RFID技術簡介

射頻識別（Radio Frequency Identification， RFID）是一種非接觸式的自動識別及數據采集技術，利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現RFID標簽和RFID閱讀器之間的無接觸信息傳遞達到識別和數據采集的目的。

RFID基本系統由作為系統數據載體的RFID標簽、負責標簽信息讀寫的閱讀器、以及在標簽和閱讀器之間傳遞射頻信號的天線共三部分所組成。RFID閱讀器發射一特定頻率的無線電波能量給標簽，用以驅動標簽電路將內部的數據送出，此時閱讀器便依序接收解讀數據，送至后臺支撐信息系統進行相關數據處理。

而從整個RFID應用的角度來看，系統則可以包括由RFID標簽、閱讀器、天線、通信網絡以及應用服務器等所組成的硬件系統，由企業/組織的信息系統、數據庫和業務流程系統所組成的軟件系統，以及具有數據采集、過濾、排序、聚集和轉發等數據處理功能、并支撐整個業務運營的中間件系統共三個子系統。

與條形碼相比，RFID技術在1）快速掃描、2）體積小型化且形狀多樣化、3）抗污染能力和耐久性、4）可重復使用、5）穿透性和無障礙閱讀、6）數據的記憶容量大、7）安全性等方面，具有非常明顯的優勢。

RFID 技術已經被廣泛應用于供應鏈/物流倉庫管理、自動生產線管理、包裹與集裝箱管理、文檔追蹤/圖書管理、醫療保健等眾多領域。RFID 技術與互聯網、通訊等技術、以及其他傳感技術相結合，可實現全球范圍內物品的編號、識別與跟蹤，進而創建一個物理連接的世界，即“物聯網”，進而實現物流與信息流的完美且有機整合。

煙草行業的數字化物流管理現狀

煙草行業的物流可以分為煙葉生產和收購的原料物流、卷煙制造商生產過程中的內部物流即工業物流、以及成品煙銷售環節外部物流即商業物流。

對于原料煙葉收購，為確保收購的煙葉既能符合收購標準而同時又能達到工商交接的質量要求，國家煙草專賣局出臺了“原收原調、一打三掃”措施。目前“一打三掃”陸續使用條形碼來唯一標識煙包，并通過掃描槍可以將條碼標識導入到后臺信息管理系統中，進而就可以實現對煙葉質量與流向的跟蹤。

對于成品煙封裝工序中，采用動態稱重檢測并輔以條碼掃描來解決需要通過人工檢查煙箱中是否存在香煙缺條的問題，以在一定程度上確保產品的質量。而對于原料煙葉，對不同級別的煙葉使用不同的內部條碼，可以實現煙絲的自動配料。將條碼用于煙箱堆垛及自動分揀系統中，實現了自動分揀、運輸、堆垛和自動儲存。在成品煙出入庫調度時，能夠實現成品煙的自動出庫和入庫操作。

在成品煙的銷售物流中，利用條碼技術可以實現成品煙條級的全程流通跟蹤。另外，輔以其他技術可以實現煙草的防偽和銷售安全。

通過在煙草管理的諸多環節中引入條碼技術，極大地提高了煙草的生產效率和流通效率，有利于產品質量的控制，而且提高了庫存管理的及時性和準確性，可使煙草行業的生產、銷售管理的自動化水平上了一個新臺階。

但由于傳統的條碼系統有明顯的缺點，如需要停止等待逐個掃描、易污染和折損、批量識讀效率不高等，無法滿足快速準確的需求。而且，目前煙草管理的多個環節還仍然是采用手動信息錄入方法，部分環節的盤點效率低下，整個流程的信息化程度不高。另外，基于條形碼的煙草防偽技術也存在諸多問題和局限性。

因此有必要引入一種新型的技術，來幫助提升煙草行業中生產和物流的數字化管理水平，實現我國煙草生產、銷售、專賣管理等的有一新的跨越。

基于RFID技術的煙草行業管理

針對上述問題，可采用基于RFID技術來對煙草行業中各個環節進行數字化管理。RFID技術不但可以滿足現代物流中配送運轉模式及高效率的要求；還能通過從原料收購和生產線就開始的追蹤，以及在供應鏈中提升其透明度，可以有效遏制甚至杜絕體外循環，并通過利用RFID技術并輔以其他技術，實現煙草流通領域中的全程防偽和安全管理。同時從原料煙葉收購和成品煙的生產過程開始就采用RFID技術，可以有效地提高勞動生產率，以及煙草產品質量，實現整個煙草物流和信息流的暢通，可將煙草環節的生產、物流、銷售等信息返回到后臺運營信息系統中，最終也可為相關決策部門提供分析服務和決策支持。

