RFID for Tracking: How to Track Inventory, Assets, and Goods with RFID Technology

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用于追踪的RFID技术利用射频识别技术来识别贴有标签的物品,并记录它们在仓库、生产设施、零售商店和供应链中的移动轨迹。通过结合RFID标签、读写器、天线和追踪软件,企业无需逐个扫描每个物品即可捕获识别事件。这样一来,企业就能更清晰地了解货物的检测位置以及它们在预设位置之间的移动时间。

托盘离开收货区。技术人员将工具箱搬到另一个生产区域。一批货物到达配送中心,但记录的数量与实际到货数量不符。这些都是实际操作中遇到的问题——而RFID追踪恰恰可以在这些问题上提供有用的信息。

这项技术不会自动提供持续的GPS式定位。相反,它会在预设的读取点或通过手持扫描记录标签检测结果。理解这一区别对于规划一个人们将依赖其进行库存决策的系统至关重要。

什么是RFID追踪?​

RFID追踪是一种利用RFID标签和读写器识别和监控物体的方法。每个贴有标签的物体都携带一个电子标识符。当兼容的读写器检测到标签时,系统可以将该标识符与产品、资产、容器或货运记录关联起来。

一个基本的RFID追踪系统包含四个要素:

  • RFID标签:附着在被追踪的物品上,用于识别这些物品。
  • RFID 阅读器:与标签通信并捕获其识别数据。
  • 天线:确定固定读卡器安装的射频覆盖范围。
  • 跟踪软件:将标签标识符与物品记录、位置、时间戳和业务事件连接起来。
读取器本身并不了解物体的物理身份。它可能从标签接收到EPC码,但追踪应用程序需要数据库中的记录将该EPC码与相关物品关联起来。

这就是为什么RFID追踪既是硬件项目又是软件项目的原因。即使读取器能够正确采集标签数据,如果业务事件配置错误,库存系统仍然会显示错误的位置信息。

RFID追踪技术的工作原理是什么?​

在典型的无源超高频RFID系统中,读写器通过其天线发射射频信号。兼容的标签接收该信号的能量,并通过反向散射通信进行响应。读写器解码响应并将标签标识符转发给连接的应用程序。

然后,软件会根据读取点和工作流程来解释检测结果。

例如,仓库可以在发货口安装固定式读卡器。当贴有标签的纸箱通过读取区域时,系统会捕获其电子产品代码 (EPC),并将检测到的信息与发货事件关联起来。如果该纸箱在预期发货范围内,应用程序可以更新发货记录。如果不在预期范围内,系统可以标记异常。

该过程取决于几个条件:

  1. 标签和读写器必须支持兼容的频率和通信协议。
  2. 标签必须放置在读取器可以检测到的位置。
  3. 天线必须覆盖预期的阅读区域。
  4. 读出器必须与主机系统进行可靠的通信。
  5. 应用程序必须使用正确的业务规则来解释检测结果。
对于无源超高频应用,EPC Gen2 和 ISO/IEC 18000-63 是广泛使用的标准。GS1 的 EPC Gen2 规范定义了兼容的读写器和标签如何通信,包括库存管理程序和防碰撞功能。

