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RFID在零售业的应用研究
作者：杨玉婷
来源：RFID世界网
日期：2008-02-02 14:09:50
摘要：RFID技术的典型应用是零售业、物流、医疗、邮件、运动计时、门禁控制、电子门票、图书馆管理、生产制造装配、航空行李处理、快运包裹处理、动物身份标识、道路自动收费等。但是在今后相当长的一段时间内，RFID最大的市场仍在零售业。
1 RFID简介
RFID (Radio Frequency Identification)无线射频识别即电子标签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．识别T作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，其基本工作原理如下：贴有RFID标签的货品进人阅读器的工作区域后．接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将存储在芯片中的产品信息发送给阅读器，再由阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID技术的典型应用是零售业、物流、医疗、邮件、运动计时、门禁控制、电子门票、图书馆管理、生产制造装配、航空行李处理、快运包裹处理、动物身份标识、道路自动收费等。但是在今后相当长的一段时间内，RFID最大的市场仍在零售业。
2 RFID在零售业中的价值体现
零售业与人们的生活须臾不离，息息相关，随着经济发展和收人水平的提高，人们对商业服务有了更高的需求，这必然对零售行业也提出更高的要求，因此企业不得不寻求新的突破点。目前在零售业物流系统内，大量的商品采用了EAN·UCC系统的物品代码，并且在单品外包装上印刷有商品条码，以及大部分的箱体外部印刷有ITF条码，包含有GTIN的信息， 由于条码标签的成本低，识别效率高， 目前已成为零售业系统信息承载的主要媒质。
条码尽管有很多优点，能有效进行分类，能传达众多物品信息，但还是存在许多无法克服的缺点，如在托盘以及流动式货架上，条码标签特有的抗污染能力极差，信息内容不可更变，承载信息内容相对较少，低成本的标签容易脱落，长期使用耗材费用高等。这些原因都造成信息系统在采集原始数据时出现数据不够完整，为企业后期对这些数据进行分析和预测增加了难度。而RFID技术作为一种非接触的、对周围环境无要求的、快速的、能够携带较多实时信息的媒质，就能在这些环节上极大提高系统运作的效率。对于RFID这一突破性的技术，埃森哲实验室首席科学家弗格森是这样评价的： “第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。”
2.1 减少物品脱销，提高货架的利用率
零售、 中有～ 很重要的环节就是“补货”：补充什么货物，什么时候补充，补充的具体数量等。而一定比例的缺货现象是由于货架管理不善造成的。这个看似不大的比例往往会造成企业数百万美元的损失，甚至是影响企业生存的重要大因素。智能标签能埘某些时效性强的商品的有效期限进行监控，这样利用RFID技术，制造商、物流商和零售商等能够掌握商品的实时库存，及时补货，缩短库存周转期。
2.2 加强产品安全管理
根据电子标签提供的即时信息，超市管理员可以了解商品的相关信息，如产品是否保鲜保值等。例如英国的Marks&Spencer超市应用TI的RFID电子标签对新鲜食品实行供应链的管理，大大节约了资源，提高了效率，并能对食品开展全程控制，保证食品安全。
2.3 改善数据采集
由于零售业经理们处理的数据量持续增长，所以在信息技术方面的投资也不断增加。零售企业追加信息技术投入的几个重点领域包括供应链、客户管理以及数据仓库解决方案等，这些都需要大量准确的数据作为基础。数据的采集和集中是商业智能的重要基础，而许多零售业由于受困于数据来源的问题，迟迟未能开发出数据仓库和商业智能应用，RFID的引入将大大改善零售企业的数据基础。