與傳統的數據采集技術如條形碼等比較，具有方便快捷（無需人工操作）、數據存儲量大、讀取速度快以及抗復雜環境能力強等獨特的技術優勢，RFID技術在原料煙葉收購、卷煙生產工藝流程管理、以及成品煙銷售流通管理等環節能夠發揮出巨大的作用，具有廣闊的應用前景。

以下從在原料煙葉收購管理、卷煙生產工藝流程管理、成品煙銷售物流管理、成品煙防偽管理等中應用RFID技術，以及對煙草相關RFID數據進行實時處理等方面進行簡要說明。

基于RFID技術的原料煙葉收購管理

作為規范煙葉收購及工商交接的管理標準，“原收原調”要求等級到位、保證質量、工商對接、流程規范。而“一打三掃”具體操作是指煙草站對收購的煙葉成包打碼（“一打”），出庫時掃碼（“三掃”），煙葉移到市公司倉庫入庫時掃碼（“三掃”），煙葉工商交接出庫時掃碼（“三掃”）。

針對“一打三掃”，可以采用RFID技術陸續實施打碼到條，使用RFID標簽內存出的編碼來唯一標識煙包，通過具有無線接入功能的手持式RFID閱讀器可以將RFID標簽編碼導入到基層的后臺基站信息管理系統中。同時為盡可能少對現有物流倉儲模式的改變，仍可以使用托盤作為多件煙載體，在托盤上也采用RFID托盤標簽來關聯件煙信息。而在商業入庫環節，可以實現逐件到托盤件垛的關聯，并可以準確快速地完成整托盤到貨入庫掃描工作；在商業分揀領用出庫環節，可以實現整托盤出庫掃描工作。

這樣，在盡量少地改變現有物流運作方式的情形下，就可以實現對煙葉質量與流向的準確而實時跟蹤。進而達到國家煙草專賣局的“原收原調”和“一打三掃”要求。

基于RFID技術的卷煙生產工藝流程管理

而對于原料煙葉，對不同級別的煙葉使用不同的RFID標簽編碼進行夾板煙的調運。生產中根據制絲車間生產的需要，中央控制室只需輸入不同的內部編碼就可以在煙絲倉庫中自動調度煙絲包來進行煙絲的自動配料。

在在制絲環節，RFID可應用于自動儲葉庫、煙絲自動預混庫、煙絲自動成絲庫以及煙葉的自動拆包與包裝物的自動回收。而在卷煙環節，RFID可用于煙絲的自動供給、濾嘴存儲自動化立庫、條煙與成品煙箱的自動輸送與數據采集、成品煙的自動碼垛與拆垛等。

在喂料環節，上位管理系統按先進先出的原則指定存儲區某儲存道排出煙絲箱至出庫穿梭車上。在出庫穿梭車上裝RFID閱讀器，校驗箱上RFID電子標簽信息，確認是否與預定信息相符合。如果信息一致，則正常出庫；若信息與預定信息不符合，則送回原來的存儲通道后重新輸出與預定信息相符合的煙絲。

在煙箱堆垛及自動分揀工序中，將RFID標簽編碼用于煙箱堆垛及自動分揀系統中。成品煙箱從生產線下來，匯總到一條運輸線上，通過RFID閱讀器識別其RFID標簽碼后，分別計數，自動登記完成生產情況，然后經機械手抓取，把不同品牌、不同規格的卷煙送到指定位置，實現了自動分揀、運輸和自動儲存的整個過程。

對于成品煙封裝工序中，采用動態稱重檢測等方法并輔以RFID技術來自動檢查煙箱中是否存在缺條。首先通過RFID標簽來自動識別不同品牌、不同規格的產品。然后就能根據不同機型生產的不同品牌、不同規格卷煙所對應的基準重量，準確檢測出缺條問題，解決了因煙支重量的波動、包裝材料規格不同等帶來的檢測難題。

在整個卷煙生產過程中， 可以充分應用RFID技術，對包括煙葉（煙捆，煙桶及煙箱）、非煙草材料（紙筒、粘合劑、薄膜等）、NTM 貨盤（醋酸鹽纖維、印刷材料、三醋酸甘油酯等）、過濾盤及紙箱等生產原料、輔料等物品對進行追蹤管理。

基于RFID技術的成品煙倉庫物流管理

當前為適應國家煙草行業“一號工程”需求，實現成品煙的生產、配送環節全流程的信息追蹤管理，可以采用以RFID技術為核心的煙草物流管理系統，使卷煙的生產環節與商業環節有機地結合起來，這樣不僅提高了企業的生產效率，也提高了成品煙配送銷售環節的物流效率與信息的系統管理。

