RFID技术在危险品物流管理中的应用

    【提要】危险品的物流管理关系着社会稳定、人民生命财产安全， 目前我国在这方面还处于起步阶段， 因此对危险品物流管理的探讨具有一定的意义。文章针对危险品物流的特殊性．介绍了危险品物流管理体系的基本框架及RFID技术。探讨了RFID技术在危险品物流领域运输前、运输中的应用以及在我国实践中政府的作用等问题。并以上海百万危险品铜瓶安装RFID标签为例说明了RFID技术在危险品物流管理中的作用。

    0 引 言

    随着我国工业化进程的不断推进，各大工业城市的发展规模也逐步扩大，企业和社会对危险化工原料的需求也不断增加，危险品物流作为物流领域的一个分支，其作用和影响也逐渐显现。我国危险品物流管理还处于起步阶段，大部分危险品的物流运作仍是沿用传统普通货物的物流操作，安全事故时有发生。危险品物流的特殊性，更需要强调安全性，建立危险品的现代物流管理体系具有特殊意义，表现在以下几个方面。

    (1)加强危险品的物流管理是社会稳定的前提条件；
    (2)加强危险品的物流管理是相关单位生存发展的需要；
    (3)加强危险品的物流管理是科技进步的保障。

    在危险品物流管理体系建设的过程中，针对信息准确性和及时性等的严格要求，广泛采用了各种最新的信息技术成果。RFID技术能够显著增强危险品物流系统的跟踪和追溯能力，具有广泛的应用前景，探讨RFID技术在危险品物流管理中的应用有着十分重要的实际意义。

    1 危险品物流管理体系与RFID技术

    1．1 危险品物流管理体系的基本框架
    危险品物流管理是一项复杂的系统工程，应用信息技术加强危险品物流信息技术加强危险品物流管理体系的建设，有助于提升危险品物流管理的水平。危险品物流管理体系建设应遵循如下三个原则：
    (1)高效准确地记录和维护危险品的基本信息：
    (2)能够准确提供危险品安全实时数据和历史数据，辅助管理者制订计划和决策：
    (3)程序模式化，能使系统不断升级和与其他系统无缝对接。

    总体上讲，危险品物流管理体系的核心功能部分主要包括客户服务系统、物流资源调度系统、数码仓库应用系统、数码配送应用系统、实时信息采集系统五大部分。其组成如图1所示。

    1．2 RFID技术
    RFID (Radio Frequency Identification)技术是自动识别技术的一种，也称为无线射频识别技术。是从2O世纪9O年代兴起的一项自动识别技术。它利用无线射频方式进行非接触双向通信． 以达到识别目的并交换数据。与磁卡、IC卡等接触式识别技术不同，RFID系统的电子标签和阅读器之间无需物理接触就可完成识别，因此，它可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用。

    完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统(Auto Identification System，AIDS)、应用程序接El(Ap―plication Interface，API)和应用系统软件(Application Software)。即自动识别系统完成系统的采集和存储工作，应用系统软件对自动识别系统所采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统软件之间的通信接口。

    RFID系统一般由电子标签(Tag)、阅读器(Read Device)以及管理系统(软件)、数据交换等组成。在典型的RFID系统中，最为直观的外部设备就是电子标签与阅读器。电子标签在实际应用中，必须给它供电才能工作。

    按照标签获取电能的方式不同，分为主动式标签和被动式标签。主动式标签内部自带电池进行供电，它的电能充足，工作可靠性高，信号传送的距离远。被动式标签内部不带电池，要靠外界提供能量才能正常工作。被动式标签典型的产生电能的装置是天线与线圈，当标签进入系统的工作区域，天线接收到特定的电磁波，线圈就会产生感应电流，再经过整流电路给标签供电。被动式标签具有永久的使用期。根据内部使用存储器类型的不同，标签可以分为只读标签与可读可写标签。只读标签内部只有只读存储器ROM、随即存储器RAM，一般还有缓冲存储器。可读可写标签内部的存储器除了ROM、RAM和缓冲存储器之外，还有非活动可编程记忆存储器。这种存储器除了存储数据功能外，还具有在适当的条件下允许多次写入数据的功能。

    阅读器也称为信号接收机或者读写器。阅读器的基本功能就是提供与标签进行数据传输的途径。另外，阅读器还提供相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。标签中除了存储需要传输的信息外，还必须含有一定的附加信息，如错误校验信息等。识别数据信息和附加信息按照一定的结构编制在一起，并按照特定的顺序向外发送。阅读器通过接收到的附加信息来控制数据流的发送。一旦到达阅读器的信息被正确的接收和泽解后，阅读器通过特定的算法决定是否需要发射机对发送的信号重发一次，或者知道发射器停止发信号，这就是“命令响应协议”。使用这种协议，即使在很短的时间、很小的空间也可以阅读多个标签，可以有效地防止“欺骗问题”的产生。
RFID系统的信息流如图2所示。

