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無線射頻識別(Rfid)

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甚麼是射頻識別(RFID)?

射頻識別(RFID)是一種利用無線電波識別附有標籤的物件,並在標籤與讀取器之間交換數據的技術。在物流和電子商務中,RFID 用於在倉庫收貨、儲存、揀貨及派送等環節識別貨物、紙箱、托盤、可重用容器及其他資產。軟件系統會將從標籤讀取的識別碼連接至相關物件的資料。

射頻識別 RFID

RFID 標籤通常包含電子晶片和天線。與光學條碼不同,它通常不需要直接位於讀取器的可視範圍內。然而,能否成功讀取仍取決於標籤、讀取器、距離、方向、周圍物料及操作環境。RFID 會在合適的讀取區域內識別物件;它不會自動提供持續的貨件追蹤或地理位置。

RFID 如何運作

RFID 系統將實體識別設備與解讀相關觀察結果的軟件結合。讀取標籤只是流程的一部分:系統還必須判斷該觀察結果對庫存或商業交易的意義。

  1. 物件與標籤建立關聯。企業會附加或嵌入合適的標籤,並將其識別碼連結至物品、紙箱、托盤或資產記錄。部分部署會在標籤上編碼額外資料。
  2. 讀取器與標籤通訊。讀取器天線會建立射頻詢問區域。相容標籤會根據相關空中介面協定作出回應。
  3. 軟件處理觀察結果。系統可能會刪除重複讀取、檢查識別碼是否為預期識別碼,並將觀察結果與特定讀取器或操作位置建立關聯。
  4. 業務應用程式使用結果。倉庫管理或庫存系統可能會記錄收貨、標示未預期物件,或支援盤點,具體取決於已設定的業務規則。

例如,一個經過收貨入口的托盤可能會產生多次對同一標籤的觀察結果。這些觀察結果並不代表有多個托盤。軟件必須將其解讀為某項業務事件的證據,同時考慮托盤是否實際進入收貨區,還是只是在附近經過。

區分原始讀取與已接受的業務事件非常重要。RFID 硬件提供觀察結果;應用程式邏輯則決定這些觀察結果是否足以更新操作記錄。

主要 RFID 標籤類型

標籤可按其電源分類。此分類與其操作頻率、記憶體容量、實體結構或附加方式分開。

標籤類型供電方式操作含義
無源使用讀取器無線電場提供的能量,而非內置電池。適合物件經過已配置讀取器區域的應用;效能高度取決於標籤和環境。
有源使用內置電源支援無線電傳輸。可支援資產監測應用,但會帶來電池維護和基礎設施方面的考量。
電池輔助無源使用電池為電路供電,同時依靠讀取器通訊及類似無源標籤的回應機制。可能支援感測或特定效能要求;功能取決於具體實施方式。

RFID 系統也會在不同頻段運作,包括低頻、高頻及超高頻。無源 UHF RFID 用於供應鏈應用,例如在操作檢查點讀取附有標籤的物品或箱件。頻率本身並不能決定效能:天線設計、允許的讀取器功率、標籤放置位置及物件材料同樣重要。

頻率分配和操作要求因司法管轄區而異。因此,跨境部署需要相容的標籤和讀取器,以及根據適用當地無線電規例配置的設備。不能僅憑產品規格中的 RFID 一詞推斷相容性。

物流和電子商務中的用途

RFID 可將實體處理活動與數碼庫存及資產記錄連接起來。其用途取決於識別層級及需要解答的具體操作問題。

操作階段示例用途重要條件
收貨倉庫將觀察到的紙箱識別碼與預期的入庫貨件作比較。識別碼必須與相關貨件或收貨記錄建立關聯。
庫存盤點操作人員使用手持讀取器收集附有標籤的庫存識別碼。接受盤點結果前,必須檢查讀取覆蓋範圍及位置界線。
訂單履行包裝工作站根據訂單預期內容檢查附有標籤的物品。不得將附近庫存誤認為包裝內的物品。
派送入口記錄附有標籤的貨物經過出庫檢查點。系統需要可靠的依據,將讀取結果與正確的移動建立關聯。
退貨將退回物品的識別碼與現有產品或銷售記錄作比較。識別本身不能確定物品狀況、是否符合資格或是否批准退款。
可重用資產管理企業記錄附有標籤的周轉箱或運輸容器的移動。資產識別碼必須與其內容物的識別碼保持可區分。

這些是可能的工作流程,並不表示每個倉庫都使用 RFID。企業可能在指定檢查點使用 RFID,同時在其他地方保留條碼或人工檢查。

識別層級也限制了讀取結果所能證明的內容。讀取托盤標籤只能識別該托盤;不能獨立確認其中的每件物品。軟件可能會將托盤與記錄中的內容物建立關聯,但貨物在包裝、拆分或移動時,必須建立並維持這種關聯。

