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李学平:RFID技术在邮政领域的应用

作者:李学平
来源:计世网直播/RFID射频快报整理
日期:2007-06-25 17:50:09
摘要:中国邮政集团公司科学研究研究院规划院李学平副院长讲解了各国应用RFID技术的情况,随后深入剖析了上海EMS总包处理示范工程的案例以及邮政领域的十一五期间重点科研及试点项目。
关键词:邮政RFID技术

中国邮政集团公司科学研究规划院副院长李学平先生发表主题演讲 

李学平:各位来宾上午好!全世界有上千个工具,把我们整个的邮政实行了一个全局性的保护。那么中国的邮政有201个分拣中心,有66000多个网点,也是把中国的邮政实现了信息化。从全球化来讲有一个POSTNET网,这是信息化的网络,当然有个别的国家用到了我们GSS网。前几年我们投入了数十亿元建造了一个中国最大的营销网络,是中国邮政的综合计算机网,在这个网上目前有20个应用子系统在上线运行。其中电子化支局系统、中心局生产作业系统、邮运指挥调度系统等直接支撑邮件处理的。我们寄送的邮件首先要交寄到当地的邮局,然后汇集到我们下一步所属的分拣中心,然后再分拣到各个邮局。那么这个过程是非常复杂的,那么我们的总包处理,全部都采用了条码系统。另外为了保障对客户提供的服务,各个国家的邮政都实行了严格的作业制度,中国邮政有一个非常有名的三项基本制度。就是到每一个环节,如果我出现人与人交接,就要进行勾条核对、交接验收和数字上的核对。所以邮政的生产流程工艺是很复杂的,另外因为我们的竞争关系时间要求也是很紧的,质量要求也是很严格的。所以在以前我们应用条码的时候,可以说条码从某种意义上来讲,对我们前面所说的规章制度和服务质量的保证,起到了非常重要的作用。但是,它还是有一些局限性,比如说它必须是可视性的识别,这给我们的核对造成了很大的麻烦,而目前的RFID技术恰恰可以避免条码上的缺陷,为我们进一步提高产品的识别提供的可能。 
     
那么邮政利用RFID有它内在的原因,就是为了提高服务质量,来提高管理水平,同时也提高我们内部的生产效率和邮政本身的经营效益。那么从外部来讲有两个因素,万国邮联对于各个国家之间的邮费的结算是要和质量挂钩的,那么怎么使各个国家对结算心服口服呢?目前我们就使用RFID这个系统,目前国家“863”项目的启动,给邮政创造了非常好的环境。 
     
第二步我简单向大家介绍一下RFID技术在邮政上在国际的一些情况。万国邮联这个组织对RFID是很重视的,它的相关的组织大概有三个方面,一个是信息技术合作组织、电子邮政用户组,这下面设5个工作组,这个组的职责有三点。第一点是推进RFID技术在成员国中的认知,使大家都了解、认识RFID技术。第二点,就是创造一个应用RFID技术的环境,最后来推进RFID技术在整个邮联成员国中的应用。 
     
和RFID有关的标准化组织,邮联有一个专门的标准化委员会,目前已经出台了相关的标准,一个是关于术语方面的,一个是关于系统要求方面的,还有在不同的环境下的标准。我们现在这个标准是零动态的标准。目前在邮联里面RFID的活动非常多,首先在年初RFID工作组启动了一个在邮联整个成员国中进行RFID调查的调查活动,7月份的调查结果已经反馈出来了。第二个在去年的10月6日召开了RFID的技术论坛,在这中间我们针对全球如何应用RFID技术在全球的服务质量检测方面,特别是和结算挂钩的检测方面制定了RFID的组,起草了一个工作计划。6月13日正式对这个计划进行了审查,另外在今年的10月15、16要进行一个论坛。同时,我们要对RFID的技术标准进行审核,对它进行更新。还有我们要搭建成员国之间进行RFID交流的平台,有可能还会有一个工作的规划。 
     
RFID应用的范围深度都不同,最大的应用就是我刚才讲过的,目前在55个国家已经采用了基于RFID技术的邮件服务质量测评系统。另外在不同的国家,都利用RFID采用不同的技术。 
     
首先是邮件传递服务质量自动检测系统采用了双频,125千赫兹是用于标签的激活,433兆是用于数据的传输。这是一个最大的联网的系统,目前的问题是成本太高,邮联在191个国家推广这套系统,很多的发展中国家是支撑不起的。所以刚才我们说的计划,是发展中国家也支付得起的,能够解决邮联问题的解决方案。 
     
这是目前的系统基本的架构,首先有一个集成,把标签集成在一起,还有一个IPC的中心在比利时,他们进行数据的收集。同时又数据源通过Internet终端,把测试员发出的信息,人员收录到整体的计算机里面。这是它采用的标签的样品,大家看到里面有一个电池,这个电池它平时是出于休眠状态的,激活之后才进行工作。因为这个系统已经运行了10年了,据他们统计电池的使用寿命可以达到5年。这是它两种不同的天线,下面一种是一种叫做简易装置。这个是把阅读器和发射装置以及天线、激励器结合在一起的。现在也在想降低成本,来占领其他100多个国家的市场。 
     
