基于RFID技术的物联网在物流安全领域的应用

　　随着物流实践和理论的日益发展，其越来越受到社会各界和各阶层的广泛注意，但我国物流业还停留在发展初期，各个方面仍存在着许多亟待解决的问题，它们威胁着物流运作的稳定与可靠性，物流安全就是其中一个值得充分关注的问题。

　　1 物流安全问题研究

　　物流的安全问题主要源于其内部各子系统存在的阻碍，物流按计划正常实施的各种破坏性因素和事件。除此之外，还包括物流运作过程中给社会及生态环境带来的危害。因此，必须通过有效的措施，控制和消除这些安全隐患，避免经济及社会环境的损失。

　　引起物流安全问题的危害因素，从形成原因来看可以大致分为人为、技术以及自然灾害三个方面。除了自然灾害（风暴、地震、恶劣气候等）这项不可控因素以外，人为因素和技术因素是可以通过相应措施予以改善的。人为因素主要是由于管理不善或竞争对手的恶意竞争所造成的运作不畅；技术因素是与物流的软、硬件设施和设备的完善和高效性相关的，软、硬件设备是物流安全的重要保证。物流系统的设施设备以及工作人员与设备之间的相互协调，对有效防止物流事故的发生有着至关重要的作用。先进技术设施的设计与运用，甚至可以从源头上预防物流事故的发生。

　　物流的整个运作过程包括了物流运送、物流仓储、增值这三个大的环节，（见图1），物流运送环节主要是运输、装卸搬运、配送；增值过程包含流通加工、包装及信息服务。以下将从这三大环节入手，主要从人为与技术设备的角度分析物流内部的安全问题。

图1 物流运作的各个组成部分

　　1．1 物流运送

　　我国物流的运输形式有飞机、轮船与汽车等，其中汽车运输是最主要的形式。汽车运输安全形势相对严峻。主要的安全隐患源于因汽车超载、驾驶员非正常状态驾驶及报废车辆违规行使等不规范操作。

　　1．2 物流仓储

　　仓储在物流中除了便于产品检验、聚集、养护，确保物品的安全以外，还能够最大限度地保持物品在存储中的使用价值，减少保管损失。我国的仓储能力还远远没有达到物流仓储的实际需求。辅助存储的设施设备，如仓库，其货物存储环境、安全防护和应急处理等条件还不能满足现代物流运作的需求、仓储的技术装备陈旧，以及存储管理的人员素质普遍较低等等。这些因素必然导致物流过程中产品的破损、变质、丢失，给整个物流业带来不可估量的损失，甚至波及周边环境。

　　1．3 增值过程

　　在流通加工和包装过程中，若商品处理不当，将会对环境造成很大的影响，还可能伴有相当大的危险事故发生。一些特殊商品，如化学药剂、燃料等在运输途中，若不遵循其特性，做合理的流通加工处理，就可能酿成大祸。因此，物流中的包装和流通加工非常关键。这两者与技术和人力的支持密不可分，先进的技术可以实现快捷的货物识别、分类、拣选；高素质的工作人员通过技术支持，借助工作经验做出正确的管理规划。但目前，国内还缺乏有效的检测手段和包装人才，致使安全问题时有发生，在出口贸易中还常常遭遇包装壁垒。1998年，我国木包装因害虫影响遭到美国的拒绝；拒绝我国木包装商品进入，紧接着引发其他国家对我国木包装的抵制。这都高层次人才和先进的设备缺乏所致。

　　在信息安全方面，由于目前我国的信息安全水平还很低，使得信息安全问题变得日益突出。我国的大部分物流企业或相关机构的物流管理部门还没有建立完善的物流信息系统，缺乏软硬件设施的配套及高水平的信息系统管理人才。事实上，缺乏准确及时的信息传递和反馈，会使整个物流体系遭受巨大的影响。

　　2 基于RFID技术的物联网

　　随着全球一体化进程的加快，工业及信息化也获得了飞速发展，物联网的来临将成为必然。物联网的理念自1999年提出，是指通过射频识别、红外线感应等一些信息传感设备与互联网连接，从而实现货物的智能化识别和管理。物联网的发展，使得物流的各个子系统的控制中心相互连接，增强了人与物之间的联系、沟通与互动。它成为互联网的延伸，可以将所有网络系统与点有机结合成一个整体，为物流的进一步发展增加了新的脉络。