射频识别追踪系统类型​

不同的追踪任务需要不同的读取器配置。小型工具室所需的配置与高吞吐量配送中心所需的配置截然不同。

1. 固定式RFID追踪​

固定式读卡器安装在仓库入口、传送带、装卸区和生产站等固定位置。

它们适用于记录通过已知检查点的移动情况。根据阅读器型号的不同,可以布置多个天线来覆盖通道或传送带的不同侧面。

重要的设计问题不仅仅在于读卡器能检测到标签的距离有多远,还在于读取区域能否在不误判附近标签的情况下,准确读取目标物品。

2. 手持式RFID追踪​

手持式阅读器使员工能够在仓库、储藏室或生产区内移动时识别带有标签的物品。

它们可用于循环盘点、在存储区域内定位资产、检查货架以及调查库存差异。操作员可以将阅读器移动到一组物品前,而无需逐个扫描每个条形码。

手持式RFID设备通常是固定式读写器的有效补充。固定式设备用于记录重要检查点的事件;手持式设备则帮助工作人员调查异常情况并核实库存。

3. 桌面式RFID跟踪和编码​

桌面阅读器用于工作站上的标签注册、编码和受控识别。

例如,组织可以在将标签贴到工具、文档、产品或可重复使用的容器上之前,在每个标签中编码一个唯一标识符。然后,该标识符会被注册到跟踪数据库中。

在这里,设置一个较短且可控的阅读区域通常比最大阅读距离更有用。它可以降低误读附近桌子上无关标签的风险。

企业可以利用RFID追踪哪些信息?​

库存和仓储货物​

RFID 可以帮助跟踪纸箱、托盘、单个产品和可重复使用的包装在接收、存储、拣选和发货过程中的移动情况。

仓库可以将标签检测结果与库存交易关联起来,并将预期发货内容与检测到的物品进行比较。这可以减少在每个处理点进行人工条形码扫描的依赖,但结果的准确性仍然取决于标签位置、读取覆盖范围和流程设计。

研究提供了有力的证据,证明了其潜力。《生产与运营管理》杂志发表的一项实地研究考察了RFID技术在一家大型零售商中的应用。在第一项实验中,研究人员在23周内对13家门店进行了每日实物盘点,发现RFID技术使库存记录的误差降低了约26%。第二项涉及62家门店的实验发现,RFID技术的效果因产品类别而异,改进幅度从没有显著变化到高达81%不等。

这些发现并非对性能的普遍保证。它们仅表明,在合适的运行条件下,RFID可以改进库存记录。

工具和工业设备​

制造工厂经常需要知道工具、维护设备和可重复使用的容器是否在正确的位置可用。

RFID标签可用于识别存储点、工具柜、维修站或生产区域的资产。固定式读取器可以记录物品通过检查点的移动轨迹,而手持式设备则可用于定期验证。

对于金属工具,直接贴在导电表面上的传统标签可能无法可靠地工作。金属表面RFID标签应根据实际安装位置进行评估。

货物运输和供应链跟踪​

RFID 可以在供应链的不同阶段,通过贸易伙伴捕获和共享标签事件,提供货物运输的可视性。

在GS1美国公司和奥本大学联合开展的“拉链项目”(Project Zipper)研究中,八家品牌商和五家零售商参与了一项为期一年的商品级RFID数据交换调查。研究报告显示,参与调查的品牌商和零售商利用RFID技术优化库存管理和核对发货单,订单准确率可达99.9%。研究还发现,在未使用RFID技术的对比中,69%的入库订单存在错误。

这些数据仅适用于本研究的特定参与者和方法。它们不应被解读为适用于所有RFID部署的保证结果。但它们确实表明,共享身份识别数据的重要性远不止于仓库内部。

RFID追踪与条形码追踪​

RFID 和条形码都能识别产品,但它们的工作原理不同。

比较 RFID 条形码 读取方式 射频通信 光学扫描 视线 通常不需要 一般需要 多件识别 在配置的读取区域内可识别 通常单独扫描 读取范围 取决于频率、标签、读取器和环境 取决于扫描器和条形码尺寸 数据存储 芯片内存,取决于标签类型 编码打印数据 标签成本 通常高于基本打印条形码 通常更低 环境因素 金属、液体、方向和射频干扰 污垢、损坏、对比度和可见性 RFID 并非条形码的自动替代品。一些企业同时使用两者:条形码提供可见的、人眼可读的识别信息,而 RFID 支持自动化批量识别和移动数据采集。

正确的选择取决于物品数量、劳动力需求、阅读环境、系统预算和所需的自动化程度。

如何选择RFID追踪系统​

一个有效的筛选过程始于跟踪问题。

明确需要追踪的内容。单个产品、托盘、工具和可回收容器的标签要求各不相同。小型标签可能适用于纸箱,而金属工具可能需要专用的坚固标签。

选择频率。低频 (LF)、高频 (HF) 和超高频 (UHF) 系统适用于不同的应用场景。被动式超高频系统广泛用于库存和供应链跟踪,因为它能够识别读取区域内的多个标签。部署前请确认区域频率要求。

选择读卡器架构。固定式读卡器用于自动检查点,手持式读卡器用于移动验证,桌面式读卡器用于编码,OEM 模块用于嵌入式应用。

设计读取区域时,需考虑天线位置、极化方式、标签方向、附近是否存在金属或液体产品,以及被标记物体的移动速度。未经测试就提高读取器功率可能会导致误读,而非解决问题。

规划软件集成。确定如何将标签检测结果转化为库存交易或位置事件。GS1 EPCIS 提供了一个标准化的框架,用于共享供应链事件数据,包括事件发生的时间、地点和原因等信息。

