物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

鄧亦濤 （山東交通職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261206）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

鄧亦濤 （山東交通職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261206）

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別、電子產(chǎn)品編碼、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。作者簡要闡述了EPC技術(shù)和RFID系統(tǒng)的工作原理，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在商品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、配送和報(bào)關(guān)等環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中已得到了廣泛的應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷完善，它必將成為現(xiàn)代物流信息管理的核心技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)；供應(yīng)鏈管理；應(yīng)用

近年來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)在國際經(jīng)濟(jì)衰退的大環(huán)境下仍然保持了較高的經(jīng)濟(jì)增長，出現(xiàn)了新型的經(jīng)濟(jì)概念——物聯(lián)網(wǎng)概念，引起了人們的高度關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別、無線數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)，它對(duì)于提高現(xiàn)代物流、供應(yīng)鏈管理水平，降低成本，具有革命性劃時(shí)代的意義，必將成為現(xiàn)代物流信息管理的核心技術(shù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

1.1 什么是物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫做 “The Internet of things”，顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是 “物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。它有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。因此，我們可以給物聯(lián)網(wǎng)下一個(gè)定義，即：通過射頻識(shí)別 （RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

1.2 EPC技術(shù)

EPC的全稱是Electronic Product Code，中文譯作產(chǎn)品電子代碼或電子產(chǎn)品編碼。它是為了提高物流供應(yīng)鏈管理水平、降低成本而新近發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，是一種編碼系統(tǒng)。它建立在EAN.UCC（即全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)）條型編碼的基礎(chǔ)之上，并對(duì)該條形編碼系統(tǒng)做了一些擴(kuò)充，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)單品進(jìn)行標(biāo)志。產(chǎn)品電子代碼是下一代產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼，它可以對(duì)供應(yīng)鏈中的對(duì)象 （包括物品、貨箱、貨盤、位置等）進(jìn)行全球唯一的標(biāo)識(shí)。EPC存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽上，這個(gè)標(biāo)簽包含一塊硅芯片和一根天線。讀取EPC標(biāo)簽時(shí)，它可以與一些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)連接，例如該商品的原產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、目前狀態(tài)，等等。

EPC的信息編碼方式可以與傳統(tǒng)的條碼兼容，但是其信息容量大大增強(qiáng)，彌補(bǔ)了條碼技術(shù)不能識(shí)別到單品層次的不足。同時(shí)由于EPC系統(tǒng)采用了比條碼技術(shù)更為先進(jìn)的RFID技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較遠(yuǎn)的距離快速識(shí)讀，并且加強(qiáng)了標(biāo)簽的環(huán)境適應(yīng)能力，被譽(yù)為具有革命性意義的新技術(shù)。

1.3 RFID技術(shù)

RFID是一項(xiàng)易于操控、簡單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其他識(shí)別技術(shù)無法企及的。它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準(zhǔn)，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成。另外，由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入，使RFID具備了極高的安全防護(hù)能力。

一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)一般包括三個(gè)部份 （如圖1）：

（1） 標(biāo)簽 （Tag）： 即射頻標(biāo)簽，由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象，一般電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，且含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。

（2） 讀寫器 （Reader）： 讀取（有時(shí)還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式，它可無接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。讀寫器通常通過讀寫器的RS232或RS485接口進(jìn)一步與電腦相連，或使用WLAN技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到電腦進(jìn)行下一步處理。

（3）天線 （Antenna）：在標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞射頻信號(hào)。讀寫器是RFID系統(tǒng)中比較重要的一個(gè)組成部分，從最基本原理來說，讀寫器通過空間信道向射頻標(biāo)簽發(fā)送命令，標(biāo)簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應(yīng)，由此實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別。一般情況下，讀寫器能夠接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的命令，并且根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的命令或約定的協(xié)議作出相應(yīng)的響應(yīng) （比如回送收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)等）。

圖1 RFID系統(tǒng)工作原理圖

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

從整個(gè)供應(yīng)鏈來看，EPC系統(tǒng)和RFID技術(shù)能使供應(yīng)鏈的透明度大大提高，物品在供應(yīng)鏈的任何地方都被實(shí)時(shí)追蹤。安裝在工廠配送中心、倉庫及商品貨架上的讀寫器能夠自動(dòng)記錄物品在整個(gè)供應(yīng)鏈的流動(dòng)，從生產(chǎn)線到最終的消費(fèi)者全程記錄。

EPC和RFID技術(shù)將在供應(yīng)鏈的諸多環(huán)節(jié)上發(fā)揮重大的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

