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基于RFID智能标签的物流行业应用
文章来源：博能科技 发布时间：2018-06-14 访问量：人 物流作为伴随生产到消费一项经济活动,通过对产品加工、运输跟交换,为用户提供了满意的服务,是密切市场经济中供求关系的网络组织。在现代物流业当中,由于传统的条形码是可视传播技术,容易因为磨损或者皱折而被拒读,而且条形码难以唯一标识某个单品。RFID智能标签的出现了克服条形码的这些缺点,通过自身芯片来保证数据的安全性,并且提供数据量更大的信息。
通过对RFID技术原理、特点及RFID在物流行业中各个环节应用的综述介绍,探讨中国物流行业RFID应用模式,并且就一个实际的现代物流仓储管理RFID系统详细说明RFID如何有效地应用在物流行业当中。
一、RFID技术原理和优点
RFID作为一种非接触式自动识别技术,以其可识别移动的物体、同时识别多个对象、非接触方式及不需干预等优点被广泛应用于工业自动化、商业自动化跟物流信息自动化等众多领域。
RFID智能标签由芯片和天线组成,每一个标签被赋予一个唯一电子标签编码。读写器可以将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签数据加密,将电子标签返回数据解密后送到主机。中间件主要是完成数据信息的存储及管理、对标签进行读写的控制等。
(二)工作原理
当附有电子标签物体进入读写器的读写区域的时候,读写器发出信号就会激活标签;同时读写器接收到标签反射回来微波信号以后,将电子标签内识别代码信息识别出来。这些识别信息作为物体特征数据被传送到特定计算机作进一步处理,从而完成了与物体相关的信息查询跟管理等应用。
(三)RFID的技术特点
与传统的条形码相比,RFID智能标签具有很多优点:
(1)从识别的能力上来说,RFID标签的应用层次能具体到每一个需要识别的单品;
(2)从识读的距离上来说,RFID标签识别技术并不需要可视传输技术,只要在解读器读取范围内就可以了;
(3)从可储存容量上来说,RFID标签信息容量大,可以反复读写;
(4) 从适应环境性来说,它克服条形码容易被撕掉和污染的缺点,RFID标签可耐高温,使用寿命长,防水,防磁耐磨损,可以适应不同天气的影响全天候工作
(5)从防干扰性方面来说,RFID标签能够穿过玻璃、塑料等非金属物体进行识别。
(一)物流信息系统
现代的物流企业要为客户提供准确、快捷、安全、优质的服务,必须对仓储、运输、配送、装卸搬运、流通加工等物流业务全过程利用了现代计算机信息技术
通过对RFID技术原理、特点及RFID在物流行业中各个环节应用的综述介绍,探讨中国物流行业RFID应用模式,并且就一个实际的现代物流仓储管理RFID系统详细说明RFID如何有效地应用在物流行业当中。
一、RFID技术原理和优点
RFID作为一种非接触式自动识别技术,以其可识别移动的物体、同时识别多个对象、非接触方式及不需干预等优点被广泛应用于工业自动化、商业自动化跟物流信息自动化等众多领域。
(一)RFID的基本组成
图一 RFID系统原理图
RFID智能标签由芯片和天线组成,每一个标签被赋予一个唯一电子标签编码。读写器可以将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签数据加密,将电子标签返回数据解密后送到主机。中间件主要是完成数据信息的存储及管理、对标签进行读写的控制等。
(二)工作原理
当附有电子标签物体进入读写器的读写区域的时候,读写器发出信号就会激活标签;同时读写器接收到标签反射回来微波信号以后,将电子标签内识别代码信息识别出来。这些识别信息作为物体特征数据被传送到特定计算机作进一步处理,从而完成了与物体相关的信息查询跟管理等应用。
(三)RFID的技术特点
与传统的条形码相比,RFID智能标签具有很多优点:
(1)从识别的能力上来说,RFID标签的应用层次能具体到每一个需要识别的单品;
(2)从识读的距离上来说,RFID标签识别技术并不需要可视传输技术,只要在解读器读取范围内就可以了;
(3)从可储存容量上来说,RFID标签信息容量大,可以反复读写;
(4) 从适应环境性来说,它克服条形码容易被撕掉和污染的缺点,RFID标签可耐高温,使用寿命长,防水,防磁耐磨损,可以适应不同天气的影响全天候工作
(5)从防干扰性方面来说,RFID标签能够穿过玻璃、塑料等非金属物体进行识别。
二、基于RFID技术的物流应用
(一)物流信息系统
现代的物流企业要为客户提供准确、快捷、安全、优质的服务,必须对仓储、运输、配送、装卸搬运、流通加工等物流业务全过程利用了现代计算机信息技术
进行信息采集、储存、传输、加工分析和管理,对业务流程进行管理、跟踪跟控制。信息系统是现代物流企业得以成功运营必要的条件。
