基于RFID在箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳勇進(jìn)　鐘舜聰

[摘要]該文介紹了RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及其在煙絲物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。實(shí)踐表明，RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)空箱狀態(tài)的判定和減少出庫(kù)時(shí)的差錯(cuò)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制和追溯。

[關(guān)鍵詞]RFID 物流系統(tǒng) 箱式儲(chǔ)存

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的一門綜合性科學(xué)技術(shù)，是數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。根據(jù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和具體特征，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)分為條碼技術(shù)、射頻識(shí)別、生物識(shí)別及其他識(shí)別技術(shù)。本文結(jié)合煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)，介紹射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的應(yīng)用。

1、煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)采用平庫(kù)方式，用于自動(dòng)儲(chǔ)存膨脹煙絲，并滿足自動(dòng)將煙絲箱運(yùn)送到出口的功能。該系統(tǒng)主要由鏈板式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)巾斏圃詸C(jī)、煙箱拆/碼垛機(jī)、煙箱提升機(jī)和衛(wèi)星小車等機(jī)械設(shè)備，以及稱重檢測(cè)裝置、RFID讀寫器和電氣控制系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)由一層的進(jìn)出庫(kù)間和三層的煙絲庫(kù)兩部分組成，詳見(jiàn)圖1和圖2。

2、RFID技術(shù)介紹

RFID是Radio Frequency Identification的簡(jiǎn)稱，即射頻識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的元接觸識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，無(wú)需人工干預(yù)，可工作在各種惡劣環(huán)境中。

射頻識(shí)別系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分一般由標(biāo)簽、閱讀器、天線、主機(jī)組成。軟件部分包括RFID系統(tǒng)軟件、中間件和應(yīng)用軟件。硬件組件負(fù)責(zé)捕獲和識(shí)別數(shù)據(jù)，軟件部分則負(fù)責(zé)管理和處理標(biāo)簽與讀寫器之間、讀寫器與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

圖3為RFID系統(tǒng)工作原理圖。一般情況下。電子標(biāo)簽處于“等待”或“休眠"SE作狀態(tài)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的作用范圍時(shí)，檢測(cè)到一定特征的射頻信號(hào)，便從“休眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“接收”狀態(tài)。讀寫器經(jīng)過(guò)組選擇和查詢，并遵從一定的技術(shù)協(xié)議，最后與電子標(biāo)簽建立通信。讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號(hào)上經(jīng)天線向外發(fā)送，電子標(biāo)簽接收此脈沖信號(hào)后，其卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過(guò)卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理；若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，為擦寫EEP-ROM中的內(nèi)容提供電源。

3、RFID在煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

我司的煙絲箱式儲(chǔ)存物流自動(dòng)化系統(tǒng)具有空箱入庫(kù)（含初始化）、實(shí)箱入庫(kù)和實(shí)箱出庫(kù)等功能。一層的工藝流程如圖4所示。

3.1 空箱入庫(kù)（含初始化）流程

空箱入庫(kù)是對(duì)返回的空箱執(zhí)行的入庫(kù)任務(wù)。當(dāng)空箱入庫(kù)時(shí)，首先在B站臺(tái)稱量空箱重量，然后在C站臺(tái)利用RFID讀寫器讀取空箱的重量信息，最后，比對(duì)兩者的重量信息。當(dāng)兩者重量信息的差值超標(biāo)時(shí)，就判定煙箱異常（破損或含有雜物），不能入庫(kù)而剔除到K站臺(tái)等待處理（清掃或更換RFID芯片）。當(dāng)兩者重量信息的差值無(wú)超標(biāo)時(shí)，表示煙箱無(wú)破損和不含有雜物，允許入庫(kù)。

當(dāng)空箱初始化時(shí)，首先，在B站臺(tái)稱量空箱重量，然后，在c站臺(tái)RFID讀寫器向RFID芯片寫入煙箱的基礎(chǔ)信息（如空箱重量、箱號(hào)、箱子類型），接著，讀取RFID芯片的信息，分析寫入信息是否成功，如果不成功則剔除煙箱到K站臺(tái)等待處理?？障淙霂?kù)流程圖如圖5所示。

3.2 實(shí)箱入庫(kù)流程

從緩存線E站臺(tái)提供空箱給裝箱站，裝箱站根據(jù)設(shè)定重量進(jìn)行自動(dòng)裝箱，然后輸送實(shí)箱到G站臺(tái)，同時(shí)提供該煙箱內(nèi)煙絲的凈重和物料的相關(guān)信息（如批次號(hào)、規(guī)格、質(zhì)量信息等）給G站臺(tái)的控制系統(tǒng)。當(dāng)質(zhì)量異常時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)RFID芯片寫入任何信息而直接把實(shí)箱剔除到Y(jié)站臺(tái)。而對(duì)質(zhì)量合格的煙箱，首先進(jìn)行RFID芯片的信息寫入，寫入的信息有煙絲凈重、批次號(hào)、裝箱時(shí)間。其次，讀取RFID芯片的信息，判斷RFID信息寫入是否成功并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.3 實(shí)箱出庫(kù)流程

實(shí)箱出庫(kù)時(shí)，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的調(diào)度，出庫(kù)的煙箱先后由衛(wèi)星小車、輸送機(jī)、提升機(jī)送到J站臺(tái)。在J站臺(tái)，KFID讀寫器讀取煙箱存儲(chǔ)的信息，然后與倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)要求的出庫(kù)煙箱信息對(duì)比，如果信息不符，則將該煙箱退回三層的煙絲庫(kù)，正確則送到Y(jié)站臺(tái)出庫(kù)。實(shí)箱出庫(kù)流程圖如圖7所示。

4、結(jié)束語(yǔ)

在我司物流系統(tǒng)中，利用RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了如下功能：

①通過(guò)讀取、比對(duì)空箱的重量，防止煙箱內(nèi)含有雜物污染煙絲，提高產(chǎn)品的質(zhì)量；

②在煙箱入庫(kù)時(shí)，通過(guò)RFID的多次讀寫和比較判定，防止煙箱信息的丟失，減少煙箱出庫(kù)時(shí)的差錯(cuò)；

③在煙箱出庫(kù)時(shí)，通過(guò)比對(duì)出庫(kù)任務(wù)信息，防止出現(xiàn)差錯(cuò)；

④數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，便于物料的統(tǒng)計(jì)、分析和生產(chǎn)調(diào)度。