2.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)

在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應(yīng)用EPC技術(shù)可以完成自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)線上對(duì)原材料、零部件、半成品和產(chǎn)成品的識(shí)別與跟蹤，減少人工識(shí)別成本和出錯(cuò)率，提高效率和效益。采用了EPC技術(shù)之后，就能通過識(shí)別電子標(biāo)簽來快速從品類繁多的庫存中準(zhǔn)確地找出工位所需的原材料和零部件。EPC技術(shù)還能幫助管理人員及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度發(fā)出補(bǔ)貨信息實(shí)現(xiàn)流水線均衡、穩(wěn)步生產(chǎn)，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制與追蹤。

生產(chǎn)線發(fā)料過程中，首先系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)任務(wù)自動(dòng)排產(chǎn)；AGV小車滿載按一定規(guī)則擺放物料，經(jīng)過生產(chǎn)線每個(gè)工位；安裝在每個(gè)工位上的RFID讀寫器實(shí)時(shí)對(duì)經(jīng)過的AGV小車進(jìn)行掃描，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前工位需要的何種物料、需要多少、是否已經(jīng)全部到位等，當(dāng)前工位員工即可根據(jù)配備的顯示屏的提示，拿取生產(chǎn)物料。

在生產(chǎn)補(bǔ)料過程中，生產(chǎn)工位上的FRID自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前工位物料的剩余情況，實(shí)時(shí)將物料需求信息傳送到發(fā)料室，及時(shí)做好備料發(fā)料工作，保證生產(chǎn)線物料充足、不斷料、不堆積等；提供現(xiàn)場物料周轉(zhuǎn)率，使現(xiàn)場整潔。

2.2 運(yùn)輸環(huán)節(jié)

在運(yùn)輸管理中在途運(yùn)輸?shù)呢浳锖蛙囕v貼上EPC標(biāo)簽，運(yùn)輸線的一些檢查點(diǎn)上安裝上RFID接收轉(zhuǎn)發(fā)裝置。因此當(dāng)貨物在運(yùn)輸途中，無論是供應(yīng)商還是經(jīng)銷商都能很好的了解貨物目前所處的位置及預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間。

特別對(duì)于價(jià)值高的物品、危險(xiǎn)易泄漏的物品、需要封箱運(yùn)輸?shù)奈锲返?，均可采用主?dòng)式RFID技術(shù)，將其封裝與箱內(nèi)；如果出現(xiàn)非正常開箱，中央監(jiān)控系統(tǒng)即可獲得物品狀況，及時(shí)報(bào)警，減少危害和損失。

2.3 存儲(chǔ)環(huán)節(jié)

在倉庫里，EPC技術(shù)最廣泛的使用是存取貨物與庫存盤點(diǎn)，它能用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的存貨和取貨等操作。

基于EPC的實(shí)時(shí)盤點(diǎn)和智能貨架技術(shù)保證了發(fā)貨退貨的正確性以及補(bǔ)貨的及時(shí)性；而倉儲(chǔ)區(qū)內(nèi)商品可以實(shí)現(xiàn)自由放置，提高倉儲(chǔ)區(qū)的空間利用率并能夠提供有關(guān)庫存情況的準(zhǔn)確信息；從而降低了庫存，增強(qiáng)了作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性，提高了服務(wù)質(zhì)量，降低了儲(chǔ)存成本，節(jié)省了勞動(dòng)力和庫存空間，同時(shí)減少了整個(gè)物流中由于商品誤置、送錯(cuò)、偷竊、損害和庫存、出貨錯(cuò)誤等造成的損耗。

2.4 零售環(huán)節(jié)

物聯(lián)網(wǎng)可以改進(jìn)零售商的庫存管理，實(shí)現(xiàn)適時(shí)補(bǔ)貨。有效跟蹤運(yùn)輸與庫存，提高效率，減少出錯(cuò)。比如：當(dāng)貼有標(biāo)簽的物件發(fā)生移動(dòng)時(shí)，貨架自動(dòng)識(shí)別并向系統(tǒng)報(bào)告這些貨物的移動(dòng)。智能貨架會(huì)掃瞄貨架上擺放的商品，若是存貨數(shù)量降到偏低的水位，或是偵測(cè)到有人偷竊，就會(huì)通過計(jì)算機(jī)提醒店員注意。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)適時(shí)補(bǔ)貨，減少庫存成本，還能起到貨物防盜的作用。