一个完整物流信息系统包括配送、仓储、运输、结算跟行政管理等相互独立而又相互关联的子系统,这些子系统分别实现了物流配送、智能化仓库管理、运输调度管理、自动化结算、物流企业资源管理等系统功能。RFID技术引进充分发挥快速、实时、准确采集跟处理信息的良好功能特性,使得企业能够实时、精确地掌握整个供应链上的商流、物流、信息流和资金流的流向和变化,同时使得供应链上各个业务环节和流程更加协调一致,提高了整个供应链上的经济效益。
RFID作为换代性标识技术,在欧美发达国家已表现出高度的专业性与普及趋势,具有在物流、物料管理、工业自动化跟服务业领域广泛应用的前景。随着企业信息化的提高,RFID技术也有了长足的进步。除了第三方物流企业之外,更多制造企业将RFID应用在供应链管理、库存管理、配送等涉及产品流转的各个环节,大大的提高了物流信息化水平,加快商品流通的速度,增强了整个物流行业竞争力。
各个行业RFID技术积极应用充分说明RFID技术无论是对第三方物流企业还是大型制造企业物流供应链的构建都发挥着巨大作用,它将物流供应链中的各个环节有效地结合在了一起,实现数据的高度管理,提高整体运作效率。
(三)RFID在物流行业的典型应用
以RFID为基础软硬件技术构建的RFID信息系统,将使产品、仓储、采购、运输、销售以及消费的全过程发生根本性的变化。目前,RFID技术已在物流的诸多环节中发挥着重要作用。
在配送环节,采用了射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并且能减少人工、降低了配送成本。如果到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签,在进入中央配送中心的时候,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息跟发货记录进行核对,以检测出可能错误,然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点跟状态。
3.运输环节
在运输环节中通过RFID技术,在运输货物跟车辆贴上RFID标签,运输线检查点上安装上RFID接收装置,接收装置检测到RFID标签信息以后,将标签信息、地理位置等经由Internet发送给运输调度中心,这样供应商跟经销商就能够比较方便地查阅货物现在所处的状态。
5.销售环节
在销售环节中,RFID能够改进零售商的库存管理。当货物被顾客取走的时候,装有RFID识读器的货架能够实时地报告货架上货物情况,并且通知系统在适当的时候补货。同时对装有RFID标签的货物能够监控其移动、位置等。所有的这些都大大节约人工成本、减少出错、提高效率。
(二)第三方综合物流业务模式
第三方综合物流是指商品交易双方之外第三方为商品交易双方提供部分或者全部物流服务的物流运作模式。第三方综合物流模式将为物流客户提供应用RFID技术的完整成熟解决方案,其中应用环节包括原材料、零配件的管理、产成品的分拨配送、回收物流、VMI服务等等。第三方综合物流业务需要对企业自身的管理信息系统进行了改造,涉及系统包括运输管理系统、仓库管理系统、采购管理系统、配送管理系统等。
利用射频识别技术防伪,跟其他防伪技术如激光防伪、数字防伪等技术相比,有着其它防伪技术无法比拟优点,RFID的每个标签都有一个全球唯一的ID号码,这个号码是在制作芯片时放在ROM中的,没有办法修改、无法仿造,而且具有防机械磨损,防污损的特点,数据安全方面除标签的密码保护以外,数据部分可用一些算法实现了安全管理。
一个完整物流信息系统包括配送、仓储、运输、结算跟行政管理等相互独立而又相互关联的子系统,这些子系统分别实现了物流配送、智能化仓库管理、运输调度管理、自动化结算、物流企业资源管理等系统功能。RFID技术引进充分发挥快速、实时、准确采集跟处理信息的良好功能特性,使得企业能够实时、精确地掌握整个供应链上的商流、物流、信息流和资金流的流向和变化,同时使得供应链上各个业务环节和流程更加协调一致,提高了整个供应链上的经济效益。
(二)RFID物流行业应用现状
RFID作为换代性标识技术,在欧美发达国家已表现出高度的专业性与普及趋势,具有在物流、物料管理、工业自动化跟服务业领域广泛应用的前景。随着企业信息化的提高,RFID技术也有了长足的进步。除了第三方物流企业之外,更多制造企业将RFID应用在供应链管理、库存管理、配送等涉及产品流转的各个环节,大大的提高了物流信息化水平,加快商品流通的速度,增强了整个物流行业竞争力。
各个行业RFID技术积极应用充分说明RFID技术无论是对第三方物流企业还是大型制造企业物流供应链的构建都发挥着巨大作用,它将物流供应链中的各个环节有效地结合在了一起,实现数据的高度管理,提高整体运作效率。