2．4 降低人工成本
现阶段，我国零售业中人力成本约占总成本的30％以上。RFID的设计可以实现商品登记自动化，盘点时不需要人工的检查或扫描条码，更加快速准确。世界第三大零售业巨头麦德龙在德国杜伊斯堡市的未来商店可以说是应用RFID技术的典范。在这家商店里购物，你只需选择你想要的商品放入你的购物车，在商场出口处，扫描器可将带有RFID标签的整车货物一次性扫描，并能从顾客的结算卡上自动扣除相应的金额，这个过程是自动完成的，不需要收银员。现阶段零售业的收款方式是通过收银员人员使用红外扫描设备来计算收款金额，不但容易造成一些人为的损失，且需要很多人手来收款。
3 制约RFID发展的因素
虽然RFID有以上诸多优点，但是从目前现状来看，至少在几年内，国内RFID还不会完全取代条形码，原因如下：
3．1 成本过高
据分析．H前RFID推广和应用最直接的问题是成本。目前国内条形码的成本一般在人民币2分钱以下，而RFID标签的成本最低也要5美分，根本还无法应用于单件商品。对于国内超市这样一个毛利很低的行业，大规模应用RFID显然成本过高。而跨国零售巨头热衷于推动电子标签，可节约大量的人力成本是一个重要因素，国内目前的人力资源成本依然具有明显的比较优势，因此国内多数企业RFID推广和应用的迫切性其实并不高。 此外，RFID的成本显然也不仅仅在于标签的贵贱。就拿沃尔玛的供应商来说，据第三方调查公司推算，参与沃尔玛RFID计划的公司，即使是最低级别的实施，其投资也是巨大的，供应商在执行RFID规定上的平均投资可能会达到100万到300万美元。这包括了硬件、软件、标签和读出器的投入，但在多数情况下也只是用于少数产品和有限的地区。而且，为了将整个供应链结合起来或是为RFID标签海量数据的捕捉与分析建立起一套方法，大多数供应商还须在原有的IT系统上进行投资。
3.2 行业标准缺失
据业内专家分析，RFID推广更严重的掣肘则是我国尚无统一的RFID标准。RFID行业标准涉及频段划分、编码规则等问题．市场呈现多种标准并存的局面。从全球范围来看，美国已经在RFID标准建立、软硬件技术开发、应用等方面走在世界前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准，在封闭系统应用方面与美国基本处于同一阶段。日本提m了UID标准，但支持者主要是日本本国厂商。韩国政府对RFID给予了高度重视，但至今韩国在RFID标准上仍模糊不清。虽然我国于2005年年底电子标签标准T作组正式成立，但我国的RFID标准短期内很难产生。目前，国内在RFID研究方面才刚刚起步，要制定完全自主知识产权的RFID标准体系可能需要几年甚至十几年才能完成。中国RFID囝家标准的取向问题，使得许多相关企业处于观望状态，举棋不定。此外，我国RFID的使用频率也没有完全开放。据了解，当前国际上在UHF频段的RFID技术主要使用430MHz左右和(860～ 960)MHz两段频率，但在我国这两个频段都不属于空闲频率，因而不能直接规划给RFID使用。而RFID产业发展的滞后，特别在芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装及封装设备制造、读写设备开发、数据管理软件设计等生产环节的近乎空白，也让RFID推广显得“底气”不足，并且很多专业人士将RFID产业落后的原因也归结到标准的缺失，认为没有了标准的保障，很难想像企业投入会有什么样的结果。
3.3 安全问题
