基于RFID技術的物流應用解決方案

張琦 （天津港散貨物流有限責任公司 天津300452）

0 引言

物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程，現(xiàn)代物流系統(tǒng)是從供應、采購、生產(chǎn)、運輸、倉儲、銷售到消費的供應鏈。[1-2]物流信息化的目標是要協(xié)助物流業(yè)務，實現(xiàn)將顧客所需的正確的產(chǎn)品（Right Product）能夠在正確的時間（Right Time），按照正確的數(shù)量（Right Quantity）、正確的質(zhì)量（Right Quality）和正確的狀態(tài)（Right Status）送到正確的地點（Right Place）——即“6R”，并使總成本最小。然而，由于實際物體在移動過程中各個環(huán)節(jié)都是處于運動和松散的狀態(tài)，信息常隨著實際活動在空間和時間的變化而變化，影響了信息的可獲性和共享性。因此，為了實現(xiàn)“6R”，滿足客戶的要求，必須能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行實時的跟蹤。

1 技術簡介

1.1 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification），即射頻識別，俗稱電子標簽。RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，相比傳統(tǒng)的條形碼識別技術有很多優(yōu)點：①可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；②其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；③可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。[3]

最基本的RFID系統(tǒng)由3部分組成：①標簽（Tag），由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；②讀寫器（Reader），讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；③天線（Antenna），在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號。

RFID系統(tǒng)的工作原理：標簽進入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

目前RFID通過使用EPC（Electronic Product Code）編碼標準來對存儲在標簽中的內(nèi)容編碼，EPC碼是由一個版本號加上另外3段數(shù)據(jù)（依次為域名管理者、對象分類、序列號）組成的一組數(shù)字，其中版本號標識EPC的版本號；域名管理者描述生產(chǎn)廠商的信息；對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息；序列號用來標識唯一物品。通過EPC編碼，RFID可以識別單一具體物品。

1.2 BPM技術

BPM（Business Process Management，業(yè)務流程管理）是實現(xiàn)業(yè)務流程自動化的解決方案，它不僅實現(xiàn)業(yè)務流程的自動化，而且能夠能根據(jù)業(yè)務環(huán)境的變化推進人與人之間、人與系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的整合，主要包括“建?！獙嵤O(jiān)控——管理”等過程。現(xiàn)在的信息系統(tǒng)不能隨著商業(yè)環(huán)境的變化而方便迅速地改變業(yè)務流程，BPM可以有效地解決這個問題。通過BPM，可以使業(yè)務流程自動化，并可通過對業(yè)務流程的分析及監(jiān)控功能，來實現(xiàn)對業(yè)務流程的整合。

2 RFID技術在物流管理中的應用解決方案

2.1 在倉儲環(huán)節(jié)的應用

RFID系統(tǒng)可以在智能倉庫貨物接收、入庫、訂單揀貨、出庫等環(huán)節(jié)應用。當貼有射頻標簽的貨物進入物流中心時，裝卸平臺上的閱讀器將自動識讀標簽，確認貨物的數(shù)量、大小、種類等是否與訂單一致，并且把收貨時間及貨物運輸途中的損壞程度等信息輸入主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，完成貨物接收工作。

入庫時，由于實現(xiàn)了庫位、品種和射頻標簽的對應管理，系統(tǒng)可以根據(jù)目前倉庫庫位情況，自動生成貨物上架信息（如貨物上架庫位地址等），待上架操作完成后，利用手持閱讀器將對應貨位最新的貨物信息通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)庫，主控計算機自動進行貨位貨物信息的變更確認，完成貨物入庫操作。

出庫時，出庫信息通過系統(tǒng)處理并傳到相應庫位的電子標簽上，顯示出該庫位貨物需出庫的數(shù)量，同時發(fā)出光和聲音信號，指示揀貨員完成作業(yè)。揀貨完畢后，揀貨人員通過手持閱讀器，將對應貨位最新貨物信息通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)自動進行貨位貨物信息的變更確認，完成物品出庫操作。當貨物從備貨區(qū)到裝卸平臺，安置于該處的RFID系統(tǒng)把出貨時間、數(shù)量等信息輸入主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。

2.2 在運輸環(huán)節(jié)的運用

射頻識別技術結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以對物流運輸過程進行全面可視化跟蹤。當貼有電子標簽的貨物和運輸工具，經(jīng)過一些設立了RFID讀寫系統(tǒng)的地理位置時，運輸工具可以不用停下來而直接通過，節(jié)省了通關的時間。同時，設立在運輸路徑上的RFID系統(tǒng)可以對車輛進行實時定位跟蹤，及時了解貨物在途運輸信息，便于公司進行遠程調(diào)度管理，并極大地提高了在途貨物的安全性。例如，RFID技術在集裝箱運輸管理中的應用可以提高集裝箱的運輸效率。將記錄有集裝箱箱號、箱型、裝載貨物種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)的電子標簽安裝在集裝箱上，在經(jīng)過安裝有RFID系統(tǒng)的公路、鐵路的出入口、碼頭的檢查門時，該系統(tǒng)既可以對集裝箱進行動態(tài)跟蹤，同時閱讀器可以非常容易地校驗集裝箱等封閉容器內(nèi)的貨物，而無需花費大量的人力和時間進行開箱檢查、手工點貨和貨單校對，不僅加快了車輛進港提箱的速度，而且對車輛提箱進行嚴密的管理。有效地降低了工作人員的勞動強度，減少了人為因素造成的差錯。