(三)RFID在物流行业的典型应用
以RFID为基础软硬件技术构建的RFID信息系统,将使产品、仓储、采购、运输、销售以及消费的全过程发生根本性的变化。目前,RFID技术已在物流的诸多环节中发挥着重要作用。
1.生产环节
RFID技术应用于生产环节中的生产线上,可以实现生产线的自动化和原料、产品识别定位,这将会大大减少人工识读成本跟出错率,同时也大大的提高了生产的效率跟质量。RFID技术还能够对产品进行信息的收集、处理,帮助生产人员轻松掌握整个生产线的运作情况和产品的生产进度。
RFID技术应用于生产环节中的生产线上,可以实现生产线的自动化和原料、产品识别定位,这将会大大减少人工识读成本跟出错率,同时也大大的提高了生产的效率跟质量。RFID技术还能够对产品进行信息的收集、处理,帮助生产人员轻松掌握整个生产线的运作情况和产品的生产进度。
2.配送/分销环节
在配送环节,采用了射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并且能减少人工、降低了配送成本。如果到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签,在进入中央配送中心的时候,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息跟发货记录进行核对,以检测出可能错误,然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点跟状态。
3.运输环节
在运输环节中通过RFID技术,在运输货物跟车辆贴上RFID标签,运输线检查点上安装上RFID接收装置,接收装置检测到RFID标签信息以后,将标签信息、地理位置等经由Internet发送给运输调度中心,这样供应商跟经销商就能够比较方便地查阅货物现在所处的状态。
4.仓储环节
在仓库里,射频技术广泛应用于存取货物跟库存盘点,当贴有RFID标签的货物进入仓储中心是,入口RFID识读器将会自动识别标签并完成库存盘点。在整个仓库管理当中,将系统制定的收货、取货、装运等实际功能与RFID技术相结合,可以高效地完成各种业务操作,如指定堆放区域、上架取货与补货等。
在仓库里,射频技术广泛应用于存取货物跟库存盘点,当贴有RFID标签的货物进入仓储中心是,入口RFID识读器将会自动识别标签并完成库存盘点。在整个仓库管理当中,将系统制定的收货、取货、装运等实际功能与RFID技术相结合,可以高效地完成各种业务操作,如指定堆放区域、上架取货与补货等。
5.销售环节
在销售环节中,RFID能够改进零售商的库存管理。当货物被顾客取走的时候,装有RFID识读器的货架能够实时地报告货架上货物情况,并且通知系统在适当的时候补货。同时对装有RFID标签的货物能够监控其移动、位置等。所有的这些都大大节约人工成本、减少出错、提高效率。
三、典型行业应用模式
目前RFID物流行业典型应用大概有快运业务、第三方综合物流业务跟防伪产品物流业务等三种模式。
(一)快运业务模式
跟传统的快运业不同的是,RFID技术能够主动向主人汇报快递的运送情况,在很大的程度上增加了快递业务的透明度。在快运业务模式中RFID电子标签会加贴在单件货物、包装箱、托盘、集装箱、运输车辆等不同包装层次上,所以对于无论是批量还是单个的管理物流产品在运送过程中的路线等信息都是非常方便的。在快运业务模式中应该充分发挥RFID技术的非可视传输、批量读写、信息储存容量大等技术优势。
跟传统的快运业不同的是,RFID技术能够主动向主人汇报快递的运送情况,在很大的程度上增加了快递业务的透明度。在快运业务模式中RFID电子标签会加贴在单件货物、包装箱、托盘、集装箱、运输车辆等不同包装层次上,所以对于无论是批量还是单个的管理物流产品在运送过程中的路线等信息都是非常方便的。在快运业务模式中应该充分发挥RFID技术的非可视传输、批量读写、信息储存容量大等技术优势。
(二)第三方综合物流业务模式
第三方综合物流是指商品交易双方之外第三方为商品交易双方提供部分或者全部物流服务的物流运作模式。第三方综合物流模式将为物流客户提供应用RFID技术的完整成熟解决方案,其中应用环节包括原材料、零配件的管理、产成品的分拨配送、回收物流、VMI服务等等。第三方综合物流业务需要对企业自身的管理信息系统进行了改造,涉及系统包括运输管理系统、仓库管理系统、采购管理系统、配送管理系统等。
(三)防伪产品物流业模式
利用射频识别技术防伪,跟其他防伪技术如激光防伪、数字防伪等技术相比,有着其它防伪技术无法比拟优点,RFID的每个标签都有一个全球唯一的ID号码,这个号码是在制作芯片时放在ROM中的,没有办法修改、无法仿造,而且具有防机械磨损,防污损的特点,数据安全方面除标签的密码保护以外,数据部分可用一些算法实现了安全管理。