識別碼、標準及數據交換

RFID 是識別技術,而不是單一的通用編號系統。標籤中儲存的識別碼需要具備約定的含義,讓軟件能將其連接至正確的業務物件。

電子產品代碼(EPC)是一種在供應鏈中與 RFID 一同使用的標準化識別框架。視乎識別方案而定,它可以區分產品的個別實例,或識別其他業務物件。因此,EPC 與 RFID 有關但不可互換:EPC 關乎識別,而 RFID 關乎以無線電為基礎的數據擷取。

GS1 的 EPC UHF Gen2 空中介面標準涵蓋相容無源 UHF 標籤與讀取器之間的通訊。另一方面,GS1 的電子產品代碼資訊服務(EPCIS)標準支援應用程式和組織之間分享可視性事件數據。EPCIS 並不是 RFID 讀取器協定,其事件也可以來自 RFID 以外的數據擷取方式。

對交易夥伴而言,技術上的可讀性只是其中一項要求。他們還需要就識別碼、事件含義、位置、存取權限及數據質量達成共識。可讀取的標籤本身並不會建立可互操作的供應鏈記錄。

RFID 與相關技術的比較

技術或概念主要作用與 RFID 的區別
條碼以可光學讀取的符號表示數據。需要符號位於光學讀取器的可視範圍內;RFID 使用無線電通訊。兩者都可以識別同一業務物件。
GPS利用合適設備接收的衛星訊號提供定位。普通無源 RFID 標籤不能確定其地理座標。固定式 RFID 讀取器則可提供標籤位於其讀取區域內的證據。
NFC在更廣泛的射頻識別範疇內支援短距離非接觸式通訊。NFC 不等同於所有 RFID。支援 NFC 的手機不會自動讀取倉庫 UHF 標籤。
貨件追蹤記錄並展示貨件透過操作事件所經歷的進度。RFID 可以提供部分底層觀察結果,但追蹤還需要貨件關聯、事件處理及報告系統。

條碼和 RFID 系統可以共存。印刷標籤可以同時附有人類可讀識別碼、條碼及 RFID 元件,讓不同設施使用現有的數據擷取設備。

限制及實施檢查

RFID 效能應在預定工作流程中進行評估,而不應根據名義讀取距離規格推斷。金屬可能改變天線特性或阻礙通訊,而含水物料可能影響無線電傳播。專用標籤設計和放置位置或可應對特定條件,但需要進行測試。

  • 定義物件和事件。明確系統要識別個別物品、紙箱、托盤還是資產,以及讀取結果應代表收貨、移動、盤點還是派送。
  • 測試具代表性的條件。包括實際包裝、產品物料、堆疊方式、移動速度及標籤方向。
  • 控制讀取區域。檢查是否有漏讀標籤,以及是否意外讀取相鄰庫存、通道或工作站的標籤。
  • 維持識別碼關聯。核實標籤如何啟用、連結至記錄、替換,以及貨物重新包裝時如何處理。
  • 定義例外處理。確立標籤無法讀取、出現未預期識別碼或軟件連接失敗時應採取的措施。
  • 評估安全性和私隱。考慮未經授權的讀取、數據修改、讀取器存取權限,以及與識別碼連結的資料敏感度。

唯一識別碼本身並不能證明物品是真品。真偽驗證取決於額外控制措施,以及特定標籤和系統的功能。同樣,RFID 觀察結果也不能證明產品狀況、所有權或法律合規性。

在跨境商業中,只要存在相容的基礎設施,RFID 可支援識別和可視性。但它不能取代海關申報、所需商業文件、分類決定或監管檢查。在海關流程中的任何使用均取決於該流程的具體要求。

常見問題

RFID 可以在不逐一掃描條碼的情況下讀取多件物品嗎?

相容的 RFID 系統可以在讀取區域內識別多個標籤,而不必逐一對準每個印刷標籤。這並不保證每個標籤都會被讀取;物料、放置位置及讀取器配置仍然十分重要。

RFID 能提供包裹的即時位置嗎?

不能單靠 RFID 實現。無源標籤會在與相容讀取器通訊時被觀察到。持續的位置報告需要額外的基礎設施和系統功能,超出普通無源標籤識別的範圍。

智能手機可以讀取倉庫 RFID 標籤嗎?

不一定。具備 NFC 功能並不會令手機成為 UHF RFID 讀取器。讀取標籤需要與其頻率和通訊協定相容的硬件及軟件。

RFID 會取代條碼嗎?

不會。兩種技術可以共存,哪一種較適合取決於工作流程、設備、包裝及交易夥伴的要求。同一物件可以以不同可讀形式同時附有兩種識別碼。

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