　　2．1 RFID技术

　　RFID作为物品传递自身信息的途径，是一种高级的非接触式识别技术。它具有其优于传统条码的特性：①无需“可视”读取，实现远距离自动识别，避免了人工干预，特别是在恶劣环境条件下；②兼可识别静止、运动的物品；③能够同时识别多个标签，提高识别效率。

　　RFID由标签和阅读器两个部分组成。RFID标签分有源、无源及半有源三种。一般的无源RFID标签在通过由识读器发出的射频区域时，接收识读器发出的询问信号，并向借助其提供的电磁能量向识读器返回芯片内存储的EPC数据信息，无需“看见”进行信息读取。随着技术的发展，有的RFID标签内部可以存储一个EPC代码，即通过全球统一标识系统（EAN·UCC系统）为世界上的每一单个物品赋予惟一的代码，它包含了有关该件物品的所有信息，包括固定信息（如产品类别、制造商等）和可变信息（产品数量、目的地），相当于单件物品的身份识别ID。阅读器则是人们获取标签内部存储信息的工具，它除了读取信息外，还可以将信息写入RFID标签。

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　　2．2 基于RFID技术的物联网系统

　　物联网应用系统可以分为三个部分，RFID系统、中间件系统（savant系统）及英特网。物联网应用于物流的整个过程，当产品完成生产，即为其贴上存储有EPC码的电子标签，直到产品经历整个生命周期。EPC代码作为它的唯一身份标识，除了存储单品的完整信息外，还可以通过该EPC编码在物联网上实时地查询和更新产品的相关信息，即可以同时进行产品信息的读取和写入，在物流的各个环节实现产品的定位追踪。

　　在运输、销售、使用、回收等其他环节，读写器都会在一定的读取范围内实时监测标签的存在，并将标签所含EPC数据传送到savant系统，该中间件通过读取到的EPC数据，在Internet上的DNS服务器上获取包含该产品信息的EPC信息服务器的IP地址，从而掌握产品所处的状态，如是否安全到达、销售状况等等。另外，还可以根据具体需要，通过本地EPC信息服务器和源EPC信息服务器进行产品数据的记录和修改。

　　3 物联网在物流安全领域的应用

　　物联网借助互联网、RFID等无线数据通信等技术，实现了单个商品的识别与跟踪。基于这些特性，将其应用到物流的各个环节，保证商品的生产、运输、仓储、销售及消费全过程的安全和时效，将具有广阔的发展前景。

　　3．1 物流生产和运输领域

　　基于物联网的支持，电子标签承载的信息就可以实时获取，从而清楚地了解到产品的具体位置，进行自动跟踪。对制造商而言，原材料供应管理和产品销售管理是其管理的核心，物联网的应用使得产品的动态跟踪运送和信息的获取更加方便，对不合格的产品及时召回，降低产品退货率，提高了自己的服务水平，同时也提高了消费者对产品的信赖度。另外，制造商与消费者信息交流的增进使其对市场需求做出更快的响应，在市场信息的捕捉方面就夺得了先机，从而有计划地组织生产，调配内部员工和生产资料，降低甚至避免因牛鞭效应带来的投资风险。

　　对运输商而言，电子产品代码EPC可以自动获取数据，进行货物分类，降低取货、送货成本。并且，EPC电子标签中编码的唯一性和仿造的难度可以用来鉴别货物真伪。由于其读取范围较广，则可实现自动通关和运输路线的追踪，从而保证了产品在运输途中的安全。即使在运输途中出现问题，也可以准确的定位，做出及时的补救，使损失尽可能降到最低。这就大大提高了运输商送货的可靠性和效率，提高了服务质量。此外，运输商通过EPC可以提供新信息增值服务，从而提高收益率，维护其资产安全。

　　3．2 物流仓储领域

　　出入库产品信息的采集因为物联网技术的运用，而变得快捷、准确。电子标签的读写优势，使得它能够将产品数据嵌入相应的数据库，经过数据处理，实现对产品的拣选，分类堆码和管理。若仓储空间设置相应的货物进出自动扫描纪录，即可防止货物的盗窃或因操作人员疏忽引起的物品流失，从而提高库存的安全管理水平。现今，它已经广泛使用于货物和库存的盘点及自动存取货物等方面。