第二个例子我介绍一下丹麦邮政用的容器的标准。这个最大的特点是标签本身有一个条码,条码和标签产生一个绑定的关系,这样在没有RFID阅读器的地方,通过条码的阅读,也可以实现容量的管理、跟踪。 
     
第三个例子讲一下咱们的邻居韩国,他们对于RFID的研究也是地重视,他们制定了一个5年的规划。那么在过去的1年里面,他们也是在容器上进行了RFID的试点,他们08年想扩展到散业的包裹上,然后进一步到挂号信到我们整个的RFID的应用。这是韩国的向于信息产业部下面的研究院做的规划,而目前在万国邮联的影响也是比较大的。 
     
目前的试验主要是在容器方面,他们的试验效果有一些结论。他们感觉到在这种情况下,如果集中容器在1秒每米的速度中,就可以达到阅读的效果,但是如果3米每秒就不太稳定了。另外他们感觉到对于金属表面的反射问题,还有阅读信息的准确问题都是难点所在。 
     
还有一个系统是在今年4月份万国邮联开会期间,西班牙他们专门介绍了他们的应用,这个应用媒体报道是欧洲最大的实用化的EPC  Gen2的系统,这在邮政来说是投资比较大的,他们也是非常强有力的竞争。在这里大家可以看一下,它和现有的433兆系统的比较,最大的问题是下面的芯片的价格上面。目前丹麦的公司提供的系统它的标签的价格,是30欧元,现在已经降到25美元左右。但是采用这个芯片就很便宜了,就是30欧分。他们的阅读率是很好的,基本上在98%到99%之间。他们认为在邮政上全面地应用RFID技术,特别是全面应用无源的芯片是可行的。他们认为采用一个比较开放的标准、协议,对于邮政整体的成本的降低都是有好处的。所以,他们也向邮联的RFID工作组提出了用无源芯片的建议。这也是我们今年在10月在中国召开的研讨会的重点之一,因为邮联提出了09年要全面运用基于RFID技术的系统,我们今年把方案确定下来,来年实施,到09年,全球使用的都是有效的RFID系统。 
     
我简单介绍一下上海使用的例子。上海是我们2005年,也是“十五”的末期咱们国家“863”计划支持的示范工程项目。它的部署仅仅是作为一个试点,主要是在EMS总包领域,部署的主要是我们支局所与我们的处理中心,还有我们浦东和虹桥机场的客站。因为我们有一个比较完善的信息化系统,所以我们这次的RFID技术和信息系统是相融合的,还有频道选择,选择超高频频段的RFID,那么标签选择是采用无源标签和只读和可读写两种不同的功能。另外,我们作为一个闭环系统,我们建立的标签回收的系统。 
     
具体的流程我不过多地解释了,这里面有两个关键的,第一个在支局所的环节我们采用了保密的概念。当操作员把这个邮袋分拣完了之后我们加绑RFID标签的时候,这个时候操作员扫一下在这个标签上的条码,这个是很关键的环节,这样这个标签和我们这一袋产生了关联的关系。实际上目的是在我们66000个支局所里面我们不必要再配RFID的阅读器了,就利用我们条码的装置就可以做到这一点。 
     
第二点到了中心局以后,在我们的站台上有阅读器,它读到这个标签所相关的信息在计算机里面有。这是我们支局所方案的核心,当分拣分发完了之后,我们又形成一个新的包,比如说上海的包要发到北京来,这个时候我们在上海的方案里面我们利用了可读写的。那么可读写的信息完全和我们采用的条码信息是完全一样的,是30位的条码信息。最近我们在讲做新的方案的时候,我们也想把它变成一个和现有条码从ID的变化到RFID的技术,但是目前没有确定。 
     
这是我解释的两点,这是上海的EMS站台上的照片,那么上面大家可以看到上面有一排天线。这是一个通道式的,通过皮带机或者是分拣机都是采用通道式的,这样阅读率更高一些。当时的试验效果还是不错的,但是这是验收测试是比较好的,实际应用中这个结果不是非常满意。但是我们通过这个试验,跟我们邮政应用RFID技术积累了很多的经验,使得我们集团总部的领导下决心在推广,下一步在北京、广州、南京连起来。 
     
第二个是我们中国准备向邮联投标做一个测量系统,我们目前在内蒙、上海、河南和云南4个省进行了试验。这个试验所采用的频率是2.45G的,我们也采用的有源的。这里面写的是半有源,实际上说白了是有源的,只不过是它在不激活的状况下是真空的状态,所用的耗电量是低的。这个我们也做了模拟,估计电池的寿命至少在3年以上,应该说性能和目前发达国家应用的433兆的系统还是可以避免的。我们最大的亮点,我们是在现场的控制器也在进一步的发展,而且我们采用的GPRS系统,直接和我们国家的质量监测中心直接相连,这也是我们刘禹主任谈到的应用RFID技术的最后的状态。就是要通过一些通信手段,把我们信息采集联系在一起。这个是当时截取的一张信息统计的表格。 
     