    2 危险品物流管理中RFID技术的应用

    F．I．Khan和S．A．Abbasi通过对1926年到1997年的3 222次危险化学品事故分析，得出这样的结论：有54％的事故是发生在固定设施，41％的事故发生在运输过程中，5％是两者皆有。如果考虑对生命和财产造成的伤害程度，在各种不同的运输方式中，公路运输是最危险的。因为公路往往通过人口较密集的区域，一般来说公路运输较铁路、水路运输事故发生率高。因此，合理选择危险品公路运量、路径等问题成为关注的焦点。而此时RFID技术为危险品物流过程的跟踪、监控、管理等提供了技术支撑和为事故发生后的应急处理提供了技术上的保障。

    2．1 危险品运输前
    在仓库的进货口，外包装上加装了RFID标签的危险品货物通过门口的，RFID阅读器便自动采集货物的信息，完成盘点并将信息输入主机系统数据库。入库后，通过阅读器自动完成清点作业，并更新库存信息。发货时，RFID阅读器可自动更新库存信息并实现对货物的实时追踪。

    2．2 危险品运输中
    危险品在运途中，借助沿途设置的RFID监测点，即可准确地了解货物的位置与完备性，在事故发生后，司机求援时不知道自己所在位置时，通过监测点也能迅速得知事故发生的位置，从而保证了能在第一时间采取紧急救援措施。

    因在危险品物流管理过程中，为减少危险品物流过程中的事故损失， 降低危险品物流风险，相关管理部门应规划设计危险品物流网络，例如限制危险品运输的路径，危险品运输的时间，尽量避免在人口密集的地区、时间进行危险品物流操作。故应用RFID技术可跟踪、监控运输车辆的路径与时间。

    3 RFID技术在我国危险品物流管理的建设

    3．1 政府作用
    RFID在中国市场的发展中，政府的推动起到了重要作用。从2005第二季度的数据来看，政府相关应用占据了RFID各应用领域中最大的份额，其中第二代身份证开始全面发放，是我国RFID市场规模得以迅速扩大的最重要原因：2005年第二季度，第二代身份证以及相关产品占据了整个市场38％的份额，远远超过其他应用。除了身份证以外，政府也在其他领域推动RFID的应用，包括城市交通、铁路、网吧、危险物品管理等方面，这些应用主要利用RFID读取上的方便与高安全性带来的防伪能力，政府的推动不但拓展了我国RFID市场，同时也带动了相关产业的发展，有助于发展配套环节、完善RFID产业链，为其进一步发展提供了条件。虽然RFID被普遍预计将在物流、供应链领域起到重大作用，但从目前国内应用状况来看，对于人的身份认证还是RFID最主要的用途，而物流、供应链方面仍然“雷声大、雨点小”，这是因为目前制约RFID发展的几个主要问题― ― 成本过高、缺乏统一标准、识别率欠佳、隐私担忧等等― ― 都没有得到很好的解决。

    3-2 成功实例：上海百万危险品钢瓶安装RFID标签
作为特大型城市，上海市使用装载危险品的钢瓶数量相当大。近年来， 由于各种原因发生的装载危险品钢瓶泄漏、爆炸事故，直接影响了百姓的生活和生命安全，甚至造成部分人员的伤亡。其原因，大多危险品钢瓶不能被有效的管理、跟踪：有的钢瓶已经过了有效期却还在使用；有的钢瓶虽然在有效期内，却多年没有进行年度审核检验，等等。从人民群众生命财产安全的角度出发，上海市政府决心将全市上百万罐装危险品钢瓶装上RFID标签，以便对它们进行有效监控和管理。

    该项目采用先进的RFID识别技术，每个钢瓶拥有唯一序列号， 由钢瓶收发部门把外部送来的钢瓶送到检验部门进行检验，合格后把电子标签不可逆性粘贴在钢瓶上，并通过手持式阅读器对钢瓶标签信息进行识别和数据写入，然后通过计算机串口把数据上传到数据库管理中心；对于新采购的钢瓶，则由检验部门直接粘贴电子标签，进而通过手持式阅读器上传数据。

    为了更清晰地了解每个钢瓶的情况，便于更完整的管理， 在钢瓶充装前进行再次的“检验一扫描阅读一输入数据库”，即整瓶环节。当钢瓶进行充气(液)后，将充装信息包括充装介质、重量、有效期等通过阅读器上传到中央数据库进行管理，即充装环节。在充装结束后由物流部门入库，发货时由物流人员扫描标签并写入此钢瓶要送达的客户、目的地以及发货时间等信息，上传至数据库中心，以