

整节分为四小节，首先是需求分析，从我国冷链物流的发展与发达国家之间的差距着手，分析引入RFID技术的重要性和必要性；其次背景分析就是说明以冷冻食品（肉类）为代表作为全文的研究对象进行分析；第3节就是重点——流程设计，找到解决方案；最后一节是介绍了冷链物流中应用RFID技术的优越性。

第四节也是论文的一个重点。

上一节已经设计出了利用RFID技术来改善冷链物流的方案，但是设计的方案只是在一切理想状态下去实施才能达到理想状态的，而现实中仍然存在很多限制因素会对RFID技术的应用造成影响，于是本节的中心就放在研究这个问题上，也就是说对制约射频识至JlJ（RFID）技术在冷链物流中实施的主要因素的探讨。

最后一节，是总结与展望，对整篇论文内容的总结和对未来RFID技术的冷链物流应用的发展前景的期待。

第2章射频识别（IⅫID）技术和冷链物流

2．1射频识别（RFID）技术概述

2．1．1射频识别（RFID））技术

2．1．1．1射频识别（RFID）技术的概念

RFID（RadioFrequencyIdentification），即无线射频识别或射频识别，它是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式的自动识别技术。

射频识别技术是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，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。

RFID技术的识别工作不需要人工干预，可以工作在各种恶劣环境下，识别高速运动物体并同时识别多个电子标签。

2．1．1．2射频识别（RFID）系统的组成

一个最基本的射频识别系统由三个基本部分组成，即电子标签（TagorTransponder），阅读器（Reader）和天线（Antenna）。

电子标签（TagorTransponder）：

俗称电子标签或智能标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，可以看作条形码的无线版本。

电子标签具备防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大，而且标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等

优点。

阅读器（Reader）：

是读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息，通常的情况是由读写器向电子标签发送命令，电子标签根据收到的读写器的命令，将内存的标识性数据回传给读写器；阅读器的阅读距离，也称为作用距离，范围从O～100m左右不等。

天线（Antenna）：

在标签和读取器间传递射频信号的设备。

一套完整的系统还需具备数据传输和处理系统。

我们通过计算机应用软件来对射频标签写入或读取其所携带的数据信息。

由于标签的非接触性质，因此，我们还必须借助于位于应用系统与标签之间的读头来实现数据读写功能。

2．1．1．3射频识别（RFID）技术工作原理

在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或内部），当带有电子标签的被识别物品通过其可识别范围时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出来，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。

RFID的基本工作原理

阅读器发射电磁波，而此电磁波有其辐射范围，当电子标签进入此电磁波辐射范围内，电子标签接收解读器发出的射频信号，将阅读器所发射的微小电磁波能量存储进而转换成电路所需的电能，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，或者主动发送某一频率的信号；解读器读取信息并解码后，将存储的识别资料信息以电磁波的方式传送给阅读器作确认后，送至中央信息系统，通过计算机系统进行有关数据处理。

射频识别（IUID）技术与条码技术的区别

在物流和零售领域全球最大的零售商——沃尔玛在全球范围内率先应用RFID技术。

2004年1月，沃尔玛公司决定，要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术，其他供应商也必须在2007年春季前满足这个要求。

供应商们被这份命令急得牙根痒痒，但谁也不敢怠慢沃尔玛的要求，否则“你的东西就有可能被从世界上最大的零售商的货架上撇下来。

”

据沃尔玛常务副总裁及信息总管林达·迪尔曼说：

“研究表明，采用RFID技术的商场或大型超市补充脱销货物的效率比普通的高63％。

"在RFID技术的大力支持下，沃尔玛每年可节省大约83亿美元，其中大部分是因为不用人工查看条码所降低的劳动力成本。

沃尔玛以敏锐的眼光预见到RFID时代的到来，这次RFID战略将使沃尔玛开始一场供应链管理的革命。

这个过程中必须克服很多传统供应链与RFID供应链之间的冲突和困难，但是沃尔玛还是义无反顾的推进RFID战略，原因就是沃尔玛已经看到RFID技术的应用在未来带来的巨大利润空间，而且该技术必将取代现在应用最广泛的条码技术的位置。

RFID技术与条码技术相比，具有以下优势：

第一，快速扫描。

条形码依靠被动式的手工读取方式，工作人员需要手持读取设备一个一个去扫描，而RFID读取设备利用无线电波，可以全自动瞬间读取大量标签的信息；条形码一次只能有一个条形码受到扫描，而RFID阅读器可同时读取多个RFID标签。

