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［摘 要］ 本文首先介绍了RFID系统的基本组成和工作原理，分析了RFID应用在物流网中的技术优势，针对RFID自身特点和物流行业特征，构建了一个面向物流与供应链管理的RFID应用框架；为解决不同领域多个企业信息共享和协同工作，提出了基于Web Service的分布式RFID物流网应用体系，并就应用体系的具体实现做了详细的阐述。
［关键词］ RFID；电子标签；物流网；SOA
［中图分类号］F270.7［文献标识码］A［文章编号］1673-0194（2008）18-0062-04
1 引 言
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。进入21世纪后，由于大规模集成电路设计取得了突飞猛进的发展，以及企业出于提高自身竞争力的考虑，主动寻找新的技术提高管理和流通效率，使RFID技术借机崭露头角。成本越来越低的电子标签可以方便地粘贴于商品的包装上，并取代条形码成为供应链管理增值的重要手段。此外，生物特征识别（Biometrics）技术、微电机系统（MEMS）技术的兴起，也促成了一些集成多种功能的RFID应用。RFID产品在物流与供应链管理、防伪和安全控制、交通管理与控制、生产管理与控制等方面发挥着越来越大的作用。
2 RFID工作原理
最简单的RFID系统由以下3部分组成，在实际应用中，还需要其他硬件和软件的支持。
第一部分：电子标签（Tag）。由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。
第二部分：天线（Antenna）。在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息。它可以内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器天线接口相连。
第三部分：阅读器（Reader）。读取（或写入）电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。
RFID的核心部件是电子标签，它又被称为远距离射频卡、远距离IC卡、射频标签、应答器、数据载体。通过几厘米到几米甚至十几米的距离内读写器发出的无线电波，读取电子标签内的储存信息，通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。图1为电子标签与读写器通信的工作原理示意图。
（1）环境层：RFID应用环境构造，包括贴有电子标签的物品、天线、读写器、传感器、仪器仪表、计算机硬件、服务器、网络设备、终端设备等。
（2）采集层：基于RFID的物流信息采集，通过读写器采集RFID电子标签的信息，进行简单的信息处理(解码、防碰撞、多通道信息去重、信息过滤、分类)后将信息传送到集成层。
（3）集成层：RFID应用支撑平台，支持RFID信息的输入、获得、传输、处理及协同。包括信息查询服务、RFID中间件、集成平台、数据库系统及信息传输。
信息查询服务：包括物品编码管理、资源目录及解析查找、发现、定位、验证机制。
RFID中间件：主要解决信息语义定义、读写器信息采集、信息写入(一次写入或分段写入)、数据库接口。
集成平台：主要是在中间件基础上增加与第三方应用的接口(为财务、OA、电子商务、 MES、ERP、CIMS、SCM、CRM等系统提供数据接口)，使各种应用软件与RFID中间件数据互联互通。
数据库系统：为了高效、可靠、方便地对RFID信息进行管理，建立统一的物流数据库，对数据进行录入、修改、查询及统计。
传输系统：异地点到点之间RFID信息的传输架构，异地RFID系统信息传输的安全架构，实现RFID信息的分发和流转。
（4）应用层：RFID后端软件系统及应用系统界面，形成可定制的物流应用系统。包括企业信息管理软件，GPS/GIS系统，分析统计及报表生成；专用领域应用软件，满足行业应用的个性业务需求；网站平台，方便供应链节点信息的注册、查询及交互等信息服务；协同工作平台，实现企业在生产、流通、销售等环节应用中RFID与其他系统的协同工作。
5 基于Web Service 的物流网RFID应用体系
RFID应用系统可以是企业内、跨企业、行业内、跨行业、国家内乃至跨国的，因此它可以是一个分布式系统，包含不同领域的多个企业的信息，需要通过物流网实现信息的共享与协同工作。物流供应链中供应、生产、运输、存储、销售和消费等环节构成分布的应用节点，各节点自成一个应用系统，具有信息采集能力(数据采集模块)、数据整合能力(信息集成平台)、自治能力(专业行业应用、第三方应用)和通信能力(局域网、互联网、无线通信)，节点之间通过物流中心的编码解析机制进行信息交互和功能协同。基于Web Services的分布式应用体系如图3所示。
（1）RFID PSI：PSI（Public Service Infrastructure，公共服务体系）可以把所有的使用RFID的企业通过互联网连接在一起，提供基于互联网的全局网络服务功能，包括产品编码、编码解析与转换、目录服务、查询服务和定位服务等。
（2）数据管理器：实现条形码、RFID数据、过程事件、产品信息的管理。
（3）RFID系统集成软件平台：具有信息接发、转换、交互、汇总等功能。
（4）企业应用服务器：提供接口功能，支持企业OA／MES／ERP／SCM／CRM等信息系统的运行。