使用真实物品进行试点测试。在成品、包装和设备上测试实际标签。记录漏读和意外读取的情况,而不仅仅是成功检测的情况。短期试点测试可以发现使用样品标签演示无法发现的问题。

常见的RFID追踪问题​

即使是技术上兼容的 RFID 系统,如果安装或软件配置不当,也会产生不可靠的跟踪记录。

  • 漏检标签:检查标签方向、天线覆盖范围、读卡器设置,以及标签是否适合其安装表面。
  • 误读:调整天线方向和功率,缩小阅读区域,并使用合适的过滤方法。
  • 重复移动记录:标签在射频场内可能会被反复检测到。应用程序应区分重复读取和不同的业务事件。
  • 项目位置错误:确认每个读卡器或天线在软件中都映射到了正确的物理位置。
  • 在金属或液体附近性能不佳:测试专用标签和最终产品配置,而不是依赖开放空间演示。
一份有用的调试记录应包含读卡器型号、天线位置、输出功率、标签类型、安装位置和测试条件。当读取点移动或更改时,此基准记录有助于更系统地进行故障排除。

用于追踪应用的Cykeo RFID硬件​

Cykeo 提供用于桌面编码、嵌入式设备和固定工业识别的 RFID 硬件。

CYKEO -RA9L / CK-D9L是一款集成式工业级 UHF 固定式读写器,配备 9 dBi 天线。根据型号不同,通信选项包括 RS-232 和以太网。该读写器适用于仓库检查点和生产站等固定式读写点。

CYKEO -M4L UHF OEM 模块专为集成到定制 RFID 设备中而设计。它支持 ISO 18000-6C / EPC C1G2 和 ISO 18000-6B 标准,射频输出功率可调,最高可达 33 dBm,步进为 1 dBm,并提供 API 开发资源。

SSD-D1AL桌面式RFID读写器支持标签读取和工作流程,适用于受控的桌面操作。其近场天线专为工作站使用而设计,读取距离在30厘米以内,写入距离在10厘米以内。

这些产品用途各异。选择合适的产品取决于项目是否需要自动检查点检测、嵌入式集成或桌面标签注册。部署前应确认标签兼容性、天线配置、区域设置和软件要求。

常见问题解答​

RFID技术能否追踪物品的确切位置?​

RFID技术可以记录物品在读写器或天线位置的检测结果。传统的固定读写器系统无法持续提供类似GPS的坐标。定位精度取决于读写点的数量和位置以及跟踪架构。

RFID技术能否同时追踪多个物品?​

是的。兼容的超高频RFID读写器可以利用防碰撞机制,在有效读取区域内识别多个标签。实际性能取决于标签密度、读写器设置、天线设计和环境条件。

RFID技术能否追踪金属制品?​

是的,但普通的RFID标签直接贴在金属上可能效果不佳。请选择专为金属安装设计的标签,并在实际资产上进行验证。

RFID在追踪方面比GPS更好吗?​

它们解决的是不同的问题。RFID通常用于识别受控区域(例如仓库和检查站)的物品。GPS用于估算室外地理位置。有些物流系统会将这两种技术结合起来。

RFID追踪需要连接互联网吗?​

不一定需要本地标签读取。读取器可以与本地主机或控制器通信。当系统需要与远程应用程序或共享数据库同步信息时,通常需要网络连接。

构建更可靠的RFID追踪解决方案​

一个成功的RFID追踪项目并非取决于读取器在实验室演示中能检测到多少标签,而是取决于系统能否在正确的流程点记录正确的物品,并将这些信息转化为可靠的运行数据。

首先确定要追踪的资产或货物,选择与其材质相匹配的标签,并根据实际移动路径设计读写器覆盖范围。然后使用实际产品和软件验证整个系统。通过标签、读写器、天线和事件管理功能的合理组合,Cykeo RFID 硬件可以支持库存、制造、物流和资产管理等各个环节的追踪工作流程。

https://www.cykeorfid.com/rfid-product/rfid-readers/
 
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