深圳供應(yīng)鏈可視性演變：條形碼、RFID、NFC、BLE 信標(biāo)

條形碼、RFID、NFC、BLE 信標(biāo)

多年來，人們采用了各種方法來了解每個(gè)包裹從其存儲(chǔ)地點(diǎn)運(yùn)送到交付目的地時(shí)通過其供應(yīng)鏈的可見性。隨著數(shù)字系統(tǒng)的出現(xiàn)，包裹上的“手動(dòng)編寫的腳本”演變成“條形碼”，可以使用條形碼閱讀器在發(fā)貨和收貨點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。隨后出現(xiàn)了射頻識別 (RFID) 和近場通信 (NFC) 技術(shù)，該技術(shù)消除了視線（條形碼所需）的需要，提供了更有效的包裹掃描方式。RFID 還可以對倉庫或運(yùn)輸途中的包裹進(jìn)行非接觸式定位。但是，為什么如今信標(biāo)正在取代 RFID？基于 RFID 的技術(shù)有什么是信標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)的？

為了找到這些答案，讓我們回顧一下供應(yīng)鏈可視性解決方案的演變，并比較每種技術(shù)，即條形碼、RFID、BLE 信標(biāo)及其特性和缺點(diǎn)。我們還將看到 NFC（一種在消費(fèi)領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)）在供應(yīng)鏈或物流可視性方面的表現(xiàn)如何。

?  供應(yīng)鏈可視性 1.0：條碼解決方案

條形碼是粘貼在產(chǎn)品或包裝上的標(biāo)簽，具有光學(xué)機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)表示形式，表示有關(guān)該包裝或產(chǎn)品的某些信息。條形碼從一維發(fā)展到二維，最近又發(fā)展到流行的 QR 碼，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)以識別特定對象。 條碼技術(shù)及其光學(xué)掃描儀首次使供應(yīng)鏈經(jīng)理能夠掃描任何中心的包裹，并將數(shù)據(jù)鏈接到中央存儲(chǔ)庫，例如 ERP WMS 或 TMS。

條形碼的缺點(diǎn)：

1.        時(shí)間和勞動(dòng)力密集：條形碼的第 一個(gè)主要缺點(diǎn)是掃描每個(gè)包裹需要時(shí)間。如果您每天運(yùn)送 5,000 個(gè)包裹，并且在倉庫掃描每個(gè)包裹需要 3 秒，那么您每天將花費(fèi)近 4 個(gè)人小時(shí)用于“掃描”。如果處理 50,000 個(gè)包裹，一年將需要 40 人時(shí)或近 14,600 人日。

2.        無法提供實(shí)時(shí)定位：條形碼的第二個(gè)主要缺點(diǎn)是，如果不重新掃描整堆包裹，您就無法輕松地從一組包裹中找到一個(gè)關(guān)鍵包裹。此外，您無法通過條形碼獲取包裹的實(shí)時(shí)位置。例如，如果您的倉庫包含 5,000 個(gè)包裹，您需要一次掃描一個(gè)包裹來審核您的庫存。當(dāng)您的包裹在運(yùn)輸途中時(shí)，這同樣適用。

條形碼有助于為包裹帶來數(shù)字身份，但由于“視線”要求，事實(shí)證明它是勞動(dòng)密集型的。此外，他們無法實(shí)時(shí)定位包裹。這導(dǎo)致了 RFID 技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。  

?  供應(yīng)鏈可視性 2.0：RFID 解決方案

RFID 技術(shù)采用的標(biāo)簽包含可通過無線電波識別的微型電路。標(biāo)簽可以像紙質(zhì)標(biāo)簽一樣薄，也可以像鑰匙鏈一樣薄，具體取決于它可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)字符串?dāng)?shù)量和讀取距離。RFID標(biāo)簽大致分為無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽。 讀取 RFID 標(biāo)簽“不需要”像條碼那樣需要“視線”，但“讀取距離”取決于 RFID 標(biāo)簽是有源還是無源。  RFID 閱讀器可以是固定式或移動(dòng)式閱讀器，但您的手機(jī)不能像條碼那樣用于讀取 RFID 標(biāo)簽。

A：無源射頻識別

無源 RFID 使用標(biāo)簽（無電池），從讀取器發(fā)出的無線電波中獲取能量并將其反射回讀取器。一旦反射波被閱讀器捕獲，標(biāo)簽及其參數(shù)就被識別。由于無線電波會(huì)像回旋鏢一樣被反射，因此當(dāng)閱讀器讀取它時(shí)，其強(qiáng)度會(huì)迅速減弱，使得讀取范圍通常小于 20 英尺。
無源 RFID 標(biāo)簽通常用于在所需讀取范圍較小的倉庫門口和檢查站跟蹤低成本物品。