（5）RFID中间件：提供与现场设备（RFID读写器、传感器）的连接，与上层应用软件系统的集成。
（6）RFID编码体系：根据物流网中所涉及的物品，给出合适的RFID应用物品编码体系。
整个网络架构要提供信息跟踪的功能，根据产品的标识码就能将产品的全部信息及各个流动点的信息列出。为了保证跟踪信息的完整性而且可实时查询信息链，需要提供信息链备份功能，即使有一点间断也可以查出跟踪信息。
从技术实现来看，RFID PSI与Web Service具有良好的兼容性，甚至可以说RFID技术为Web Service提供了基础的“信息传感器”。有了RFID电子标签，Web Service 便有了充足的数据源，能够进一步促进物流和信息流的有效结合。
Web Service具有面向服务的体系结构（Service Oriented Architecture，SOA），采用SOA构架来设计构建RFID应用体系平台，使得平台更易于扩展，增强了平台与各种不同应用系统的互操作性。在此基础上建立的信息服务机制，可以提供跨区、跨国、分布式应用的信息整合服务。在基于SOA的RFID应用架构中，企业或企业部门作为一个独立的网络节点，通过Web Service接口“暴露”其可被共享的业务处理和信息，网络上其他节点通过调用Web Service接口，将相关的业务和信息整合到自己的业务系统和数据库系统中。
Web Services最适合用于开发跨平台和跨网络进行通信（因为所使用的http协议为防火墙所允许）的程序，可以跨越异质架构，联系客户、供应商、企业伙伴以及企业内部之间的信息系统，是电子商务B2B、企业信息等集成的最佳解决方案。只有根据业务需求制定动态的业务流程才能解决具体、多变的商务服务问题。在企业内部将Web Services技术应用于RFID系统主要是为了及时地处理企业网络边缘的信息，更好地发挥RFID系统对数据的处理能力。
6 结束语
随着全球经济一体化进程的推进，调度、管理和平衡供应链各环节（跨地区、跨国家）之间的资源变得日益迫切，将RFID技术和互联网整合应用的新型物流管理模式，从根本上改变了对生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控的动态协调水平。RFID技术开辟了一个新的巨大的市场。
主要参考文献
［1］ 赵士军. RFID技术在供应链中的应用［J］. 重庆交通学院学报，2007（2）：147－150.
［2］ 毛丰江. 基于RFID电子标签的物流控制系统设计［J］. 计算机与信息技术，2007（1）：31－32.
［3］ 郎为民. 识别（RFID）技术原理与应用［M］. 北京：机械工业出版社，2006.
［4］ 游战清 等. 无线射频识别技术（RFID）理论与应用［M］. 北京：电子工业出版社，2004.
［5］ 谭民，刘寓 等. RFID技术系统工程及应用指南［M］. 北京：机械工业出版社，2007.
［关键词］ RFID；电子标签；物流网；SOA
［中图分类号］F270.7［文献标识码］A［文章编号］1673-0194（2008）18-0062-04
1 引 言
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。进入21世纪后，由于大规模集成电路设计取得了突飞猛进的发展，以及企业出于提高自身竞争力的考虑，主动寻找新的技术提高管理和流通效率，使RFID技术借机崭露头角。成本越来越低的电子标签可以方便地粘贴于商品的包装上，并取代条形码成为供应链管理增值的重要手段。此外，生物特征识别（Biometrics）技术、微电机系统（MEMS）技术的兴起，也促成了一些集成多种功能的RFID应用。RFID产品在物流与供应链管理、防伪和安全控制、交通管理与控制、生产管理与控制等方面发挥着越来越大的作用。
2 RFID工作原理
最简单的RFID系统由以下3部分组成，在实际应用中，还需要其他硬件和软件的支持。
第一部分：电子标签（Tag）。由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。
第二部分：天线（Antenna）。在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息。它可以内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器天线接口相连。
第三部分：阅读器（Reader）。读取（或写入）电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。
RFID的核心部件是电子标签，它又被称为远距离射频卡、远距离IC卡、射频标签、应答器、数据载体。通过几厘米到几米甚至十几米的距离内读写器发出的无线电波，读取电子标签内的储存信息，通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。图1为电子标签与读写器通信的工作原理示意图。
（1）环境层：RFID应用环境构造，包括贴有电子标签的物品、天线、读写器、传感器、仪器仪表、计算机硬件、服务器、网络设备、终端设备等。
（2）采集层：基于RFID的物流信息采集，通过读写器采集RFID电子标签的信息，进行简单的信息处理(解码、防碰撞、多通道信息去重、信息过滤、分类)后将信息传送到集成层。
