随着市场经济快速发展,科学技术突飞猛进,中国的物流仓储业迎来了日新月异的变化。但是同时,随着经济的全球化、仓储运输的现代化、以及仓储管理的自动化、智能化等趋势,我国物流仓储业的发展面临着严峻、全方位的挑战。

为了建立先进的仓储管理系统,引进了RFID( Radio Frequency Identification ) 技术,即射频识别技术。将RFID技术用于仓库管理,可以有效提高仓库管理的效率、降低仓库管理人员的劳动强度。

图 1.1 射频识别技术应用于仓储管理 (识别过程无需人工干预)  下载原图

但是RFID技术中使用的多个阅读器的工作区域可能出现重叠 , 当几个阅读器同时与该电子标签进行通信时 , 电子标签无法识别是哪个阅读器与其进行通信 , 不能有效的解决这个问题,将RFID带入仓储管理系统还只是一种实验室科技,解决这种问题就显得尤为重要。

在了解和咨询了部分服装行业门店的仓储管理后得到以下结论 :

2.1需求基于RFID的识读器系统在国内已经有不少企业在发展完善,商品的条形码技术已经更广泛的应用于各种小商品市场之中。为每件商品添加唯一的电子标签,通过识读器与电脑进行管理,这样我们可以谁时谁地知道仓储的商品信息,完成清点盘存工作。

2.2技术难点由于小商品数量繁多,在重叠堆放过程中会造成挤压,信号干扰,所以如何可以准确识别,如何纠错,正确的反映商品的真实信息是本项工作的难点。

2.3研究内容RFID技术的关键部分是要实现阅读器与电子标签之间准确可靠的通信 , 只有这样阅读器才能正确读取出电子标签内部携带的数据 , 实现RFID系统的功能。但是在实际情况中 , 往往会发生一些通信碰撞 , 如电子标签碰撞。

电子标签碰撞指的是同一个阅读器的作用范围内存在多个电子标签 , 如果阅读器与这几个电子标签进行通信 , 电子标签同时响应阅读器的命令而发送信息 , 那么也会发生数据碰撞 , 阅读器无法正确识别标签。

图 3.2 电子标签碰撞  下载原图

一旦发生数据碰撞 , 阅读器无法正确读取电子标签中的数据 , 造成通信的失败。发送失败的标签将会重新发送 , 这样不仅会浪费时间 , 而且还会增加电子标签与阅读器的通信量 , 严重影响RFID系统的效率 , 限制着RFID的发展。为了解决这些问题 , 就需要使用防碰撞技术。

为了防止碰撞的发生 , 射频识别系统中需要设计相应的防碰撞技术 , 在通信中这种技术也称为多址技术 , 多址技术主要分为四种 :

SDMA是根据阅读器周围标签位置的不同而进行区分不同标签完成防碰撞算法的。该方法中天线系统的结构设计十分复杂且实施成本很高 , 所以这种方式不利于大规模普遍性使用。

FDMA在区分阅读器读取范围内的多个标签时 , 是以通信频率的不同而对标签进行防碰撞识别的 , 它把若干个使用不同通信频率的传输通路同时提供给通信用户使用。该方法造成阅读器的设计复杂 , 成本很高 , 因此该方法也只适用于特定的场合。

CDMA是把若干个使用不同码的传输通路同时提供给通信用户使用的技术。码分多址法虽然在移动通信中应用非常广泛 , 但目前在射频识别系统中尚未得到普遍应用。

TDMA在RFID系统防碰撞领域应用是最广泛的 , 它是把整个可供使用的通路容量按时间分配给多个用户的技术 , 综合考虑射频识别系统的通信形式、功耗、系统复杂性和成本等因素 , 选择TDMA来解决RFID系统的碰撞问题是目前较为普遍的主流方法。

时分多址法也是通过多方对比后,解决电子标签碰撞问题最合适的方法。