無源 RFID 在供應(yīng)鏈可視性方面的缺點(diǎn)：

1.        無法覆蓋倉庫：由于其讀取范圍非常小，您需要在地板上行走，并使用移動(dòng) RFID 讀取器覆蓋所有角落。如果您使用固定讀卡器來覆蓋整個(gè)倉庫，那么您將需要大量的讀卡器，并且會(huì)產(chǎn)生高昂的服務(wù)和維護(hù)成本。

2.        設(shè)置復(fù)雜：由于您的手機(jī)無法兼作 RFID 讀取器，因此您需要在卡車上設(shè)置昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施來讀取運(yùn)輸中的標(biāo)簽。讀取范圍仍然是確保容器中所有包裹安全的一個(gè)問題。即使在倉庫里，安裝起來也很費(fèi)力。您需要特定的閱讀器、網(wǎng)絡(luò)連接、路由器等。

3.        無法提供實(shí)時(shí)位置：閱讀器天生不具備 GPS 和 GSM 三角測量功能。

b.有源射頻識別

有源 RFID 采用帶有內(nèi)置電池的標(biāo)簽，可以像手機(jī)一樣將其信息發(fā)送到閱讀器，從而將讀取范圍擴(kuò)大到約 100 英尺。有源 RFID 技術(shù)在監(jiān)控倉庫、貨場和鐵路中的高價(jià)值包裹或設(shè)備時(shí)得到了應(yīng)用。

高讀取范圍使閱讀器能夠克服無源 RFID 解決方案的缺點(diǎn)，通過使用有限數(shù)量的閱讀器來感測整個(gè)堆場或倉庫中的包裹和設(shè)備，但其他缺點(diǎn)阻礙了它的擴(kuò)展。讓我們看看它們是什么！

有源 RFID 在供應(yīng)鏈可視性方面的缺點(diǎn)：

1.        由于其專有性質(zhì)而無法擴(kuò)展：由于專有協(xié)議，標(biāo)簽僅與其指定的 RFID 讀取器進(jìn)行通信。您的應(yīng)用程序需要特定的讀取器和標(biāo)簽，并且無法將它們開源。

2.        在緊急情況下，手機(jī)無法兼作讀卡器：您的卡車和倉庫需要有固定的讀卡器，或者司機(jī)需要隨身攜帶并負(fù)責(zé)任地歸還它們。

3.        成本高昂：由于制造的標(biāo)簽數(shù)量有限（由于協(xié)議的專有性質(zhì)），尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。這使得每個(gè)有源 RFID 標(biāo)簽的成本為一美元或更多，這對于許多用例來說可能不可行，例如需要一次性類型標(biāo)簽的最后一英里交付。

4.        由于功耗而無法提供實(shí)時(shí)定位：閱讀器需要蜂窩連接和 GPS 芯片組來對運(yùn)輸中的包裹進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。這意味著如果要構(gòu)建實(shí)時(shí)傳輸中監(jiān)控功能，該解決方案將變得非常耗電。

5.        設(shè)置復(fù)雜性：讀取器安裝、網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建和接線意味著設(shè)置和維護(hù)需要花費(fèi)大量工時(shí)。

因此，基于 RFID 的解決方案盡管解決了條碼的“視線”掃描和讀取范圍問題，但仍然無法提供倉庫內(nèi)移動(dòng)和運(yùn)輸途中的包裹的可擴(kuò)展、集成可見性。

讓我們看看信標(biāo)如何幫助解決這些缺點(diǎn)！我們還將簡要比較 BLE 和 RFID 與近場通信 (NFC)，該技術(shù)在物流或供應(yīng)鏈可視性應(yīng)用中的使用在消費(fèi)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注

?  供應(yīng)鏈可視性 3.0：基于BLE信標(biāo)解決方案

信標(biāo)、藍(lán)牙標(biāo)簽或 BLE 標(biāo)簽與有源 RFID 標(biāo)簽類似。它們具有內(nèi)置電池，可以提供較長的讀取范圍。BLE 和 RFID 之間最獨(dú)特的區(qū)別是，信標(biāo)采用高能效的藍(lán)牙低功耗 (BLE) 技術(shù)。BLE 是一種普遍可用的協(xié)議，也恰好是大多數(shù) GSM 芯片組（即您的手機(jī)）上存在的功能，從而使 BLE Beacons 在成本效益和可擴(kuò)展性方面具有戰(zhàn)略優(yōu)勢。

