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美國(guó)海軍采用RFID跟蹤伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中被損部件
美國(guó)海軍用了六個(gè)月的時(shí)間完成了對(duì)飛機(jī)部件和集裝箱所用到的12，000多個(gè)標(biāo)簽的實(shí)地測(cè)試工作。本文給出了這一項(xiàng)目需要花費(fèi)的成本、需要克服的困難、項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果以及美國(guó)海軍意欲拓展這一項(xiàng)目的原因。
美國(guó)海軍庫(kù)存管理站(NAVICP)為美國(guó)海軍及海軍陸戰(zhàn)隊(duì)提供物流、庫(kù)存、維修及其他服務(wù)。1985年，NAVICP開發(fā)了先進(jìn)的可跟蹤和控制（ATAC）運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)管理返還物品。目前，ATAC每年都對(duì)價(jià)值250億美元的50多萬(wàn)個(gè)被損部件進(jìn)行全程跟蹤，從基地到Norfolk, Va.和San Diego的海外工廠，然后或者是到國(guó)防后勤局（DLA）的倉(cāng)庫(kù)，或者是到與海軍簽約進(jìn)行維修的100多家維修機(jī)構(gòu)中的一家。
今年初，NAVICP進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試，使用無(wú)源射頻標(biāo)簽跟蹤從伊拉克Al Asad Air Base運(yùn)往ATAC Norfolk，然后再?gòu)腁TAC Norfolk運(yùn)往同樣位于Norfolk的DLA倉(cāng)庫(kù)的部件。NAVICP進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)有三個(gè)目的：
1 驗(yàn)證在現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜環(huán)境中使用無(wú)源RFID標(biāo)簽跟蹤單品的可行性。
2 調(diào)查提高處理能力和增強(qiáng)資產(chǎn)可視度的潛力。
3 制定無(wú)源RFID使用的價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)。
使用戴爾電腦控制標(biāo)簽打印-解碼中心
Beverly Thomas說(shuō)，NAVICP的項(xiàng)目總監(jiān)，因?yàn)槊绹?guó)國(guó)防部(DOD)已經(jīng)下達(dá)命令要求使用基于EPCglobal的電子產(chǎn)品碼（EPC）規(guī)格的UHF RFID標(biāo)簽對(duì)運(yùn)輸進(jìn)行跟蹤，美國(guó)海軍決定尋找使用這項(xiàng)技術(shù)的新方法提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作效率。選擇在Al Asad 和 Norfolk的ATAC工廠進(jìn)行實(shí)地測(cè)試是因?yàn)樗麄円幚淼姆颠€物品的數(shù)量很大。
2005年1月，美國(guó)海軍聘請(qǐng)了位于San Diego的研究和工程公司（research and engineering firm）的SAIC，作為合同工參與項(xiàng)目的研發(fā)工作。SAIC進(jìn)行了實(shí)地考察，認(rèn)為工廠的RF條件適合做這項(xiàng)試驗(yàn)才決定在這里進(jìn)行試驗(yàn)。下一步就是購(gòu)買RFID硬件并使之與ATAC現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)相匹配。SAIC幫助NAVICP選購(gòu)這一項(xiàng)目所需的硬件和軟件。
NAVICP購(gòu)買了Zebra Technologies公司的3萬(wàn)個(gè)RFID標(biāo)簽，嵌入到Alien Technology 公司的64位或者96位的Class 1 EPC收發(fā)器上。（最初，從開始可以使用這種標(biāo)簽時(shí)使用的是64位標(biāo)簽，后來(lái)在試驗(yàn)中還專門使用了96位標(biāo)簽。）
機(jī)構(gòu)還從Alien購(gòu)買了固定查詢器（識(shí)讀器）；Symbol Technologies的手提電腦也能查詢并把數(shù)據(jù)寫到RFID標(biāo)簽中；RFID標(biāo)簽打印-解碼器來(lái)自Zebra；還有一臺(tái)戴爾的手提電腦和兩臺(tái)戴爾的臺(tái)式機(jī)，用于管理標(biāo)簽打印-解碼中心。（器件及其花費(fèi)在這篇文章的后面有。）
