基于RFID的智能貨架及其發(fā)展前景

一個基本的RFID系統(tǒng)由三大部分組成：標簽（Tag），閱讀器（Reader）和天線（Antenna）。

    標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發(fā)送某一頻率的信號；閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數據處理。一切RFID系統(tǒng)皆由此經典的三角結構衍生而來。在零售企業(yè)中，最接近企業(yè)實際業(yè)務同時也最廣泛地為企業(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，用戶使用安裝于特別設計的貨架上的RFID閱讀器來獲得放置于貨架上的貨物信息，在此基礎上進行物流跟蹤、客流分析等應用層面的工作。不僅如此，相對于采用EAN/UCC編碼規(guī)則的傳統(tǒng)非電子標簽，RFID標簽可以通過標簽本身傳遞豐富的信息，包括商品的生產商，保質期和各種按需定制的屬性可直接通過讀取得到，無需在業(yè)務系統(tǒng)中管理繁雜的數據。這種部署方案在形式上也接近傳統(tǒng)賣場布局，一定基礎上可由當前設施改造而成，從而成為RFID應用初期最為廣泛的選擇方案。包括麥德龍在內的多家大型零售企業(yè)便采用過其各種衍生方案進行賣場管理。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劃。大規(guī)模地部署RFID讀取器勢必在硬件費用上帶來很大壓力。其次，由于此方案多采用讀取距離小的被動式RFID標簽，在某些情況下需要使用多個閱讀器來覆蓋同一貨架來保證數據采集的正確率，勢必導致一定程度的資源浪費。

    為了克服早期智能貨架的缺點，RFID供應商試圖在RFID系統(tǒng)的各個部分提供進階的解決方案。一種思想是采用主動式的RFID標簽。主動式標簽和被動式標簽的主要區(qū)別在于其采用內置的電池作為能源，主動發(fā)射射頻訊號，從而可以采用密度小以及接受敏感度較低的閱讀器來讀取。同時，主動式標簽的可靠性也較被動式標簽高。只是因為主動式標簽本身成本較高，壽命受電池影響，而其閱讀器也價格不菲，目前無法在銷售賣場廣泛應用。但隨著大規(guī)模生產帶來的成本降低，和其支持802.11標準的先天優(yōu)勢，主動式標簽將會在零售業(yè)中占據一席之地。根據最新的資料，采用主動式RFID標簽的使用者和供應商在過去的一年中整整翻了一番，而根據業(yè)內預測這一速度在將來的幾年還會加快。

    另一種解決問題的思路是采用配置了方向性天線的長距離閱讀器來替代固定的閱讀器。大功率的方向性閱讀器可以做到“掃過”貨架即可完成識別，并可一次性處理大量的標簽信息，使得采集工作效率大為提高。但是，正是由于其這一特點也給其應用帶來了一定的不可控性。在美國軍方進行的一系列實驗和應用中，發(fā)現在某些情況下，這類設備需要額外的工作來將之前已經讀取過的標簽信息鑒別出來，防止對標簽的重復識別；同時，因為識別器的敏感度較高，區(qū)別標簽信號和電子背景噪音也是一個必須考慮的問題。最近，方向性天線已經被成功地應用在電子標簽本身之上，芬蘭Wisteq公司已經開始銷售成本低廉的該類產品，他們的產品甚至在金屬和液體中也能令人滿意地工作。

    讓固定的閱讀器轉開始"移動"的也不失為一個好辦法。在很多場合我們并不需要持續(xù)的RFID信息，只需要定時或者需要時能夠完成識別即可。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，基于如Windows CE等智能操作系統(tǒng)的便攜電子設備將給此方案帶來極其豐富的擴展可能。甚至有人根據分析得到的數據指出，將適當的閱讀器部署于智能購物車之上，不僅能夠對放入其中的貨物進行即時識別，從而支持自助收銀服務，還能對顧客經過的貨架上的各種標簽信息進行采集，巧妙地利用顧客的移動完成了原本需要復雜的閱讀器部署方案來解決的問題。

    作為標簽和閱讀器之間傳輸紐帶的天線模塊也在被持續(xù)的改進著。目前已經在使用的智能天線技術便是其中之一。這種技術采用并列的自適應天線組，在特別設計的處理器控制下工作。通過對不同天線接收到的信號的分析，該系統(tǒng)可準確地定位出標簽所處的方向和距離，提供了多維的識別信息。這類設備可廣泛應用于倉庫管理等位置相關的領域。另外，采用導電墨水來印制RFID電路和天線的技術也已經逐步走向應用。就在不久以前，位于韓國大田市的ABC納米技術公司發(fā)布消息聲稱其已經研究成功了新型的導電墨水，這種納米級的材料將不僅可以被用于印刷電路板，用其印刷的RFID天線也具有與傳統(tǒng)銅線圈同樣的性能。這一成果的普及將大幅度降低RFID的成本，帶來更為廣闊的應用前景。

    RFID技術將給零售業(yè)帶來的變革是前所未有的，廣泛應用RFID相關技術的“未來商店”模型無疑給零售業(yè)描繪了一個美好的未來。同時，也給軟件和硬件供應商提出了更多的新問題。RFID標簽和閱讀器的成本還不能被大多數零售商接受，樂觀的預測指出，當標簽的需求至少達到百萬張數量級時，其成本才能降至可被接受的3至5美分/張的水平。而RFID的讀取準確率也需要進一步提高，即使在美國軍方的應用中也只能達到99％的準確率，其余1％的遺漏或錯誤仍需要其他系統(tǒng)的特別處理。

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