RFID应用的安全可靠性也值得关注，主要有以下几个方面。首先，RFID的无线信号容易受外界环境影响，潮湿的环境、灰尘或雾等悬浮颗粒物质都能够屏蔽或干扰大多数RFID信号；其次，由于RFID是远距离无线识读，必然存在由于标签设计、标签安放位置、信号强弱等因素造成的解读器漏读；再次，要防止对标签的盗读、复制甚至纂改， 因为射频信号存在于开放的环境之中，所以有必要对这些开放环境中的数据进行安全保护；最后，要防止解读器与标签间信道的干扰，如解读器相互之间存在的干扰。或者空间中本来就存在的其他无线信号、各种电磁波对解读器可能造成的干扰等．这些都可能造成解读设备的暂时失灵并降低对标签的识读率。而且目前的技术还不能保证所有的标签和阅读器实现兼容， 因此需要不止一种阅读器，以此来分别处理来自不同硬件提供商生产的不同标签。此外，因为RFID磁条所使用的(902～928)MHz已经属于甚高频范围，人们担心长期生活在RFID磁条包围中会受到高频射线影响，导致免疫力下降和癌症；隐私保护团体也对RFID可能造成生产商长期跟踪用户抱有强烈的意见。
4 零售业应用RFID的解决之道
RFID是条码技术的发展和完善，但它不能完全取代条码 条码与RFID的结合才能使零售业物流系统提升到非常高校运作的状态。才能使物流系统的各个环节衔接的更加流畅。RFID真正能够发挥优势的领域还是在供应链环节，从麦德龙与沃尔玛的RFID计划来看。他们着重的正是RFID在供应链上的表现。麦德龙一位“未来商场”计划的负责人表示。 “通过大范围部署RFID技术，不仅可以极大提高管理效率．而且还可以提升供货能力，确保存货质量，并降低成本。”当产品到保质期或存货不足时，商品的管理系统会及时发出信号。因此，员工知道何时再订购，客户也不至于面对空空的货架。显然，麦德龙很大程度上强调的是RFID对供应链的作用。最早把RFID应用到零售业当中的沃尔玛发现。与没有采用RFID技术的普通超市相比，用RFID的货物脱销率降低了16％ ；货物脱销之后，用RFID的补充速度比用条形码的快三倍。更重要的是，商店人工订货约减少了10％，库存量全面下降，这对降低成本非常关键。从沃尔玛对供应商要求将RFID标签贴到托盘和包装箱来看，沃尔玛还没有太大兴趣进行单品的追踪，无论沃尔玛怎样地强调RFID的重要。为的还是自己的供应链、自己的核心竞争力的提升。
从目前条码技术在各行业应用的成熟度和RFID技术研发应用的现状，以及这两项技术的特性来判断。RFID技术和条码技术的应用将会长期共存。比如射频标签的成本目前还不适合低值消费品的单品使用，在很长的一段时间，条形码依然会作为RFID的一种补充解决方案存在，在一些单品成本本就很低的产品上面，还是会采用条形码；再如射频标签使用中的隐私问题、磁污染问题和废弃标签的处理问题都是RFID技术推广实施过程中需要解决的难题，而条码标签的使用不涉及这些问题；另外，RFID系统会产生惊人的庞大的数据量，并且随时随地会产生数据，而使用者很难做到正确处理这些数据并弄明白它们的意义，具体到一个企业，条形码和RFID在数据采集方面孰优孰劣并不容易区分。因此在零售业中应用RFID应该与条码技术相结合：在托盘和包装箱上使用RFID标签，以实现大量商品的快速进出库及库存管理；在单品上使用条形码，以满足销售的需求。
5 总结
RFID技术以电子标签代替条形码，与条形码依靠被动式的手工依次读取方式相比优点明显，特别是在零售行业。虽然RFID存在许多的问题，它还不会马上进入人们的日常生活，条形码也还没过时，但RFID这项新技术在提升物流各环节效率上的优势是条码技术所不能及的。我们看到．零售业巨头沃尔玛已经从RFID 应用中获得了可观收益：商品管理成本和仓库管理成本大大下降，管理准确度上升；员工工作效能大幅度提高；供应链实时追踪度、透明度进一步增强；及时反应能力提高；顾客满意状况显著改善，等等。随着标签价格逐渐下降，行业应用环境的逐步完善，RFID在我国零售业中应用将逐步增加，我国零售业应该把握时机在供应链上使用RFID，在商品销售上使用条码技术，将两者的优点相结合。
参考文献：
[1] 王欣欣．中国物流产业发展现状及改进措施[D]．大连：东北财经大学，2005
[2]江舟．RFID技术应用的“三级跳”[JJ．物流技术与应用，2005(6)：33—36．
[3]李宏，李苏剑，李蒙蒙．RFID在物流供应链管理中的应用[J].物流科技，2004，27(11)：22-24
