物資全過(guò)程追溯管控研究

國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司 張永奈 劉承志

安徽送變電工程有限公司 程 玫

該文針對(duì)企業(yè)物資管理中無(wú)法實(shí)時(shí)有效追溯問(wèn)題，提出了一種基于射頻感應(yīng)技術(shù)和MEMS技術(shù)的物資全過(guò)程智能管理方法，并對(duì)該方法的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

在企業(yè)日常運(yùn)行過(guò)程中，物資管理是不可缺失的一環(huán)；企業(yè)物資管理，包括預(yù)算、采購(gòu)、存?zhèn)}、取用等環(huán)節(jié)的管理。物資存?zhèn)}和物資取用一般涉及面廣，在管理上存在較大難度，因此目前現(xiàn)有的物資管理系統(tǒng)及方法大多側(cè)重于物資倉(cāng)儲(chǔ)和供應(yīng)環(huán)節(jié)；雖然極大程度優(yōu)化了物資管理中的問(wèn)題，但是沒(méi)有對(duì)物資進(jìn)行全過(guò)程進(jìn)行追溯，具有一定的局限性，隨著用戶對(duì)物資管理需求日益增加，現(xiàn)有的物資管理系統(tǒng)及方法無(wú)法追趕未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，本文的研究主要集中于物資全過(guò)程管理，介紹企業(yè)物資從預(yù)算到取用各環(huán)節(jié)智能化追溯管理。

1 系統(tǒng)設(shè)備介紹

在本系統(tǒng)中，我們采用了以下的硬件設(shè)備作為系統(tǒng)集成的部件，即；

1.1 智能感應(yīng)基站

智能感應(yīng)基站為嵌入式智能裝置，內(nèi)部集成有大功率射頻感應(yīng)模塊、主控制模塊、通信模塊、電源管理模塊等外設(shè)，具有感應(yīng)微標(biāo)簽并上傳數(shù)據(jù)功能；在本應(yīng)用場(chǎng)景中，作為一個(gè)物資轉(zhuǎn)場(chǎng)智能感應(yīng)設(shè)備，安裝在物資全生命周期進(jìn)出場(chǎng)位置；當(dāng)該場(chǎng)景（如倉(cāng)儲(chǔ)）下智能感應(yīng)基站檢測(cè)到微標(biāo)簽ID時(shí)，會(huì)將感應(yīng)結(jié)果上傳至后臺(tái)服務(wù)器，服務(wù)器會(huì)立即將該微標(biāo)簽附著下的物資狀態(tài)信息自動(dòng)更新至該場(chǎng)景下，從而完成物資自動(dòng)流轉(zhuǎn)登記。

智能感應(yīng)基站相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：

（1）額定電壓：DC 9～16V；

（2）最大電流：1.5A；

（3）最大負(fù)載功耗：15W；

（4）識(shí)別速度：>1000個(gè)標(biāo)簽/秒；

（5）空中速率：250Kbps；

（6）感應(yīng)距離：0-50m可調(diào)；

（7）聯(lián)網(wǎng)類(lèi)型：4G；

（8）無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)：2.4G 802.11b/g/n；

（9）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH。

1.2 手持終端

手持終端是一種便于攜帶的數(shù)據(jù)處理終端，本文中用做物資管理手動(dòng)感應(yīng)操作設(shè)備，內(nèi)部集成有射頻感應(yīng)模塊可近距離感應(yīng)微標(biāo)簽ID，根據(jù)其自帶的Android系統(tǒng)可搭載本系統(tǒng)定制開(kāi)發(fā)的物資管理APP，簡(jiǎn)單方便實(shí)現(xiàn)對(duì)物資信息的查看、修改、刪減以及新增功能，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：

