浅析RFID技术在烟叶质量追溯物流应用中常见问题和改善措施

郭清 李睿 刘芷娴 文斌通讯作者 赵一君通讯作者

1.贵州烟叶复烤有限责任公司遵义复烤厂 贵州遵义 563000；2.贵州烟叶复烤有限责任公司 贵州贵阳 550005；3.中国烟草总公司贵州省公司 贵州贵阳 550004

随着信息技术的迅速发展的应用，“互联网+”已经成为各个领域不可缺少的一部分。RFID技术作为一种无线通信技术，能在实现企业物流运作的自动化、信息化、智能化的需求的同时，实现RFID技术与企业信息化体系的无缝对接，极大的提高企业的工作效率，增强企业的竞争力。目前，该技术已广泛应用于许物流、零售、制造业、服装业、医疗、防伪、资产管理等诸多行业。对烟草企业而言，RFID技术的应用不仅响应了国家质量追溯体系建设的落地与实施要求，也促进自身企业管理水平，提升了烟草质量把控的主动性，确保烟叶原料都是可追溯、高质量的“合法”烟草。但在实际应用中发现，RFID标签读写存在漏读、串读、干扰等问题，本文就此类常见问题开展论述，并提出相关的解决对策，期望能够给类似应用场景提供经验参考。

1 RFID在烟叶原料入库应用简介

RFID技术主要是运用电磁场方式进行电场感应。烟叶站将烟包所有的来源信息（如：站点、等级、烟农、物流等）逐包绑定在RFID标签中，调运至复烤企业。当挂设有电子标签的烟包进入复烤环节时，读写器建立的电场会接收电子标签的反射波，并自动读取标签中的信息。因此，电子标签的成功读写是RFID技术中最重要的一环，标签无法正常读取会导致系统数据错漏，增加时间和人力对标签信息进行补录。

2 RFID在烟叶原料信息识别过程中的常见问题

RFID标签能够成功读写受多种条件影响，标签一次性通过量、相邻标签之间的间距、标签与读写器天线之间的距离等因素，都有可能出现标签的漏读或串读现象的发生，影响标签的成功读写。

2.1 漏读现象

漏读是指标签通过读写区域后未被正确读取，造成数据丢失。当烟包经过读写器时，会产生两种情况导致电子标签漏读：一是读写时烟包标签被置于读写盲区。二是烟包标签读取信号受到现场环境干扰，导致读取异常[1]。

2.2 串读现象

串读现象指的是读写器因现场环境特性，在读写区域中读到了多个RFID标签，造成了系统无法判断应当正确读取的标签，导致系统记录异常。

3 造成漏读与串读现象的因素

3.1 读写器功率设置和读取角度

读写器的功率设置和读取角度决定了读写器的读写范围，在正常情况下，读写范围应当能够很好的覆盖携带RFID标签的原料通过路径，同时读写功率还能够较好的区分开前后相邻标签，避免在读写范围读取到当前标签的同时还读取到了相邻标签。

在某些特殊场景下，RFID标签在通过读写器装置的读写区域时，会受到输送装置或输送烟包的影响，出现读写死角，导致在通过路径上无法读取到当前标签。

此外常见的问题还有读写功率设置不当，出现读写信号过大过小甚至不稳定的情况，导致无法正常读取到应当读取的RFID标签，反而读取到了其他不应读到的RFID标签。

以上因素均会造成漏读和串读的异常现象发生。

3.2 作业环境读写范围出现多个标签

烟叶原料自动读写方案，主要是RFID读写器搭配自动输送辊道或输送皮带使用，这样的使用环境下，物料是逐一通过读写器的读写范围。若携带RFID标签的烟包原料在通过读写区域时过快或过慢，都有可能导致读写范围内除了读写到当前RFID标签外，还读到了未离开读写范围的前一个RFID标签或已提前进入了读写范围的下一个RFID标签。导致这类问题的原因主要是输送机制造成的，当读写区域内出现了多个标签，便无法有序识别出标签信息，造成系统记录错误，而且这类问题难以排查。

3.3 RFID标签信号被屏蔽或干扰

RFID标签读取通讯是通过电磁波进行交互的，而电磁波会受到一些特定因素干扰。在烟叶原料入库的使用场景中发现，RFID标签受到输送装置以及烟叶原料自身对读写信号造成屏蔽的现象十分常见。如果烟包标签与输送装置的金属结构发生接触时，会出现明显的信息屏蔽现象。此外，如果RFID标签与烟包接触面较大时，由于烟叶的含水特性，同样会出现信号屏蔽现象。以上现象均会造成RFID信息漏读。

3.4 读写后台运行机制设定

一个完备的RFID信息读写系统，除了读写器自身调校和运行应当处于一个良好的状态外，整套系统还应当有一系列反馈和判断机制，如声光报警和数据筛查等介入机制，才能确保在读写器在运行过程中能够发现非正常数据并及时处理。如果系统不具备这一系列识别纠错机制，就必然会出现RFID信号识别异常，导致信息记录不完整或记录错漏[2]。

4 RFID在原料入库环节的常见问题的对策

4.1 RFID读写器调校方式

RFID读写器的调校，主要是减少或消除读写盲区，同时将读写范围能够较好的覆盖RFID标签的通过路径，信息覆盖的边界应当确保清晰，不会出现读写范围不稳定，或读取电磁波发送到读写现场的其他位置去。

调校过程首先要确定读写区域，读写区域要根据现场作业环境和物料大小与形状特性，确定读写区域的位置和大小。读写区域的位置和大小确定，应当确保该位置是RFID标签的必经路径之外，还要确定该位置不会出现多个标签。

在确定了读写区域后，就应当根据划定好的读写范围，安装读写器天线。天线的安装角度要根据物料形状和标签的挂设位置，安装单体或者分体天线，确保读写角度能够很好的覆盖RFID标签可能通过的区域。

最后是调节RFID读写器读写功率，调整功率要结合天线的读写角度同步调整，读写边界要重复测试其稳定性和边界的清晰度，如出现读写边界不稳定的情况，应当检查读写器的运行电压和读写器的完好性。

4.2 RFID标签挂设方式与输送设备要求

要解决RFID标签信号被屏蔽的问题，需要对输送设备金属结构进行限定。输送设备可能与RFID接触的部位，应当采用非金属材料，避免标签与金属结构物接触后造成信号屏蔽[3]。

而标签的挂设规范要求上，应当减少标签紧贴烟包情况发生的概率，挂在四角或两端。避免标签与含水量较高的烟叶出现较大面积接触时造成信号屏蔽。

4.3 异常拦截与人工干预

通过软件系统的逻辑判断，增加系统拦截机制，把烟包信息获取是否正常作为烟包是否能够通过的前置条件。当读取出现异常时，设备发出信号，暂停该段设备，然后由人工进行干预，让标签信息得以正常读取后，输送设备才再次启动，继续后续流程。以下为相关功能的主要代码：

5 结语

目前RFID技术已与多个行业相互融合，并取得重大成果。RFID技术对构建质量追溯系统具有举足轻重的作用，而RFID标签的正常读写率又是这一技术中至关重要的一环。随着国家质量追溯体系建设的推进，解决RFID读写目前存在的常见问题，对提高作业效率和经济效益将起到关键作用。