[4]卢莉，谢剑刚．零售业RFID技术的应用分析及对策[J]．计算机时代，2005(12)：5—7．
[5]黄志强．零售业应用RFID分析[J]．技术经济与管理研究，2006(2)：33—34．
RFID (Radio Frequency Identification)无线射频识别即电子标签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．识别T作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，其基本工作原理如下：贴有RFID标签的货品进人阅读器的工作区域后．接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将存储在芯片中的产品信息发送给阅读器，再由阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID技术的典型应用是零售业、物流、医疗、邮件、运动计时、门禁控制、电子门票、图书馆管理、生产制造装配、航空行李处理、快运包裹处理、动物身份标识、道路自动收费等。但是在今后相当长的一段时间内，RFID最大的市场仍在零售业。
2 RFID在零售业中的价值体现
零售业与人们的生活须臾不离，息息相关，随着经济发展和收人水平的提高，人们对商业服务有了更高的需求，这必然对零售行业也提出更高的要求，因此企业不得不寻求新的突破点。目前在零售业物流系统内，大量的商品采用了EAN·UCC系统的物品代码，并且在单品外包装上印刷有商品条码，以及大部分的箱体外部印刷有ITF条码，包含有GTIN的信息， 由于条码标签的成本低，识别效率高， 目前已成为零售业系统信息承载的主要媒质。
条码尽管有很多优点，能有效进行分类，能传达众多物品信息，但还是存在许多无法克服的缺点，如在托盘以及流动式货架上，条码标签特有的抗污染能力极差，信息内容不可更变，承载信息内容相对较少，低成本的标签容易脱落，长期使用耗材费用高等。这些原因都造成信息系统在采集原始数据时出现数据不够完整，为企业后期对这些数据进行分析和预测增加了难度。而RFID技术作为一种非接触的、对周围环境无要求的、快速的、能够携带较多实时信息的媒质，就能在这些环节上极大提高系统运作的效率。对于RFID这一突破性的技术，埃森哲实验室首席科学家弗格森是这样评价的： “第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。”
2.1 减少物品脱销，提高货架的利用率
零售、 中有～ 很重要的环节就是“补货”：补充什么货物，什么时候补充，补充的具体数量等。而一定比例的缺货现象是由于货架管理不善造成的。这个看似不大的比例往往会造成企业数百万美元的损失，甚至是影响企业生存的重要大因素。智能标签能埘某些时效性强的商品的有效期限进行监控，这样利用RFID技术，制造商、物流商和零售商等能够掌握商品的实时库存，及时补货，缩短库存周转期。
2.2 加强产品安全管理
根据电子标签提供的即时信息，超市管理员可以了解商品的相关信息，如产品是否保鲜保值等。例如英国的Marks&Spencer超市应用TI的RFID电子标签对新鲜食品实行供应链的管理，大大节约了资源，提高了效率，并能对食品开展全程控制，保证食品安全。
2.3 改善数据采集
由于零售业经理们处理的数据量持续增长，所以在信息技术方面的投资也不断增加。零售企业追加信息技术投入的几个重点领域包括供应链、客户管理以及数据仓库解决方案等，这些都需要大量准确的数据作为基础。数据的采集和集中是商业智能的重要基础，而许多零售业由于受困于数据来源的问题，迟迟未能开发出数据仓库和商业智能应用，RFID的引入将大大改善零售企业的数据基础。
2．4 降低人工成本
