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现代物流 RFID 包裹面单的识别应用

发布人:yedeng时间:2021-12-31来源:工程师

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物流行业历经规模化增长阶段之后,目前已逐步进入稳定发展阶段,开始更加注重效率的提高、成本的降低以及服务质量的提升。智能物流作为智慧物流实现的基础和重要组成部分,从技术层面保障了智慧物流的发展与升级。整个物流产业链在进行着智能化、无人化革新,以智能仓储、物流自动驾驶、物流无人机为代表的物流科技协同运作,推动物流网络实现高效运转。

在物流智慧化的需求下,对包裹、货物、商品的精准、高效、可靠的识别是现代物流智能化的一个重要基础。采用 RFID 技术成为现代物流智能识别的主要技术手段。


我们将 RFID 在物流当中的应用按照业务形态不同,分为两大类主流应用场景:快递包裹物流和电商仓储物流。快递包裹物流以四通一达(极兔收购百世国内业务后,现已成“三通一达”)、顺丰、京东物流、极兔等为代表。电商仓储物流以京东自营物流、天猫超市自营物流、唯品会品骏快递( 2020 年 11 月已交给顺丰服务)等为代表。

在 RFID 应用的这两类最具代表性的物流业态中,后端的分拣、运输、配送等业务流程基本一致,二者最大的差异在于快递包裹前端由“接单-集散-分拣-运输”构成,而电商仓储物流前端由“接单-仓库拣货-分拣-运输”构成,电商仓储在库房智能盘点、出入库自动化识别、核验等方面的需求更为突出。


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包裹面单作为最常用,且用量巨大的包裹标识,采用 RFID 技术是提高整体分拣效率的一****宝。在智慧物流自动化识别需求中,物流企业对于 RFID 核心要求是超低成本与高识别准确率。据调查显示,当 RFID 面单价格低于 0.1 元时,大部分快递物流企业愿意全面采用 RFID 技术进行包裹的管理、分拣、仓储和追踪。快递包裹在物流中的高效识别核心是分拣识别。物流企业效率提速,高速分拣线越来越快,线速度从 2 米/秒到 6 米/秒不断提升,包裹间距从 50 cm 到 30 cm,甚至 15 cm不断缩小,行业对识别速度、识别精度的要求也越来越高。那么,高速分拣过程中对 RFID 系统性能和要求有哪些呢?

目前物流企业的小件包分拣皮带摆轮机线速度为 2 米到 3 米每秒,若以均值 2.5 米每秒线速度计算,按照 RFID 射频识别区域宽度为 1000 毫米,单张标签通过识别区域的时间为 400 毫秒。400 毫秒对于单张 RFID 的识别看起来毫无难度。却需要识别系统在此期间完成对各类附着了电子面单的包裹(内有纺织品、书本、电子器件、金属、液体,食品……)进行识别,面单在包裹上的位置也分布各异,包裹前端、末端、底部、侧面等各个位置。

由此,我们需要一款高灵敏度的电子标签,与高性能读写器,解决单个包裹的识别率,但也仅仅才是开始。

常规的包裹间距为 500 毫米,大部分的小件包裹最长边平均在 300 毫米到500 毫米之间,按照标签粘贴在包裹正中位置计算。也就是说标签与标签之间的间距平均分布在 900 毫米,前后标签识别的时间差约为 500 毫秒,对于常规 RFID 系统来讲,在 500 毫秒内区分标签前后顺序也不会有太大难度。

然后,随着线速度越快( 4 米每秒),包裹间距越小( 300 mm ),留给 RFID系统采集和计算的时间也就越来越少了,前后包裹进入射频场强的时间间隔将变为 175 毫秒,而这只是常规情况。当前后包裹的标签面对面的时候(标签最小间距为 300 毫米),前后进入场强的时间仅为 75 毫秒。这对 RFID 采集系统的数据读取频率提出了更高的挑战。系统还需处理包括前后包裹中,一包多标通过、空包(无标签)通过、连续一包多标通过,连续空包通过等各种复杂情况。

电商仓储物流作为蓬勃发展的现代物流体系,自动识别需求与快递包裹有所类似,除了分拣需求外,更加关注分拣后的核验(托盘、笼车)、装车核验的自动化高效识别。

为此,我们需要 RFID 标签具有极高的灵敏度,同时还需要 RFID 标签在通过采集设备时在各个方向的识读性能表现的更加稳定,也就是我们常说的“全向标签”。读写器则需要更高频率的识别和数据采集能力,才能提供足够的数据样本对包裹前后顺序、包裹异常等情况进行判断。

RFID 标签灵敏度的瓶颈在于芯片,国产芯片厂商凯路威新近发布的针对快递物流行业所推出的 ONLY 2 只读芯片(全向天线),灵敏度更是高达到 -23 dBm,且芯片成本也更为低廉,已具备海量物流应用的条件。

 适配 ONLY 2 的电子面单inlay 

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RFID 行业的技术进步,已经为现代物流的智能化做好了准备。物流作为继 RFID 服装应用之后的下一个巨量市场,已经逼近了爆发期。让我们拭目以待 RFID 的夏天来临!


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关键词: RFID 物流定位 分拣

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