RFID技術(shù)在銅仁地區(qū)煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

（銅仁學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

1 引言

國家煙草企業(yè)采用新設(shè)備和新技術(shù)提高了卷煙自動(dòng)化生產(chǎn)效率，而且保證了產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)量[1]。其中，現(xiàn)代化物流管理系統(tǒng)—條碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在提高了煙草生產(chǎn)效率的同時(shí)，有效地改善了成品煙的庫存管理。然而，傳統(tǒng)的條碼技術(shù)存在著諸多缺陷：（1）煙草管理的諸多環(huán)節(jié)主要以員工手工操作錄入為主，造成差錯(cuò)率高、資源浪費(fèi)、工作量大等現(xiàn)象；（2）出入庫品種和數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致出入庫頻率增加，掃描效率低下，出現(xiàn)漏掃、誤掃的現(xiàn)象。由此可見，在煙草物流管理系統(tǒng)中，較低的信息化程度嚴(yán)重阻礙了煙草企業(yè)的發(fā)展。

目前，貴州省煙草公司銅仁分公司在煙草配送過程中已開始應(yīng)用RFID技術(shù)[2-3]，有效提升了生產(chǎn)效率。但是，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段。因此，為了滿足國家煙草業(yè)“一號(hào)工程”需求，實(shí)現(xiàn)煙草物流管理的自動(dòng)化，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)有必要與RFID技術(shù)有機(jī)結(jié)合，提高煙草行業(yè)的智能化管理水平。

借助RFID技術(shù)的數(shù)據(jù)容量大、識(shí)別速度快以及非接觸識(shí)別等優(yōu)勢特征，本文深入研究了煙草倉儲(chǔ)物流管理體系的設(shè)計(jì)，很好地解決了煙草倉儲(chǔ)物流管理中存在的缺陷。與傳統(tǒng)的條碼技術(shù)相比，基于RFID技術(shù)的煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)可以有效提高煙草倉儲(chǔ)物流管理的信息化。

2 RFID技術(shù)介紹

射頻識(shí)別技術(shù)RFID（RadioFrequencyIdentification）是一種無線通信技術(shù)，它可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀取數(shù)據(jù)。作為一項(xiàng)易于操作的非接觸識(shí)別技術(shù)，RFID技術(shù)具有數(shù)據(jù)容量大、識(shí)別速度快、安全性強(qiáng)以及可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)通信等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、交通等領(lǐng)域[4]。典型RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由電子標(biāo)簽、天線、讀寫器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)組成。

圖1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1中，電子標(biāo)簽由耦合元件和芯片構(gòu)成，標(biāo)簽本身包含電子存儲(chǔ)信息，依附于物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象；天線被用來傳遞射頻信號(hào)；讀寫器分為手持式和固定式兩種，被用以讀寫標(biāo)簽信息；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)標(biāo)簽的合法性判斷來控制整個(gè)過程；網(wǎng)絡(luò)是連接RFID與應(yīng)用軟件的媒介。

在煙草倉儲(chǔ)物流管理中引入RFID技術(shù)，可以有效實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)物流的信息化管理，如煙草信息的采集以及出入庫盤點(diǎn)等。

3 RFID技術(shù)在煙草倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)的主體業(yè)務(wù)由成品入庫管理、在庫管理以及出庫管理三部分組成，主要用途是監(jiān)測、追蹤各個(gè)環(huán)節(jié)，使物流與信息流有機(jī)整合。

3.1 煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)架構(gòu)

如圖2所示，RFID技術(shù)應(yīng)用于煙草倉儲(chǔ)物流管理中的方法為：（1）經(jīng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫將電子標(biāo)簽與托盤上的相關(guān)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)；（2）通過電子標(biāo)簽上所有數(shù)據(jù)的采集來獲取整個(gè)托盤上的相關(guān)信息。

圖2 煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)的工作流程大致如下：首先，卷煙到貨入庫時(shí)，進(jìn)行產(chǎn)品條碼信息的到貨掃描，將采集到的產(chǎn)品條碼信息與電子標(biāo)簽進(jìn)行垛信息構(gòu)建，并經(jīng)壓縮加密保存在應(yīng)用RFID的數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)；然后，垛信息以某一關(guān)聯(lián)好的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)作，若出現(xiàn)變更要及時(shí)做出新的信息關(guān)聯(lián)；最后，采用固定式讀寫器和地埋式天線進(jìn)行電子標(biāo)簽的采集和上傳，經(jīng)系統(tǒng)驗(yàn)證形成條碼信息，實(shí)現(xiàn)卷煙的到貨掃描。

3.2 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)將RFID電子標(biāo)簽作為信息源，經(jīng)讀寫器識(shí)別煙草信息，構(gòu)建垛信息，實(shí)現(xiàn)卷煙入庫管理、在庫管理和出庫管理的自動(dòng)化和信息化。

3.2.1 件煙到貨管理。在煙草物流過程中，成品煙因品牌、運(yùn)輸方式、入庫數(shù)量等存在著差異而采取零散入庫的方式。如圖3所示，件煙到貨后，工作人員進(jìn)行條碼信息掃描，并按條碼信息進(jìn)行碼垛，最終以托盤形式進(jìn)行倉儲(chǔ)流通。