3 物流管理中采用RFID技術的實踐意義

3.1 為現(xiàn)代物流管理各階段中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的語言

現(xiàn)代物流是指以現(xiàn)代信息技術為基礎，整合運輸、包裝、裝卸、搬運、發(fā)貨、倉儲、流通加工、配送、回收加工及物流信息處理等各種功能而形成的綜合性物流活動模式。為了滿足現(xiàn)代物流的發(fā)展需要，必須在整個物流過程中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的語言，條形碼和射頻識別等技術的應用滿足了這個要求。而射頻標簽由于其自身的特點可以在物流的不同環(huán)節(jié)中隨不同的實體（物資、運輸工具、物流容器等）移動，通過在不同的活動環(huán)節(jié)向不同的系統(tǒng)輸入/輸出數(shù)據(jù)，這樣就提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換的媒介。從RFID的工作原理可以看出，射頻標簽突破了傳統(tǒng)條形碼技術的局限，與條形碼相比還具有以下突出的優(yōu)點：非接觸自動識別，閱讀距離遠，一次可識別多種物體；讀寫速度快，可對高速物體（如運輸途中的汽車）進行識別；可透過外部材料（玻璃、布料、木材、塑料等非金屬材料）讀取數(shù)據(jù)；標簽信息容量大，可反復讀寫；射頻標簽是封裝式的，不易損壞，適合在惡劣環(huán)境下用。因此，RFID技術在物流管理中的應用將通過提供更精確、更及時的物資流動信息，使每一個物流環(huán)節(jié)的各成員實現(xiàn)信息共享，減少重復工作，從而提高整個物流系統(tǒng)的運行效率。

3.2 優(yōu)化倉庫管理，提高工作效率

運用RFID結(jié)合計算機技術和托盤管理，可提供進貨上架、補貨、揀貨等作業(yè)指示，從而減少貨物的搬運次數(shù)，縮短作業(yè)時間，減少差錯和貨物損壞，使工作效率大大提高。例如，深圳白沙物流有限公司，在引入RFID技術之前，產(chǎn)品入庫時要用條碼掃描終端對每件產(chǎn)品的條碼進行逐一掃描，出庫時又要重復一遍。掃描條碼時可能會出現(xiàn)的重碼或遺漏情況很難及時發(fā)現(xiàn)，不同條碼貨物的存放位置也無法確定，整個過程存在大量的重復勞動和出錯隱患。

引入RFID技術后，公司只需在產(chǎn)品出廠入庫前掃碼一次，剩下的工作由應用RFID的數(shù)字分揀系統(tǒng)自動完成，貨品移動的每一個過程都由標簽和閱讀器自動記錄并自動處理，從而省掉了不必要的機械重復勞動。具體來說，公司在應用RFID數(shù)字化分揀系統(tǒng)之前，完成4 000件第1次出貨工作需要約3～3.5個小時；使用該系統(tǒng)后，這一時間縮短到了約2個小時。第2次補貨出庫的時間也由原來的2～2.5個小時縮短到了約1個小時。同時倉庫利用率也由30%提升到80%。

3.3 實現(xiàn)物流管理的實時化、可視化

RFID系統(tǒng)能對具體實物的流動信息進行快速、準確的識別和輸入，大量物流信息的采集可在實體交換時自然完成，從而保證信息能夠準確實時地表達實物流動過程。同時物資在儲存、運輸過程中的信息，都可以完全實時、準確地反映在企業(yè)的信息系統(tǒng)中，大大增加企業(yè)物流管理的實時性、可視性，為企業(yè)領導和相關部門的經(jīng)營決策和控制提供科學的依據(jù)。

倉庫管理的實時性可以為企業(yè)提供實時的庫存信息，對客戶的需求做出積極的反應，有利于提高貨架充足率，提高交貨的可靠性和準時性，進而迅速滿足客戶的供貨要求，保證與關鍵客戶的關系，最終提高客戶滿意度。物流全程的可視化跟蹤，可以使物流公司對貨物和車輛進行實時有效的監(jiān)控，提高公司總體調(diào)度水平，達到全局最優(yōu)。同時還可以使客戶對自己的貨物在途狀況有比較全面的了解，輔助客戶根據(jù)物流狀況對生產(chǎn)、銷售進行合理安排。

運用RFID技術，無論貨物在訂購中、運輸中，還是在某個倉庫儲存著，通過該系統(tǒng)管理人員都可以實時、準確地掌握所有信息，使得企業(yè)能夠在最短的時間內(nèi)對復雜多變的市場作出快速的反應，提高對客戶需求的響應力。同時，在減少庫存、提高工作效率、縮短供貨時間、降低物流成本、提高服務能力等方面都具有一定的實踐意義。

4 結(jié)束語

本文在現(xiàn)有物流系統(tǒng)的基礎上，提出基于RFID技術和BPM技術的物流應用解決方案。通過該方案，不僅可以實現(xiàn)對資產(chǎn)的無縫跟蹤，而且能夠處理物流過程中的各種意外情況，從而實現(xiàn)“6R”，滿足用戶的需求?！?/p>

[1]崔炳謀．物流信息技術與應用[M]．北京：清華大學出版社，2005.

[2]曾雋芳，楊一平．RFID在物流行業(yè)中的應用框架[J]．計算機世界報，2011（42）：7-9.

[3]Martin Feldhofer．A Proposal for an Authentication Protocol in a Security Layer for RFID Smart Tags[M]．IEEE Proceedings of MELECON，2004．