智能秤能根據(jù)果蔬的表皮特征、外觀形狀、顏色、大小等自動(dòng)識(shí)別水果和蔬菜的類別，并按該商品來計(jì)量、計(jì)價(jià)和打印小票：在商場出口處，帶有射頻識(shí)別標(biāo)簽的商標(biāo)由讀寫器將整車貨物一次性掃描，并能從顧客的結(jié)算卡上自動(dòng)扣除相應(yīng)的金額。這些操作無需人工參與，節(jié)約了大量人工成本，提高了效率，加快了結(jié)賬流程，同時(shí)提高了顧客的滿意度。

另外EPC標(biāo)簽包含了極其豐富的產(chǎn)品信息，例如生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、儲(chǔ)存方法以及與其不能共存的商品，可以最大限度的減少商品耗損。

2.5 配送／分銷環(huán)節(jié)

在配送環(huán)節(jié)采用EPC技術(shù)能大大加快配送的速度，提高揀選與分發(fā)過程的效率與準(zhǔn)確率，并能減少人工數(shù)量、降低配送成本。

如果到達(dá)配送中心的所有商品都貼有EPC標(biāo)簽在進(jìn)入配送中心時(shí)，裝在門上的讀寫器就會(huì)讀取托盤上所有貨箱上的標(biāo)簽內(nèi)容并存入數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)將這些信息與發(fā)貨記錄進(jìn)行核對(duì)，以檢測(cè)出可能的錯(cuò)誤，然后將EPC標(biāo)簽更新為最新的商品存放地點(diǎn)和狀態(tài)。這樣管理員只需操作電腦就可以輕松了解庫存、通過物聯(lián)網(wǎng)查詢商品信息及通知供應(yīng)商商品已到或缺貨。這樣就確保了精確的庫存控制甚至可確切了解目前有多少貨箱處于轉(zhuǎn)運(yùn)途中、轉(zhuǎn)運(yùn)地、始發(fā)地和目的地，以及預(yù)期的到達(dá)時(shí)間等信息。

2.6 集裝箱、港口、碼頭、報(bào)關(guān)報(bào)檢環(huán)節(jié)

用無線射頻識(shí)別 （RFID）技術(shù)，通過安裝在出入境車輛上的RF電子卡 （或RF PDA）與分布在口岸監(jiān)管區(qū)域的無線射頻基站群的無線信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)出入境人、車輛、貨物實(shí)施電子化管理，從而取代了長期以來依靠司機(jī)填寫紙質(zhì) 《出入境車輛檢驗(yàn)檢疫監(jiān)管簿》申報(bào)的管理方式，實(shí)現(xiàn)出入境車輛及貨物的快進(jìn)快出、大進(jìn)大出。

集裝箱上的電子標(biāo)簽可以記錄固定信息，包括序列號(hào)、箱號(hào)、持箱人、箱型、尺寸等；還可以記錄可改寫信息，如貨品信息、運(yùn)單號(hào)、起運(yùn)港、目的港、船名航次等。

集裝箱RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)完成裝箱數(shù)據(jù)輸入、集裝箱信息實(shí)時(shí)采集和自動(dòng)識(shí)別；通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)無線傳輸；集裝箱信息管理系統(tǒng)完成對(duì)集裝箱信息的實(shí)時(shí)處理和管理，能完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，向客戶提供集裝箱信息查詢服務(wù)。而港口集裝箱管理系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)、記錄經(jīng)過道口的集裝箱、拖運(yùn)車輛、事件發(fā)生時(shí)間、操作人員、集裝箱堆放位置等信息；具有形象的3D集裝箱堆場地圖和放箱、找箱功能。

[1] 董麗華.RFID技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[2] 王淑榮.物流信息技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3] 田美花.基于RFID技術(shù)的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].青島：中國海洋大學(xué)，2007.

The Internet of Things Technology Application in the Supply Chain Management

DENG Yi-tao (Shandong Transport Vocational College,Weifang 261206,China)

Things are in the computer network,the use of internet based on RFID,electronic product coding,wireless data communication technology,constructing a cover everything in the world of internet.This paper briefly introduced the EPC technology and the working principle of RFID system,analyzes the content networking technologies in commodity production,transport,storage,distribution and application of customs,etc.Currently,networking technology in the supply chain management has been widely,along with the continuous improvement of the technology,it will become a modern logistics information management of the core technology,etc.

the internet of things;supply chain management;application

F270.7

B

1002-3100(2010)09-0092-03

2010-06-28

鄧亦濤（1967-），男，山東昌邑人，山東交通職業(yè)學(xué)院，副教授，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：物流工程。