第二，体积小型化、形状多样化。

RFID标签在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精准度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。

此外，RFID标签更可往小型化与多样化的形态发展，应用于不同产品。

第三，抗污染能力强和耐久性好。

传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，而RFID对水、油或化学药品等物质具有很强抵抗力。

此外，条形码附于塑料袋或外包装纸箱上，特别容易受到折损，而RFID标签将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

第四，可重复使用。

现今的条形码印刷上去之后就无法更改，而RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID标签内储存的数据，方便信息的更新。

第五，穿透性和无屏障阅读。

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木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。

第六，数据记忆容量大。

一维条形码的容量是50bit，二维条形码最大的容量可储存2000～3000bit，RFID最大的容量则有数兆字节。

随着记忆载体的发展，数据容量有不断扩大的趋势。

第七，安全性高。

由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造或变造。

射频识别（RFID）技术的应用

RFID的应用领域

通过上一节分析RFID技术与条码技术的区别，我们可以了解到RFID技术具有节省人工成本，提高作业精确性，加快处理速度，有效跟踪物流动态等几个方面的显著优势，因此现在该技术的应用越来越广泛，使用范围涉及各个行业。

RFID技术在物流运输行业应用最广泛，特别是随着冷链物流的逐步发展，RFID技术和冷链物流如何有效结合越来越受关注。

冷藏冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能，所以往往需要在运输过程中进行严格的温度管理。

因此现在物流企业的一些运送冷藏冷冻食品的货车中，往往会放-N两个RFID标签，随时监测送货过程中的车厢内温度变化，进行实时货物追踪，保障食品的安全性。

除此之外，RFID技术还可以应用在机场行李管理、医疗卫生业、图书馆系统、生产制造业等。

2冷链物流概述

我国物流发展呈现发展速度加快、企业成长加速、市场竞争加剧的三大特点。

市场竞争的加剧导致专业分工加快，需求的专业化带一市场的细分化，出现了诸如汽车物流、医药物流、烟草物流、粮食物流、冷链物流等等更加专业的物流企业。

由于连锁经销体系的兴起，食品流通形态的变革，专业分工细化和低温食品的逐渐普及与成熟，使冷链物流急骤升温，成为人们关注的焦点。

1冷链物流的概念

冷链（Coldchain）物流指冷藏冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量安全、减少损耗、防止污染的特殊供应链系统。

冷链物流的特殊性体现在两个方面：

一是对象的特殊性，冷链物流的对象是容易腐烂变质的生鲜食品；二是作业环境的特殊性，冷链物流的储运和作业环境必须限制在适宜的低温坏境下。

冷链物流是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。

由于冷链是以保证冷藏冷冻类物品品质为目的，以保持低温环境为核心要求的供应链系统，所以它比一般常温物流系统的要求更高、更复杂，建设投资也要大很多，是一个庞大的系统工程。

同时冷藏冷冻类物品的时效性要求冷链各环节具有更高的组织协调性，所以，冷藏冷冻类物品冷链的运作始终是和能耗成本相关联的，有效控制运作成本与冷藏冷冻类物品冷链的发展密切相关，对运送过程、时间掌控、运输形态也有着特别的要求。

目前冷链适合的食物包括以下几类：

冷藏食品：

适于在O。

C～7℃保存。

比如：

生鲜蔬菜（叶菜类、截切生鲜蔬菜）、果汁、牛乳、乳饮料，以及日配品（豆腐、乳制品）、加工肉品（香肠、火腿）等；冰温食品：

适于在．2"C～2℃保存。

比如：

畜肉品（牛、猪、羊肉）、禽肉品（鸡、鸭肉）、水产品（鲜鱼、贝）等；冷冻食品、冰品：

适于在．18℃以下保存。

比如：

冷冻肉类、冷冻果蔬冷冻调理食品（水饺、包子、比萨）、冰淇淋等；超冷链食品：

适于在．50℃以下保存。

比如：

生鱼片等；特殊商品：

药品等。

冷链物流的构成包括生产、加工、储藏、运输、配送和销售等环节。

1．冷藏食品生产企业产品生产；2．冷藏加工：

包括肉类、鱼类的冷却与冻结，