條形碼、RFID、NFC、BLE 信標(biāo)

多年來(lái)，人們采用了各種方法來(lái)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(guò)其供應(yīng)鏈的可見(jiàn)性。隨著數(shù)字系統(tǒng)的出現(xiàn)，包裹上的“手動(dòng)編寫(xiě)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(shí)別 (RFID) 和近場(chǎng)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(duì)倉(cāng)庫(kù)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(wú)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(shí)別特定對(duì)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(kù)，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(cāng)庫(kù)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(wú)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(wú)法輕松地從一組包裹中找到一個(gè)關(guān)鍵包裹。此外，您無(wú)法通過(guò)條形碼獲取包裹的實(shí)時(shí)位置。例如，如果您的倉(cāng)庫(kù)包含 5,000 個(gè)包裹，您需要一次掃描一個(gè)包裹來(lái)審核您的庫(kù)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(lái)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(wú)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(guò)無(wú)線電波識(shí)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(wú)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(wú)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(wú)源射頻識(shí)別

無(wú)源 RFID 使用標(biāo)簽（無(wú)電池），從讀取器發(fā)出的無(wú)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(shí)別。由于無(wú)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(wú)源 RFID 標(biāo)簽通常用于在所需讀取范圍較小的倉(cāng)庫(kù)門(mén)口和檢查站跟蹤低成本物品。

無(wú)源 RFID 在供應(yīng)鏈可視性方面的缺點(diǎn)：

1.        無(wú)法覆蓋倉(cāng)庫(kù)：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(lái)覆蓋整個(gè)倉(cāng)庫(kù)，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(wú)法兼作 RFID 讀取器，因此您需要在卡車(chē)上設(shè)置昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)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(wèn)題。即使在倉(cāng)庫(kù)里，安裝起來(lái)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(wú)法提供實(shí)時(shí)位置：閱讀器天生不具備 GPS 和 GSM 三角測(cè)量功能。

b.有源射頻識(shí)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(cāng)庫(kù)、貨場(chǎng)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(wú)源 RFID 解決方案的缺點(diǎn)，通過(guò)使用有限數(shù)量的閱讀器來(lái)感測(cè)整個(gè)堆場(chǎng)或倉(cāng)庫(kù)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(wú)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(wú)法將它們開(kāi)源。

2.        在緊急情況下，手機(jī)無(wú)法兼作讀卡器：您的卡車(chē)和倉(cāng)庫(kù)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(duì)于許多用例來(lái)說(shuō)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(wú)法提供實(shí)時(shí)定位：閱讀器需要蜂窩連接和 GPS 芯片組來(lái)對(duì)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(wèn)題，但仍然無(wú)法提供倉(cāng)庫(kù)內(nèi)移動(dòng)和運(yùn)輸途中的包裹的可擴(kuò)展、集成可見(jiàn)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(jiǎn)要比較 BLE 和 RFID 與近場(chǎng)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(zhǎng)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(shì)。

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(wú)需創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)、安裝路由器或 WiFi 區(qū)域。

2.        您可以通過(guò)使用 GSM 設(shè)備中的 GPS 芯片或通過(guò)蜂窩三角測(cè)量來(lái)獲取實(shí)時(shí)位置，從而不僅知道您的包裹是否在卡車(chē)中，還可以知道卡車(chē)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(cāng)庫(kù)的幾個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域，或者覆蓋一輛裝載包裹的卡車(chē)的整個(gè)長(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)達(dá) 3 年而無(wú)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(chǎng)通信或 NFC 是一項(xiàng)相對(duì)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(wú)源 RFID，其中標(biāo)簽可以簡(jiǎn)單地反射發(fā)射的無(wú)線電波，或者使用小電池向 NFC 讀取器主動(dòng)發(fā)射無(wú)線電波。

NFC讀卡器在當(dāng)今的智能手機(jī)上很常見(jiàn)，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(kāi)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(wú)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(cāng)庫(kù)。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(wú)源 RFID 幾乎相同，只是由于資產(chǎn)的需要，與無(wú)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(méi)有主動(dòng) RFID 帶來(lái)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(shì)，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(jí)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(jí)數(shù)據(jù)和傳感器分析 - 在倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)、在途和最后一英里交付優(yōu)化。