（3）集成层：RFID应用支撑平台，支持RFID信息的输入、获得、传输、处理及协同。包括信息查询服务、RFID中间件、集成平台、数据库系统及信息传输。
信息查询服务：包括物品编码管理、资源目录及解析查找、发现、定位、验证机制。
RFID中间件：主要解决信息语义定义、读写器信息采集、信息写入(一次写入或分段写入)、数据库接口。
集成平台：主要是在中间件基础上增加与第三方应用的接口(为财务、OA、电子商务、 MES、ERP、CIMS、SCM、CRM等系统提供数据接口)，使各种应用软件与RFID中间件数据互联互通。
数据库系统：为了高效、可靠、方便地对RFID信息进行管理，建立统一的物流数据库，对数据进行录入、修改、查询及统计。
传输系统：异地点到点之间RFID信息的传输架构，异地RFID系统信息传输的安全架构，实现RFID信息的分发和流转。
（4）应用层：RFID后端软件系统及应用系统界面，形成可定制的物流应用系统。包括企业信息管理软件，GPS/GIS系统，分析统计及报表生成；专用领域应用软件，满足行业应用的个性业务需求；网站平台，方便供应链节点信息的注册、查询及交互等信息服务；协同工作平台，实现企业在生产、流通、销售等环节应用中RFID与其他系统的协同工作。
5 基于Web Service 的物流网RFID应用体系
RFID应用系统可以是企业内、跨企业、行业内、跨行业、国家内乃至跨国的，因此它可以是一个分布式系统，包含不同领域的多个企业的信息，需要通过物流网实现信息的共享与协同工作。物流供应链中供应、生产、运输、存储、销售和消费等环节构成分布的应用节点，各节点自成一个应用系统，具有信息采集能力(数据采集模块)、数据整合能力(信息集成平台)、自治能力(专业行业应用、第三方应用)和通信能力(局域网、互联网、无线通信)，节点之间通过物流中心的编码解析机制进行信息交互和功能协同。基于Web Services的分布式应用体系如图3所示。
（1）RFID PSI：PSI（Public Service Infrastructure，公共服务体系）可以把所有的使用RFID的企业通过互联网连接在一起，提供基于互联网的全局网络服务功能，包括产品编码、编码解析与转换、目录服务、查询服务和定位服务等。
（2）数据管理器：实现条形码、RFID数据、过程事件、产品信息的管理。
（3）RFID系统集成软件平台：具有信息接发、转换、交互、汇总等功能。
（4）企业应用服务器：提供接口功能，支持企业OA／MES／ERP／SCM／CRM等信息系统的运行。
（5）RFID中间件：提供与现场设备（RFID读写器、传感器）的连接，与上层应用软件系统的集成。
（6）RFID编码体系：根据物流网中所涉及的物品，给出合适的RFID应用物品编码体系。
整个网络架构要提供信息跟踪的功能，根据产品的标识码就能将产品的全部信息及各个流动点的信息列出。为了保证跟踪信息的完整性而且可实时查询信息链，需要提供信息链备份功能，即使有一点间断也可以查出跟踪信息。
从技术实现来看，RFID PSI与Web Service具有良好的兼容性，甚至可以说RFID技术为Web Service提供了基础的“信息传感器”。有了RFID电子标签，Web Service 便有了充足的数据源，能够进一步促进物流和信息流的有效结合。
Web Service具有面向服务的体系结构（Service Oriented Architecture，SOA），采用SOA构架来设计构建RFID应用体系平台，使得平台更易于扩展，增强了平台与各种不同应用系统的互操作性。在此基础上建立的信息服务机制，可以提供跨区、跨国、分布式应用的信息整合服务。在基于SOA的RFID应用架构中，企业或企业部门作为一个独立的网络节点，通过Web Service接口“暴露”其可被共享的业务处理和信息，网络上其他节点通过调用Web Service接口，将相关的业务和信息整合到自己的业务系统和数据库系统中。
Web Services最适合用于开发跨平台和跨网络进行通信（因为所使用的http协议为防火墙所允许）的程序，可以跨越异质架构，联系客户、供应商、企业伙伴以及企业内部之间的信息系统，是电子商务B2B、企业信息等集成的最佳解决方案。只有根据业务需求制定动态的业务流程才能解决具体、多变的商务服务问题。在企业内部将Web Services技术应用于RFID系统主要是为了及时地处理企业网络边缘的信息，更好地发挥RFID系统对数据的处理能力。
6 结束语
随着全球经济一体化进程的推进，调度、管理和平衡供应链各环节（跨地区、跨国家）之间的资源变得日益迫切，将RFID技术和互联网整合应用的新型物流管理模式，从根本上改变了对生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控的动态协调水平。RFID技术开辟了一个新的巨大的市场。
主要参考文献
［1］ 赵士军. RFID技术在供应链中的应用［J］. 重庆交通学院学报，2007（2）：147－150.
［2］ 毛丰江. 基于RFID电子标签的物流控制系统设计［J］. 计算机与信息技术，2007（1）：31－32.
［3］ 郎为民. 识别（RFID）技术原理与应用［M］. 北京：机械工业出版社，2006.
［4］ 游战清 等. 无线射频识别技术（RFID）理论与应用［M］. 北京：电子工业出版社，2004.
［5］ 谭民，刘寓 等. RFID技术系统工程及应用指南［M］. 北京：机械工业出版社，2007.