圖3 件煙到貨入庫流程圖

圖4描述了垛信息寫入的整個(gè)流程。

圖4 垛信息寫入流程圖

首先，使用讀寫器采集到貨件煙的條碼信息，并將該條碼信息傳輸給垛信息存儲(chǔ)到軟件數(shù)據(jù)庫中，其中，數(shù)據(jù)庫中的條碼信息可以按照品牌或按照掃描次序進(jìn)行整合。

其次，由工人按照固有順序?qū)σ褣呙钘l碼信息的件煙進(jìn)行堆垛操作。托盤堆垛完成后，經(jīng)人工掃描將相應(yīng)的條碼信息反饋給垛信息生成軟件，垛信息存儲(chǔ)在相應(yīng)的電子標(biāo)簽區(qū)域內(nèi)，這樣就完成了電子標(biāo)簽與件煙條碼信息的關(guān)聯(lián)。其中，垛信息生成軟件將存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽的件煙條碼信息傳輸?shù)降截洅呙柢浖?，?shí)現(xiàn)到貨的業(yè)務(wù)需求。

最后，完成掃描并確認(rèn)單據(jù)。進(jìn)口煙因缺少一維條碼而不能采集件煙條碼信息，這就需要碼垛時(shí)人工錄入進(jìn)口煙的特殊代碼（如產(chǎn)地、品牌等）信息，使電子標(biāo)簽與整托盤件煙信息進(jìn)行整合建立垛信息。實(shí)際操作時(shí)，為方便管理，應(yīng)針對不同性質(zhì)的件煙分開碼垛。其中，在件煙到貨管理的過程中，若出現(xiàn)到貨量大、固定RFID系統(tǒng)故障時(shí)，可使用手持式RFID設(shè)備完成關(guān)聯(lián)操作。

3.2.2 件煙在庫管理。若已建好垛信息的托盤發(fā)生件煙變更，則需要在電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域更新垛信息，具體操作如圖5所示。

圖6為垛信息更新流程圖。具體流程如下：首先，使用手持式讀寫器掃描電子標(biāo)簽，垛信息會(huì)獲得更新，進(jìn)而獲得與該電子標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的條碼信息；其次，經(jīng)一維條碼掃描采集調(diào)整的條碼信息，新的垛信息會(huì)通過更新軟件自動(dòng)生成；最后，將更新的垛信息經(jīng)手持式讀寫器保存到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域即可。

圖6 垛信息更新流程圖

3.2.3 件煙出庫管理。電子標(biāo)簽與件煙條碼垛信息的建立、更新與使用的過程中，需要在電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮加密和解密解壓；垛信息使用完畢后，要將其銷毀并將電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)域清空。

為滿足客戶需求，需要經(jīng)件煙掃描軟件出具出庫單據(jù)。針對件煙逐個(gè)出庫的情況，可采用一維條碼進(jìn)行條碼信息采集；而針對整托盤出庫的件煙，需要使用件煙掃描軟件和地埋式RFID系統(tǒng)（或使用車載RFID設(shè)備）掃描并獲得電子標(biāo)簽ID，經(jīng)數(shù)據(jù)解析并關(guān)聯(lián)到所有件煙條碼信息。這樣，檢驗(yàn)完成掃描之后即可準(zhǔn)備出庫。圖7描述了垛信息解析的過程。

圖7 垛信息解析流程圖

4 系統(tǒng)性能分析

相較于傳統(tǒng)的條碼技術(shù)[5]，在煙草倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)中引入RFID技術(shù)，提高了煙草倉儲(chǔ)物流管理的效率和信息化水平。具體優(yōu)勢有如下四點(diǎn)：

（1）煙草倉儲(chǔ)物流的各個(gè)環(huán)節(jié)與RFID技術(shù)的有機(jī)整合，有效優(yōu)化了各項(xiàng)業(yè)務(wù)操作，提升了管理水平；

（2）識(shí)別速度快且準(zhǔn)確，大大提高了成品卷煙出入庫的管理效率，節(jié)約了成本；

（3）RFID技術(shù)具有非接觸識(shí)別和電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)管理；

（4）該項(xiàng)技術(shù)科學(xué)地簡化了出庫操作流程，提高了煙草出庫系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，節(jié)省了人力資源。

5 結(jié)語

RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用市場將隨物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而擴(kuò)大，因此，將RFID引入到煙草物流領(lǐng)域是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程。本文著眼于將RFID技術(shù)應(yīng)用于銅仁地區(qū)煙草倉儲(chǔ)物流管理的研究，實(shí)現(xiàn)了管理系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化水平，提高了管理效率。

[1]張兵.基于RFID技術(shù)的武漢煙草物流配送中心倉儲(chǔ)作業(yè)流程優(yōu)化[J].物流技術(shù),2014,（9）.

[2]岳桂貞.FRID技術(shù)在物流倉儲(chǔ)管理中的應(yīng)用[J].山東紡織經(jīng)濟(jì),2013,（6）.

[3]韓慶田,李連,蘇濤.RFID在裝備管理中的應(yīng)用研究[J].科技信息,2011,（7）.

[4]葉永生.基于RFID技術(shù)的煙草物流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用,2012，（1）.

[5]周珍秀.企業(yè)條碼數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用[J].機(jī)電技術(shù),2013,（2）.