ATAC使用返還集裝箱管理(RPM)，一個(gè)室內(nèi)開發(fā)的軟件程序，獲取掃描貨物條形碼所得到的信息。這一數(shù)據(jù)再反饋到ATAC的返還集裝箱管理系統(tǒng)（RMS），也是由美國(guó)海軍開發(fā)的物流平臺(tái)。RMS被用于飛機(jī)場(chǎng)、海軍碼頭、ATAC站點(diǎn)以及美國(guó)海軍供應(yīng)商的商業(yè)維修廠，這些供應(yīng)商負(fù)責(zé)跟蹤世界各地的運(yùn)輸途中的物品。SAIC幫助ATAC RFID運(yùn)作RPM系統(tǒng)，這樣它就能夠獲取EPC數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)提供給RMS。
破損的部件--陀螺儀、發(fā)射器、航空電子部件、導(dǎo)彈系統(tǒng)、無(wú)人駕駛飛機(jī)等--從伊拉克通過(guò)Al Asad或者海軍和空軍站運(yùn)到ATAC Norfolk。 對(duì)于傳統(tǒng)的跟蹤過(guò)程，海外的ATAC人員掃描破損部件的標(biāo)簽條形碼獲取其獨(dú)有的序列號(hào)，這一序列號(hào)被傳送到返還集裝箱管理程序。部件被放到集裝箱的多個(gè)單元中并與返還集裝箱管理系統(tǒng)相聯(lián)系，在集裝箱上的運(yùn)輸標(biāo)簽上存有ID碼。
部件集中放到托盤中，或者運(yùn)往DLA工廠，或者運(yùn)往商業(yè)合約商維修廠
當(dāng)部件到達(dá)ATAC Norfolk時(shí)，它們就會(huì)被運(yùn)到16家工作站之一，在那兒掃描每個(gè)部件的條形碼標(biāo)簽，確認(rèn)接收。然后部件被集中到托盤中運(yùn)往DLA工廠或者商業(yè)合約維修廠。
為了這次實(shí)地測(cè)試，二至八月間從各個(gè)海外工廠到達(dá)ATAC Norfolk的破損部件都在Norfolk工廠貼上了標(biāo)簽，然后運(yùn)到DLA的 Defense Deport Norfolk, Va.為什么標(biāo)簽部件在Norfolk，在正常的部件處理周期中添加額外的步驟？因?yàn)樵囼?yàn)的目的之一就是考察RFID是否能在這些具體的場(chǎng)所之間用于確認(rèn)物件的接收。
“在ATAC Norfolk和DLA之間運(yùn)輸需要進(jìn)一步解決的問題是一個(gè)托盤放100件物品?！?Thomas說(shuō)，“如果有人簽收了貨物，他或她接收時(shí)并不會(huì)打開看里面存放了多少物品。所以當(dāng)后來(lái)打開時(shí)，托盤里可能就會(huì)有99件或101件物品。我們?cè)贏TAC 和 DLA之間花費(fèi)了很多的時(shí)間，不是他們運(yùn)給我們，就是我們運(yùn)給他們，協(xié)調(diào)大容量運(yùn)輸?shù)恼`差。我們想要知道RFID是否能減少誤差?！?/FONT>
在ATAC的Norfolk工廠，使用的是Zebra R110Xi RFID標(biāo)簽打印-解碼器打印和解碼RFID標(biāo)簽。標(biāo)簽貼在11，140個(gè)物體和620個(gè)集裝箱上。使用Alien ALR-9780 UHF識(shí)讀器創(chuàng)建一個(gè)運(yùn)輸入口，Savi Technology的SmartChain Site Manager 5.5把RFID數(shù)據(jù)傳輸?shù)絉PM程序中。
DLA拒絕參加這項(xiàng)試驗(yàn)，所以ATAC使用Symbol MC9060 RFID手提電腦查詢到達(dá)DLA工廠的物件和運(yùn)輸集裝箱。他們這樣來(lái)確認(rèn)部件的接收。
ATAC每年都對(duì)50多萬(wàn)個(gè)破損部件進(jìn)行全程跟蹤，從基地到Norfolk和San Diego海外工廠，然后或者是到DLA的倉(cāng)庫(kù)，或者是到與海軍簽約的維修機(jī)構(gòu)。
從六月到八月，Al Asad的ATAC工廠在其破損的部件上粘貼無(wú)源UHF EPC標(biāo)簽。所有的部件都被貼上了標(biāo)簽，即使是那些還沒有運(yùn)到ATAC Norfolk的部件，目的是為了簡(jiǎn)化過(guò)程。Al Asad 的ATAC人員使用Zebra R110Xi RFID標(biāo)簽打印-解碼器按照DOD的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸模式打印標(biāo)簽，包括條形碼。R110Xi將EPC解碼到嵌在標(biāo)簽中的RFID收發(fā)器中?？偠灾珹l Asad的員工給764個(gè)部件和18個(gè)多單元集裝箱貼上標(biāo)簽，這些部件大多數(shù)來(lái)自飛機(jī)場(chǎng)。