四、面向仓库管理的RFID系统
仓库运营效率是物流以至供应链管理重要的环节。仓储管理系统(WMS,WarehouseManagementSystem)不但包括由应用软件跟相关硬件设备构的
技术支持系统,还包括了仓库运作流程设计系统、仓库管理作业标准系统。
(一)技术应用方案
现代仓储管理功能包括:传统的仓储管理、交叉转运/在途合并、增值服务流程、退货、质量保证跟动态客户服务。WMS按照运作的业务规则和运算法则,对信息、资源、行为、存货和分销运作进行管理,使最大化满足有效产出和精确性的要求。仓库管理系统(WMS)系统通过数据交换集成电子商务平台等电子媒介,跟物流企业的计划调度等主系统连接,由主系统下达收货和定单的原始数据。同时通过无线网络、手提终端、条码系统和电子标签数据通信(RFID)等信息技术与仓库员工的操作连接。上下相互作用,传达指令、反馈信息并且更新数据库,同时,生成所需的电子标签跟单据文件。
现代仓储管理功能包括:传统的仓储管理、交叉转运/在途合并、增值服务流程、退货、质量保证跟动态客户服务。WMS按照运作的业务规则和运算法则,对信息、资源、行为、存货和分销运作进行管理,使最大化满足有效产出和精确性的要求。仓库管理系统(WMS)系统通过数据交换集成电子商务平台等电子媒介,跟物流企业的计划调度等主系统连接,由主系统下达收货和定单的原始数据。同时通过无线网络、手提终端、条码系统和电子标签数据通信(RFID)等信息技术与仓库员工的操作连接。上下相互作用,传达指令、反馈信息并且更新数据库,同时,生成所需的电子标签跟单据文件。
(二)系统概述
基于RFID自动识别技术仓库管理系统,以WMS系统和RFID中间件系统为支撑平台,由收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程包组成,其中各功能包既可以独立运行也可以平滑连接形成一个完整系统。
基于RFID自动识别技术仓库管理系统,以WMS系统和RFID中间件系统为支撑平台,由收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程包组成,其中各功能包既可以独立运行也可以平滑连接形成一个完整系统。
1.硬件系统
RFID标签:根据不同的应用需求,采用了高频和超高频的产品。分为托盘标签、仓库定位标签、单品标签等。
读写器:分为固定式读写器跟手持移动式读写器两类,均支持RS232、以太网跟无线局域网等多种通信方式。
固定式天线:包括了超高频全向平板、垂直平板跟水平平板天线,可以适应多路径高散射的复杂环境,能够增强接收信号。
车载/手持电脑终端:触摸式液晶屏幕,支持多种操作系统,能够连接条码和RFID等多种读写设备,集成无线网络通信功能,可以适应多种恶劣复杂的工作环境。
2.软件系统
RFID中间件系统:是整个系统运营支撑平台,具有数据采集、过滤、排序、封装跟转发等功能。
应用程序包:包括收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程包。各流程包间能够灵活组合,定制成为新功能包。各流程包均支持货品有标签跟无标签两种情况,WMS系统与各功能包无缝连接。
RFID标签:根据不同的应用需求,采用了高频和超高频的产品。分为托盘标签、仓库定位标签、单品标签等。
读写器:分为固定式读写器跟手持移动式读写器两类,均支持RS232、以太网跟无线局域网等多种通信方式。
固定式天线:包括了超高频全向平板、垂直平板跟水平平板天线,可以适应多路径高散射的复杂环境,能够增强接收信号。
车载/手持电脑终端:触摸式液晶屏幕,支持多种操作系统,能够连接条码和RFID等多种读写设备,集成无线网络通信功能,可以适应多种恶劣复杂的工作环境。
2.软件系统
RFID中间件系统:是整个系统运营支撑平台,具有数据采集、过滤、排序、封装跟转发等功能。
应用程序包:包括收货、入库、拣货、配装、盘点、出库、叉车定位/调度等多个流程包。各流程包间能够灵活组合,定制成为新功能包。各流程包均支持货品有标签跟无标签两种情况,WMS系统与各功能包无缝连接。
数据交换平台:作为多个功能包同时运转的支撑平台,也是跟仿真系统、管理信息系统和ERP系统等外界系统的连接跟数据交换平台。
五、结语
RFID技术已深入到物流供应链管理的各个环节中,由于它数据采集处理优点,不但提高了整个供应链的效率,而且还增加了供应链的透明度,在现今激烈的竞争当中,RFID技术必将对物流供应链产生积极的影响。
RFID技术已深入到物流供应链管理的各个环节中,由于它数据采集处理优点,不但提高了整个供应链的效率,而且还增加了供应链的透明度,在现今激烈的竞争当中,RFID技术必将对物流供应链产生积极的影响。
