基于RFID技术的防伪物流管理系统研究

  建立防伪物流数字化监管方案可最大限度优化企业资源配置，有效提升企业的管理水平和经济效益，保护企业和消费者的权益。传统防伪物流的解决方案通常由生产厂家一次性生产出物流防伪标识，再交给客户厂家使用。这样的物流防伪标识存在如下问题：第一，信息不适时、有局限性；第二，物流防伪数据要传递到标识生产厂家，存在一定的泄密或丢失的风险；第三，物流防伪标识在运输途中也有泄密和丢失的风险；第四，不能建立覆盖全过程的动态数字化防伪与物流监管流程。
    本文针对现有生产物流中信息采集方式和跟踪管理方面的不足，提出基于RFID的防伪物流跟踪管理系统。该系统利用RFID自动识别技术、JIT及MES的先进管理理念与基本方法，通过物流信息的实时反馈进行物流数据分析和监控，杜绝伪劣产品混入产业链中，以降低企业生产物流成本，提高企业综合竞争力。
基于RFID防伪物流系统工作原理
    RFID(radiofrequencyidentification，RFID)射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，整个识别工作无须人工干预，可工作于各种环境。
    基于RFID的防伪物流系统工作原理是：根据数据加密算法原理，将产品代号、生产批号、有效日期和其他变量数据进行加密运算处理，生成一种全球惟一的数字化监管编码，把该编码写入电子标签，当电子标签进入读写器发射电磁波的磁场后，接受无线射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的数据信息，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行数据处理。最终通过网络与为防伪物流管理系统建立的基础数据库进行数据交换。数字化监管编码与RFID读取技术可连接各种信息，满足企业管理各环节数字信息的共享，建立从生产商、物流到客户间完备的防伪物流数字化监管方案。该方案还能实现与现存的企业内部互联网和数据库兼容。
    该系统主要由电子标签、RHD阅读器(固定式和手持式)、工作站、一定数量的应用服务器、RFID中间件服务器、Web服务器和数据库服务器组成，具体参见图1。
RFID系统硬件设计
    首先是RFID标签设计。
    RFID标签(Tag，即应答器)I用于标识目标对象，由耦合元件及芯片组成。RFID标 签 芯 片 基 于 “RF+LogicControler+EEPROM”架构，芯片可划分为谐振回路、射频接口电路、数字控制和数据存储体4部分，其内部结构如图2所示。
    在RFID标签内含有内置天线，能够和读写器的射频天线进行通信。在使用中按照能量供给方式的不同，RFID标签分为有源、无源和半有源3种类型。按照RFID标签存储内容是否可写入分为可读写、一次写入多次读出和只读类型。RFID标签的工作频率也是一个很重要的参数，标签的工作频率直接决定了RFID系统应用的各方面特性。按照工作频率的不同，RFID标签可分为低频、高频、超高频和微波频段标签。低频标签主要应用于动物识别、容器识别、工具识别，车辆门禁系统等领域；高频标签主要应用于图书管理、固定资产管理、智能货架管理等领域；超高频标签主要应用于生产线自动化的管理、物流管理、集装箱管理和高速公路收费等领域；微波标签也开始在某些领域使用。本系统主要是靠全球惟一的数字化监管编码来进行防伪，每个数字化监管编码都由产品生产厂家提供，并建立有相应的数据库。为了降低企业的生产成本并节约资源，使标签再次利用，RFID防伪物流数字化监管系统采用超高频可读写标签。
    第二，RFID读写器设计
    阅读器是读取标签信息的设备，阅读器包括高频模块(发送接收器)、控制模块以及与标签连接的耦合元件(收发天线)。天线在标签和阅读器间传递射频信号，能够对RFID标签的内容进行读、写操作。读写器主要分为固定式和手持式读写器，可根据不同的情况选择使用。在实际应用中，把读写器和计算机系统相连接，币惘计算机对读写器收集到的数据进行进一步的分析和处理。从而辨别产品的真伪和对产品的销售情况进行实时跟踪，帮助企业作出及时的、有效的决策。根据对RFID标签和数据传输等功能考虑，本文选用PUR3000系列读写器。其工作频段范围为902～928MHz。读写器与电子标签之间可通过硬件、软件和固件实现全自动、高速、双向数据传输，无需任何人工干预，大大节省人工工作量。标签中保存的信息可直接传输到主机或用户的数据库中，且有蜂鸣器发出声，可使用户轻松了解PUR3000系列读写器的工作状态是否正常。