　　3．3 销售管理领域

　　物联网系统具有快速的信息传递能力，能够及时获取缺货信息，并将其传递到卖场的仓库管理系统，经信息汇总传递给上一级分销商或制造商，及时准确的信息传递，有利于上游供应商合理安排生产计划，降低运营风险。在货物调配环节，RFID技术的支持大大提高了货物拣选、配送及分发的速度，还在此过程中实时监督货物流向，保障其准时准点到达，实现了销售环节的畅通。

　　对零售商而言，实施EPC保证了合理的货物仓储数量，从而提高定单供货率，降低脱销的可能性和库存积压的风险。由于自动结算速度的大幅提高，卖场就可以降低最小安全存货量，增加流动资金。由于可以实现单品识别，每个产品都具有特殊代表性，他们在货架上的具体位置、所处状态，可通过信息阅读随时传递至互联网，在信息处理之后反馈给管理人员，可以有效的防盗，避免了销售损失。

　　3．4 商品消费领域

　　物联网的出现使得个性化购买，排队等候时间缩短变为现实。消费者随时掌握所购买产品及其厂商的相关信息，对有质量问题的产品进行责任追溯。事实上，由于产品在生产之初直至消费者手中都经由实时的质量和数量追踪并依据情况做出补救，到消费者手中的残次产品几乎为零。这样，即保证消费者购买到满意商品，对其人身和消费者信心不造成任何伤害，还可以防止残次产品因不及时或有效处理而对周围环境带来威胁。特别是有毒有害的危险品，随意的丢弃将可能造成严重的环境污染，酿成巨大的损失。

　　4 基于物联网技术改进的应用展望

　　虽然基于RFID技术的物联网为保障物流安全提供了很多帮助，但是作为一项新的系统，它还存在着很多技术上的不成熟和设计缺陷：①未经授权的机构或个人对RFID标签的读取和写入，甚至进行非法追踪、盗取货物或机密信息，以谋求利益或蓄意破坏；②FRID标签在安全机制不完善时，引起的识读器服务障碍。如RFID标签向邻近的阅读器发送信息、外界的频段干扰，使得阅读器不能稳定工作，甚至出现拒绝服务；③间谍或黑客的入侵。由于物联网离不开互联网的支持，因此也会面临互联网存在的安全隐患，企业的竞争对手可以从互联网上窃取其机密信息。如果这些信息还涉及到更多合作伙伴的相关利益，那么企业不仅仅自身要背负较大的经济损失，还可能因此承担更多的法律责任。

　　笔者认为，只有技术上的不断改进，才能够使得物联网在物流安全保障中发挥更加重要的作用：

　　（1）RFID技术存在的问题对物流安全最大的威胁在于信息的泄露，这必定涉及到知识产权与隐私权的保护。只有不断地改进EPC／RFID技术，才能实现物联网的进一步拓展，从而给物流业提供一个更加安全、可靠、实时的发展途径，使其在健康有利的环境下获得飞跃式的发展。具体的措施如：根据需要，终止标签服务，即在商品完成交易进入消费环节的过程中，通过信息加密或写入终止指令，使得未授权阅读器无法识别RFID标签，进而无法获取相关信息。对于需要售后服务的产品，则可通过客户服务中心进行解码，待服务终止，恢复保护状态。

　　（2）互联网安全在我国还没有得到切实的解决，作为物联网系统的组成部分，它对物流安全影响重大。因此，必须严格控制网络的访问权限，除了使用防火墙、入侵检测等基本措施之外，还应该建立和完善技术加密通信渠道。

　　（3）针对蓄意盗取他人或企业数据的行为，应该出台有效的法律法规予以监督和控制。第一，任何一项技术的成熟和发展都是需要时间的，在物联网技术还没有发展到可以处理所有安全问题之前，它的应用必须局限在安全的可操作范围之内。在国外，已经有相关的法案出台来限制物联网的应用。第二，指定并出台相关的法律法规，对那些借物联网技术现存的缺陷，从事非法活动谋求私利的个人或机构予以惩戒，有效遏制其再发生。为物联网未来的发展创造条件，进而惠及物流行业甚至整个社会。