通過采用RFID配套技術，煙草原料、成品煙倉庫可以實現自動、快速和準確的物品信息采集和關聯功能、進貨管理功能、出貨管理功能、以及盤貨和庫存等實時倉庫管理功能。

自動入庫管理：當成品卷煙通過進貨口傳送帶進入倉庫時，掃描并記錄每一件煙的RFID標簽信息，并與托盤所附的RFID標簽信息進行關聯。然后，倉庫管理信息系統通過無線網絡將存貨指令以及出貨位發到同樣貼有RFID標簽的叉車車載系統，按照要求存放到相應貨位。同時，在LED大屏幕上圖表化顯示已經入庫信息。

自動出庫管理：通過倉庫管理信息系統錄入提貨單據并給定出貨貨位，通過無線網絡將出貨指令發到同樣貼有RFID標簽的叉車車載系統叉車接到出貨指令，到指定貨位叉取托盤貨物。叉取前叉車讀寫器再次確認托盤貨物準確性，然后將托盤貨物送至出貨口傳送帶，出貨口傳送帶讀寫器讀取托盤標簽信息是否準確，校驗無誤出貨。同時，在LED大屏幕上圖表化顯示已經入庫信息。

實時倉庫盤貨與庫存管理：基于倉庫中實時RFID數據，可以準確、快速地對倉庫里存放的物品進行盤貨，并匯報當前庫存狀態。

通過在煙草物流的干線運輸（鐵路、公路、水路、航空）、中轉接發、庫存保管、區域及城市內配送等物流環節部署和使用RFID技術，配合以計算機管理信息系統、GPS衛星定位系統，可以實現運費墊付、貨款結算、業務統計等全方位、全過程、全天候的綜合物流服務，達到對業務實現全程精細化全方位管理和追蹤，有效掌握貨物的動態，從而實現運輸、庫存、貨物組配合理化。

基于RFID技術的成品煙防偽管理

以打擊煙草行業中制假售假行為，維護消費者合法權益，卷煙生產商大都已經采用條碼配以先進的高科技防偽技術如印花稅票防偽技術、全息防偽、激光噴碼機、溫變防偽技術、激光變色防偽技術、以及最新的重離子微孔防偽技術等。但煙草包裝的防偽不僅是每一包，每一條和每一箱也可能需要防偽功能，而采用RFID標簽技術的射頻防偽技術是煙草防偽的一個完善的綜合解決方案。

在通常所說的防偽技術基礎上，借助一包（也可以是一條或一箱）煙上所貼附的RFID標簽，有條件的煙草銷售商或煙草專賣管理部門就可以通過RFID閱讀器識別出卷煙產品上的標簽，并連接到后臺的煙草專賣信息管理系統，實現實時防偽檢測，而一般消費者或煙草專賣巡店員手持式閱讀器或具有RFID功能的手機，通過無線接入設備登錄到相關煙草專賣系統，實時檢查所購卷煙產品的防偽信息。另外，針對RFID標簽本身的防偽目前也已經有經濟可行的解決方案可供選用。

RFID數據的實時處理技術

采用RFID技術之后，煙草收購、生產及流通等環節的系統將以實時數據流的形式高速產生海量數據，如何有效地分析和利用這些數據，也是在煙草行業中充分發揮RFID技術潛力和作用的關鍵。

整合RFID數據與煙草行業的后臺業務流程系統和信息系統，可以助推包括生產等業務過程的自動化，可以實現煙草原料、生產輔料、生產工具、以及成品煙的準確和實時追蹤，可以實現生產和物流倉庫中的物品的精確定位、調度、和庫存管理，以及成品煙銷售過程中的防偽管理等。

原始RFID數據所含語義簡單，只是能夠實時告知于某個時刻（時間戳）某個物品（RFID標簽ID）曾經停留于某個位置（RFID閱讀器或天線的位置），如果需要進行更為有效和復雜的業務流程監控，可以對原始RFID數據流進行復雜事件處理和實時復雜查詢，以得到對于煙草行業的生產、流通以及管理過程有價值的模式（復雜事件）。如通過檢測給定的時間段內物品是否依次經過了某幾個位置，來判斷物品生產、質量檢測等過程是否存在如遺漏工序、漏檢、盜竊等異常；如通過統計物品在指定流水線的工作地點所停留的時間，來分析生產流程的效率改進機會；等等。

對于產生的大量RFID歷史數據，直接丟棄是非常可惜的，因為這些原始數據中隱含了很多有價值的信息。可通過RFID數據過濾、聚集以及壓縮技術對這些數據進行一些前期預處理，并存儲到RFID專用的數據倉庫中。隨后，可根據實際業務需求，對這些數據進行統計分析、甚至是模式挖掘，結合煙草本身的產品信息系統、業務流程系統、物流管理系統以及專賣系統等，以有效地支持煙草行業的生產、流通、專賣等環節的決策工作。

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