Al Asad的職員使用Symbol MC9060 RFID手提電腦查詢破損部件上的標(biāo)簽，收集他們的EPCs。Savi's SmartChain Site Manager 5.5再一次用于將RFID數(shù)據(jù)傳給返還集裝箱管理程序，這個(gè)程序再將數(shù)據(jù)傳給ATAC的 RMS，這樣就可以跟蹤部件了。
據(jù)Doug Litten說(shuō)，系統(tǒng)是按照這種方式設(shè)計(jì)的，因?yàn)锳l Asad并不總是有網(wǎng)絡(luò)連通，所以RFID程序管理設(shè)在SAIC。工人們使用Symbol的手提電腦打印和解碼RFID標(biāo)簽，然后把數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，連到網(wǎng)絡(luò)上。這樣在ATAC Norfolk的工作人員就可以安全的獲取信息。
來(lái)自伊拉克的破損部件到達(dá)ATAC Norfolk，在4號(hào)門接收，識(shí)讀器安裝在門口。
破損部件，主要放在托盤上或多單元集裝箱中，從伊拉克運(yùn)到ATAC Norfolk的4號(hào)接收門，Alien ALR-9780 UHF識(shí)讀器安裝在接收門的門口。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，ATAC Al Asad合計(jì)貼了782件運(yùn)輸物（764件物品和18個(gè)集裝箱）。
所有的782個(gè)標(biāo)簽都被成功解碼，數(shù)據(jù)上傳到RPM軟件中。這就使ATAC能查看所有的運(yùn)輸貨物，收據(jù)和集裝箱，不管是EPC還是現(xiàn)存的文檔數(shù)據(jù)或者是國(guó)家?guī)齑鏀?shù)據(jù)。只有274件貼有標(biāo)簽的物品被運(yùn)到ATAC Norfolk；集裝箱和其他的物品被運(yùn)到其他的ATAC工廠。當(dāng)所有的274件物品運(yùn)到ATAC Norfolk時(shí)，都使用手提識(shí)讀器進(jìn)行識(shí)讀。
在這一項(xiàng)目期間，ATAC Norfolk共運(yùn)輸了17，760件標(biāo)簽集裝箱和物品到DLA倉(cāng)庫(kù)。貼有標(biāo)簽的運(yùn)輸貨物在離開ATAC Norfolk工廠之前都通過(guò)入口。入口處的識(shí)讀器由于受到運(yùn)輸?shù)厣戏降牡孛媸覂?nèi)無(wú)線電話的干擾，入口處有38天處于離線狀態(tài)。結(jié)果，入口識(shí)讀器只掃描了5，865件集裝箱和物品。當(dāng)然，只有85.5%的集裝箱標(biāo)簽和50.4%的物品標(biāo)簽被成功識(shí)讀，這主要是因?yàn)闃?biāo)簽放在金屬部件上。
由于DLA拒絕參加這項(xiàng)試驗(yàn)，就沒有在Norfolk的DLA工廠設(shè)置入口。當(dāng)貼有標(biāo)簽的集裝箱和物品到達(dá)那兒的時(shí)候，ATAC Norfolk的雇員使用手動(dòng)識(shí)讀器識(shí)讀標(biāo)簽。然而，設(shè)備壞了24天，所以ATAC的員工就需要花時(shí)間在DLA工廠內(nèi)部調(diào)查原因。結(jié)果，只有9401個(gè)貼有標(biāo)簽的集裝箱和物品在倉(cāng)庫(kù)中被識(shí)讀。
一旦貼有標(biāo)簽的集裝箱和物品到達(dá)，ATAC Norfolk的雇員就得用手動(dòng)識(shí)讀器識(shí)讀標(biāo)簽。
在試驗(yàn)過(guò)程中，93.8%的集裝箱標(biāo)簽和82.4%的物品標(biāo)簽在DLA工廠被成功識(shí)讀。因?yàn)镈OD要求集裝箱貼有標(biāo)簽，然而，99.6%的物品得到了運(yùn)輸確認(rèn)，這是因?yàn)椴还苁羌b箱還是物品標(biāo)簽都被成功的識(shí)讀了。
這個(gè)項(xiàng)目的花費(fèi)是25.4萬(wàn)美元多一點(diǎn)。其中包括11.4萬(wàn)美元用于購(gòu)買3萬(wàn)個(gè)EPC標(biāo)簽，（NAVICP預(yù)期在試驗(yàn)中使用3萬(wàn)個(gè)標(biāo)簽，但是還有6000個(gè)標(biāo)簽沒用。），每個(gè)38美分；45,768美元用于購(gòu)買兩個(gè)手動(dòng)的和兩個(gè)固定的RFID識(shí)讀器，兩個(gè)條形碼掃描儀，三個(gè)標(biāo)簽打印-解碼器，支撐設(shè)備，計(jì)算機(jī)，天線和軟件；197，237美元用于支持這一項(xiàng)目和傳播的合約商。