现阶段，我国零售业中人力成本约占总成本的30％以上。RFID的设计可以实现商品登记自动化，盘点时不需要人工的检查或扫描条码，更加快速准确。世界第三大零售业巨头麦德龙在德国杜伊斯堡市的未来商店可以说是应用RFID技术的典范。在这家商店里购物，你只需选择你想要的商品放入你的购物车，在商场出口处，扫描器可将带有RFID标签的整车货物一次性扫描，并能从顾客的结算卡上自动扣除相应的金额，这个过程是自动完成的，不需要收银员。现阶段零售业的收款方式是通过收银员人员使用红外扫描设备来计算收款金额，不但容易造成一些人为的损失，且需要很多人手来收款。
3 制约RFID发展的因素
虽然RFID有以上诸多优点，但是从目前现状来看，至少在几年内，国内RFID还不会完全取代条形码，原因如下：
3．1 成本过高
据分析．H前RFID推广和应用最直接的问题是成本。目前国内条形码的成本一般在人民币2分钱以下，而RFID标签的成本最低也要5美分，根本还无法应用于单件商品。对于国内超市这样一个毛利很低的行业，大规模应用RFID显然成本过高。而跨国零售巨头热衷于推动电子标签，可节约大量的人力成本是一个重要因素，国内目前的人力资源成本依然具有明显的比较优势，因此国内多数企业RFID推广和应用的迫切性其实并不高。 此外，RFID的成本显然也不仅仅在于标签的贵贱。就拿沃尔玛的供应商来说，据第三方调查公司推算，参与沃尔玛RFID计划的公司，即使是最低级别的实施，其投资也是巨大的，供应商在执行RFID规定上的平均投资可能会达到100万到300万美元。这包括了硬件、软件、标签和读出器的投入，但在多数情况下也只是用于少数产品和有限的地区。而且，为了将整个供应链结合起来或是为RFID标签海量数据的捕捉与分析建立起一套方法，大多数供应商还须在原有的IT系统上进行投资。
3.2 行业标准缺失
据业内专家分析，RFID推广更严重的掣肘则是我国尚无统一的RFID标准。RFID行业标准涉及频段划分、编码规则等问题．市场呈现多种标准并存的局面。从全球范围来看，美国已经在RFID标准建立、软硬件技术开发、应用等方面走在世界前列。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准，在封闭系统应用方面与美国基本处于同一阶段。日本提m了UID标准，但支持者主要是日本本国厂商。韩国政府对RFID给予了高度重视，但至今韩国在RFID标准上仍模糊不清。虽然我国于2005年年底电子标签标准T作组正式成立，但我国的RFID标准短期内很难产生。目前，国内在RFID研究方面才刚刚起步，要制定完全自主知识产权的RFID标准体系可能需要几年甚至十几年才能完成。中国RFID囝家标准的取向问题，使得许多相关企业处于观望状态，举棋不定。此外，我国RFID的使用频率也没有完全开放。据了解，当前国际上在UHF频段的RFID技术主要使用430MHz左右和(860～ 960)MHz两段频率，但在我国这两个频段都不属于空闲频率，因而不能直接规划给RFID使用。而RFID产业发展的滞后，特别在芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装及封装设备制造、读写设备开发、数据管理软件设计等生产环节的近乎空白，也让RFID推广显得“底气”不足，并且很多专业人士将RFID产业落后的原因也归结到标准的缺失，认为没有了标准的保障，很难想像企业投入会有什么样的结果。
3.3 安全问题
RFID应用的安全可靠性也值得关注，主要有以下几个方面。首先，RFID的无线信号容易受外界环境影响，潮湿的环境、灰尘或雾等悬浮颗粒物质都能够屏蔽或干扰大多数RFID信号；其次，由于RFID是远距离无线识读，必然存在由于标签设计、标签安放位置、信号强弱等因素造成的解读器漏读；再次，要防止对标签的盗读、复制甚至纂改， 因为射频信号存在于开放的环境之中，所以有必要对这些开放环境中的数据进行安全保护；最后，要防止解读器与标签间信道的干扰，如解读器相互之间存在的干扰。或者空间中本来就存在的其他无线信号、各种电磁波对解读器可能造成的干扰等．这些都可能造成解读设备的暂时失灵并降低对标签的识读率。而且目前的技术还不能保证所有的标签和阅读器实现兼容， 因此需要不止一种阅读器，以此来分别处理来自不同硬件提供商生产的不同标签。此外，因为RFID磁条所使用的(902～928)MHz已经属于甚高频范围，人们担心长期生活在RFID磁条包围中会受到高频射线影响，导致免疫力下降和癌症；隐私保护团体也对RFID可能造成生产商长期跟踪用户抱有强烈的意见。