1.        您可以使用手機(jī)或任何使用帶有 BLE 的 GSM 芯片組的熱點(diǎn)設(shè)備讀取信標(biāo)。由于 GSM 設(shè)備已連接到網(wǎng)絡(luò)，因此您無需創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)、安裝路由器或 WiFi 區(qū)域。

2.        您可以通過使用 GSM 設(shè)備中的 GPS 芯片或通過蜂窩三角測量來獲取實(shí)時(shí)位置，從而不僅知道您的包裹是否在卡車中，還可以知道卡車在哪里。

3.        高讀取范圍：由于 BLE 技術(shù)的節(jié)能特性，信標(biāo)的讀取范圍高于有源 RFID。您可以用一個(gè)手機(jī)覆蓋一個(gè)大型倉庫的幾個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域，或者覆蓋一輛裝載包裹的卡車的整個(gè)長度和寬度。

4.        功耗更低：信標(biāo)可以有效地傳輸大量信息（溫度、濕度、光線等傳感器數(shù)據(jù)），而無需消耗太多電量——這也是由于 BLE 協(xié)議的性質(zhì)所致。這使得 BLE 標(biāo)簽或信標(biāo)可持續(xù)使用長達(dá) 3 年而無需充電。

5.        成本效益：由于藍(lán)牙協(xié)議在手機(jī)上的普遍使用，標(biāo)簽正在大規(guī)模生產(chǎn)，并且接近實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。信標(biāo)的成本已經(jīng)很低，您可以在每次使用后將其丟棄。

NFC 技術(shù)及其與 RFID 或 BLE 信標(biāo)的比較

近場通信或 NFC 是一項(xiàng)相對較新的技術(shù)。它是 RFID 的近親，因?yàn)樗墓ぷ鲙捙c高頻或 HF RFID 相同，即 13.56 Mhz。NFC 的功能類似于有源或無源 RFID，其中標(biāo)簽可以簡單地反射發(fā)射的無線電波，或者使用小電池向 NFC 讀取器主動(dòng)發(fā)射無線電波。

NFC讀卡器在當(dāng)今的智能手機(jī)上很常見，大多數(shù)Android和Windows手機(jī)都帶有NFC讀卡器，但該技術(shù)的最 大缺點(diǎn)是其讀取距離極低（僅在幾厘米范圍內(nèi)）。

事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)是為了實(shí)現(xiàn)近距離讀取應(yīng)用而開發(fā)的，例如智能手機(jī)之間的信息共享、信用卡身份驗(yàn)證和基于智能手機(jī)的支付，其中用戶的信用卡或智能手機(jī)需要靠近有源或無源標(biāo)簽。銷售點(diǎn) (POS)。

NFC 在解決供應(yīng)鏈可視性方面是否有效？

事實(shí)并非如此——如果您希望在不花費(fèi)太多時(shí)間或工時(shí)的情況下獲得一個(gè)擁有大量包裹的大型倉庫。它也不能用于監(jiān)控集裝箱運(yùn)輸?shù)陌虮O(jiān)控最后一英里的交付。

由于讀取數(shù)據(jù)包或貨物需要近距離，因此它與無源 RFID 幾乎相同，只是由于資產(chǎn)的需要，與無源 RFID 相比，讀取錯(cuò)誤（或在區(qū)域中讀取的雜散資產(chǎn)）有時(shí)會(huì)被最小化。與讀者近距離接觸。

另一方面，BLE 信標(biāo)具有較大的讀取半徑，并且在其覆蓋范圍內(nèi)功耗極低。它們還沒有主動(dòng) RFID 帶來的所有挑戰(zhàn)，例如基礎(chǔ)設(shè)施和成本。

總之

利用 BLE 技術(shù)的這些獨(dú)特優(yōu)勢，Roambee 于 2017 年 10 月推出了 BeeBeacon 解決方案。BeeBeacon 解決方案是業(yè)界首款用于包裹級監(jiān)控的基于運(yùn)輸中 GSM/BLE/Wi-Fi 移動(dòng)熱點(diǎn)的解決方案 了解 該解決方案如何幫助您在整個(gè)供應(yīng)鏈中獲取精細(xì)的包裹級數(shù)據(jù)和傳感器分析 - 在倉庫、堆場、在途和最后一英里交付優(yōu)化。