入口識(shí)讀器的無(wú)線電話干擾和手提電腦的故障是ATAC在這期間遇到的問題。也有RFID標(biāo)簽質(zhì)量的問題和通過(guò)入口時(shí)識(shí)讀標(biāo)簽的可靠性的困難問題。ATAC報(bào)道30%的試圖解碼的64位Class 1標(biāo)簽都不能操作并最終被舍棄。
由于Zebra 的打印-解碼器是為收發(fā)器在標(biāo)簽的不同位置的96位標(biāo)簽設(shè)計(jì)的，所以ATAC就將一些標(biāo)簽返廠，換了22，000個(gè)64位標(biāo)簽。在ATAC Norfolk大約有7%的96位標(biāo)簽不能解碼，在Al Asad 也有10%的96位標(biāo)簽不能解碼。
盡管存在這些問題，但是NAVICP的Thomas說(shuō)，這項(xiàng)試驗(yàn)，包括八月份在內(nèi)，是成功的，因?yàn)檫@項(xiàng)試驗(yàn)證明了RFID能增加運(yùn)輸部件的信息準(zhǔn)確性。她還補(bǔ)充道，如果DLA參加了這項(xiàng)試驗(yàn)并在其Norfolk的倉(cāng)庫(kù)確認(rèn)接收部件的話，在節(jié)省勞動(dòng)力方面，RFID能有更大的優(yōu)勢(shì)。
完成六個(gè)月實(shí)地測(cè)試的總工程花費(fèi)。
NAVICP也正提出建議，做另外一個(gè)既包括其他San Diego中心也包括DLA在內(nèi)的試驗(yàn)，并爭(zhēng)取獲得資金。NAVICP的目的是想要使RMS成為海軍中第一個(gè)完全使用RFID的系統(tǒng)?！拔覀兿嘈胚@將很有價(jià)值，” SAIC的Litten說(shuō)，“如果資金允許的話，我們可能在明年實(shí)現(xiàn)這一RFID系統(tǒng)?！?/FONT>
NAVICP的最終報(bào)告中包括這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：
標(biāo)簽放置：正在進(jìn)行的標(biāo)簽放置的訓(xùn)練和監(jiān)測(cè)是有必要的。在試驗(yàn)期間，NAVICP注意到許多時(shí)候部件上的標(biāo)簽沒有被正確放置。
商業(yè)過(guò)程的改變：必須要進(jìn)行不斷的交流和反復(fù)的訓(xùn)練來(lái)確保使所有的職員都明白增加RFID所發(fā)生的變化。
項(xiàng)目參與：在項(xiàng)目前期尋找主要的參與者至關(guān)重要。美國(guó)國(guó)防后勤局不參加這項(xiàng)試驗(yàn)的決定意味著每年標(biāo)簽必須在DLA的工廠中識(shí)讀。這樣，自動(dòng)入口查詢的優(yōu)勢(shì)就不能顯現(xiàn)出來(lái)。
DOD的無(wú)源RFID方法：DOD的物品、集裝箱和托盤的詢問方式有效的減少了對(duì)RFID識(shí)讀可靠性的限制。統(tǒng)計(jì)計(jì)貼標(biāo)簽的物品減少了標(biāo)簽識(shí)讀丟失的風(fēng)險(xiǎn)，但是這需要提出一種確?？煽孔R(shí)讀的商業(yè)過(guò)程。
RFID打印機(jī)通訊：無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)路由器不提供打印機(jī)和PC之間可靠的通訊連接。
識(shí)讀器干擾：有必要完成整個(gè)的操作過(guò)程確認(rèn)潛在的無(wú)線設(shè)備的干擾。NAVICP發(fā)現(xiàn)在識(shí)讀器的上方就有無(wú)線電話，并且工廠管理員并沒有意識(shí)到他們正在使用無(wú)線電話。
NAVICP的關(guān)于實(shí)地側(cè)試的報(bào)告指出“在物品和集裝箱上使用的無(wú)源RFID具有自動(dòng)操作的潛力，并具有從NAVICP和ATAC的若干供應(yīng)鏈中挖掘出其存在的缺陷的潛力。”報(bào)告還特別指出RFID在運(yùn)輸單上提供的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，當(dāng)運(yùn)輸和接收貼有標(biāo)簽的部件時(shí)，能提高運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性和降低勞動(dòng)力成本。推薦使用RFID標(biāo)簽和參加鑒定試驗(yàn)，涵蓋這一領(lǐng)域，海軍部門移動(dòng)破損部件，更多的場(chǎng)所，為全面實(shí)施做準(zhǔn)備。大量測(cè)試實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用還需要21.8萬(wàn)美元。然而，報(bào)告并沒有估算出全面實(shí)施的成本或者投資回報(bào)。