下一步,中国邮政在“十一五”期间,我们总体的目标有4大目标,其中之一就是要以射频识别技术为重点,要进一步提高邮件处理的自动化水平。主要的应用领域,我们设计首先是速递的总包、普邮的总包,包括信盒、集装箱,另外我们想在散件上面用物流的总包,因为物流都是大的物体,通过我们这几年应用条码来进,条码不能装袋,这样好多的条码因为传输之间的装卸原因产生了一些损毁,对邮件等都产生了影响,所以我们希望在物流总包上面在件上面有应用。再一个是车辆调度与管理和质量的检测。 
     
那么“十一五”期间有“863”项目,那么我们有19个课题之一应用。第一个是大城市之间做联网应用,这个正在实施。第二个是物流散装实行应用,还有容器实行应用,还有运营车辆的管理,还有一个是参与国际的投标。 
     
我们这个月就要确立总体的方案,准备在年底投产,现在领导要我们加快速度,可能9月份就要开始应用。主要的设想是采用ISO18000-6C的标准,建立一个独立的全国RFID信息管理系统,主要的目的是建立RFID标签回收和完善跟踪查询系统,我们要知道这个地方在哪。下一步我们可以告诉这个邮件已经上了哪班飞机哪班火车。我们下一步还是准备在南京建一个中心,现在的时间进一步加快,从而提高我们的服务水平。这是系统的网络图。 
     
那么里面我们想跟大家讲,我们准备在南京建一个现代化的邮件速递集散中心,这个建成之后应该是国际上最大的快递中心之一,它小时的处理是26.8万件。这里面重大的思路就是每天收集完的邮件,在7、8点钟收集完,通过汽车运输到当地的分拣中心,当地的分拣中心在晚上11点半到凌晨2点半之后,在这之间全部用飞机飞去南京,在南京进行邮件交换,陆陆续续在2点半之间发到各个地方去。在这个环节之间,我们要求子公司和自己都考虑RFID技术的应用。 
     
最后一部分,我想通过这些应用有几点思考,我们大家一起共同探讨一下。首先是关于标准化的问题,我们通过这些案例,包括国际上的应用,我们感到标准化工作非常非常重要。特别是互联互通的标准,比如说在全球的范围之内,中国目前是邮联的成员国,那么在全球的范围内各个国家都要频率,结果协议不一样,怎么协同?那么在国内,我们要通过飞机来运输,那么我们和民航和铁路部门怎么沟通?一个是标签的信息内容,它的代码和编码,如何展现?刚才我们谈到了我们通过ID的方式进行绑定,还是其他的信息?我们怎么和条码融合?这都是问题。另外一个是检测的问题,我们回收标签以后,我们要对这个标签进行检测,然后再用,那么这个检测的标准是一个问题。另外标准我们觉得更重要的不在于技术标准,而在于业务规范的标准。 
     
还有一个是关于识读率的问题,我们希望是100%,但是现在目前是达不到的。一方面技术要进一步提高、发展,这是本质的东西。那么第二步,我们觉得可以从企业的业务流程中,来分析、发觉有助于提高识读率的环节。比如说上海我们把这个业务放在卸车的时候,那么这一袋卸了,那么我们有传输设备和分拣设备,那么你在皮带上走,我们很快就可以达到100%了。 
     
那么第三个,我们觉得可以通过在整个的业务流程中,来整合这些得到的信息。第一步没有达到100%,但是下一步到分拣了,那么发现有一些袋子的邮袋没有有到,但是散件到了,这个对于我们现在业务的规章制度有一个挑战。那么要改我们的制度,我最后发现了我要打开验证。最近我们有一个同事写了一篇文章,写得挺好的,他讲通过这些业务跟制度的改革,使得我们应用RFID技术来使它成为一种可能。而且,成为我们进行交接验收唯一的手段,这是RFID应用非常重要的一点。 
     
第三个就是中间件的问题,我们目前应用说句真心话是比较低级的,只是把现在在目前的信息系统架构上,仅仅做了一个RFID信息采集的手段,通过信息处理之后整合,下一步我们的RFID应该比较成熟了,中间件是不可缺少的。 
     
最后一个是谈到了成本,我们感到邮政的RFID技术标签的用量是非常大的,所以从某个意义上来讲,标签的成本决定了RFID技术的应用规模。所以我们现在的标签回收之后再用,是一种降低成本有效的受吨,但是管理成本也是很高的。所以,我们在这里,也是呼吁在坐的各位生产厂商,能够给我们提供物美价廉的标签。 
     
今天我简单讲这么多,因为邮政用RFID我感觉是刚开始,后面的路更长,无论从国际还是国内,我们都希望得到业内的支持,谢谢大家!