4 零售业应用RFID的解决之道
RFID是条码技术的发展和完善，但它不能完全取代条码 条码与RFID的结合才能使零售业物流系统提升到非常高校运作的状态。才能使物流系统的各个环节衔接的更加流畅。RFID真正能够发挥优势的领域还是在供应链环节，从麦德龙与沃尔玛的RFID计划来看。他们着重的正是RFID在供应链上的表现。麦德龙一位“未来商场”计划的负责人表示。 “通过大范围部署RFID技术，不仅可以极大提高管理效率．而且还可以提升供货能力，确保存货质量，并降低成本。”当产品到保质期或存货不足时，商品的管理系统会及时发出信号。因此，员工知道何时再订购，客户也不至于面对空空的货架。显然，麦德龙很大程度上强调的是RFID对供应链的作用。最早把RFID应用到零售业当中的沃尔玛发现。与没有采用RFID技术的普通超市相比，用RFID的货物脱销率降低了16％ ；货物脱销之后，用RFID的补充速度比用条形码的快三倍。更重要的是，商店人工订货约减少了10％，库存量全面下降，这对降低成本非常关键。从沃尔玛对供应商要求将RFID标签贴到托盘和包装箱来看，沃尔玛还没有太大兴趣进行单品的追踪，无论沃尔玛怎样地强调RFID的重要。为的还是自己的供应链、自己的核心竞争力的提升。
从目前条码技术在各行业应用的成熟度和RFID技术研发应用的现状，以及这两项技术的特性来判断。RFID技术和条码技术的应用将会长期共存。比如射频标签的成本目前还不适合低值消费品的单品使用，在很长的一段时间，条形码依然会作为RFID的一种补充解决方案存在，在一些单品成本本就很低的产品上面，还是会采用条形码；再如射频标签使用中的隐私问题、磁污染问题和废弃标签的处理问题都是RFID技术推广实施过程中需要解决的难题，而条码标签的使用不涉及这些问题；另外，RFID系统会产生惊人的庞大的数据量，并且随时随地会产生数据，而使用者很难做到正确处理这些数据并弄明白它们的意义，具体到一个企业，条形码和RFID在数据采集方面孰优孰劣并不容易区分。因此在零售业中应用RFID应该与条码技术相结合：在托盘和包装箱上使用RFID标签，以实现大量商品的快速进出库及库存管理；在单品上使用条形码，以满足销售的需求。
5 总结
RFID技术以电子标签代替条形码，与条形码依靠被动式的手工依次读取方式相比优点明显，特别是在零售行业。虽然RFID存在许多的问题，它还不会马上进入人们的日常生活，条形码也还没过时，但RFID这项新技术在提升物流各环节效率上的优势是条码技术所不能及的。我们看到．零售业巨头沃尔玛已经从RFID 应用中获得了可观收益：商品管理成本和仓库管理成本大大下降，管理准确度上升；员工工作效能大幅度提高；供应链实时追踪度、透明度进一步增强；及时反应能力提高；顾客满意状况显著改善，等等。随着标签价格逐渐下降，行业应用环境的逐步完善，RFID在我国零售业中应用将逐步增加，我国零售业应该把握时机在供应链上使用RFID，在商品销售上使用条码技术，将两者的优点相结合。
参考文献：
[1] 王欣欣．中国物流产业发展现状及改进措施[D]．大连：东北财经大学，2005
[2]江舟．RFID技术应用的“三级跳”[JJ．物流技术与应用，2005(6)：33—36．
[3]李宏，李苏剑，李蒙蒙．RFID在物流供应链管理中的应用[J].物流科技，2004，27(11)：22-24
[4]卢莉，谢剑刚．零售业RFID技术的应用分析及对策[J]．计算机时代，2005(12)：5—7．
[5]黄志强．零售业应用RFID分析[J]．技术经济与管理研究，2006(2)：33—34．