（1）額定電壓：3.7V鋰電池供電；

（2）最大電流：100mA；

（3）續(xù)航時(shí)間：大于72h；

（4）顯示：3.5寸液晶觸摸屏；

（5）操作系統(tǒng)：Android 8.0；

（6）性能參數(shù)：CPU Cortex-A8，RAM+ROM 256M+4GB；

（7）感應(yīng)距離：0-10cm；

（8）聯(lián)網(wǎng)類(lèi)型：4G、wifi；

（9）無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)：2.4G 802.11b/g/n，內(nèi)置天線；

（10）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH。

1.3 微標(biāo)簽

本文中微標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成的無(wú)源電子標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，可被智能感應(yīng)基站和手持終端讀?。辉谑褂眠^(guò)程中若不發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞，微標(biāo)簽可以一直被感應(yīng)，此特性是物資全過(guò)程追溯管控的重要前提，避免了以往因標(biāo)簽損壞而造成物資信息丟失的情況發(fā)生；此外微標(biāo)簽采用MEMS技術(shù)使其在具備射頻識(shí)別功能基礎(chǔ)上，將體積盡可能縮小，確保在使用過(guò)程中不影響物資自身功能效果。其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：

（1）工作模式：跳頻工作模式；

（2）工作頻率：國(guó)標(biāo)860～960MHZ；

（3）支持協(xié)議：ISO18000-6C（EPC GEN2）；

（4）卡內(nèi)存容量：EEPROM總共1024 Bits；

（5）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH；

（6）材質(zhì)：PET材質(zhì)。

1.4 后臺(tái)服務(wù)器

系統(tǒng)架構(gòu)中云服務(wù)器是銜接系統(tǒng)前后端的關(guān)鍵設(shè)備，也是所有采集分析數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站。云服務(wù)器會(huì)通過(guò)TCP協(xié)議接收智能感應(yīng)基站和手持終端回傳的各物資狀態(tài)信息數(shù)據(jù)并對(duì)其加以算法分析和處理，隨后一方面將分析得出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)管理平臺(tái)，用于其在WEB端和APP端展示，展示內(nèi)容有各種物資的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、歷史流轉(zhuǎn)信息、自身屬性信息以及相關(guān)的物資使用介紹信息等；另一方面，云服務(wù)器具有存儲(chǔ)作用，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行列表存儲(chǔ)，方便用戶后期調(diào)用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行物資追溯，并且存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)支持多種標(biāo)準(zhǔn)格式以及自定義格式導(dǎo)出。

1.5 Web端管理平臺(tái)及移動(dòng)端APP

系統(tǒng)主要由電腦、配置高清顯示屏以及移動(dòng)端APP組成。后臺(tái)服務(wù)器在接收到智能感應(yīng)基站和手持終端回傳的數(shù)據(jù)后會(huì)進(jìn)行分析處理，然后會(huì)將處理好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)測(cè)中心，用于物資管理人員查看和分析；工作站運(yùn)行Web端管理平臺(tái)，其具備物資管理系統(tǒng)所有權(quán)限和功能，包括系統(tǒng)管理、權(quán)限管理、物資錄入等；移動(dòng)端APP一般用在手持終端上，使得手持終端具備物資管理系統(tǒng)中一些常用的操作，如信息查看、信息修改、信息刪減等。

2 系統(tǒng)工作介紹

2.1 系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中物資狀態(tài)信息更新都是基于射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，射頻識(shí)別是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。具體原理是：感應(yīng)終端接受服務(wù)器下發(fā)的指令后發(fā)出射頻信號(hào)，無(wú)源電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收感應(yīng)終端發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品ID；感應(yīng)終端在讀取信息并解碼后，送至信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

系統(tǒng)基于此技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能感應(yīng)基站和手持終端遠(yuǎn)近距離感應(yīng)微標(biāo)簽內(nèi)的ID信息，從而在系統(tǒng)中自動(dòng)切換至該標(biāo)簽操作頁(yè)面進(jìn)行相關(guān)操作；目前許多行業(yè)都運(yùn)用了射頻識(shí)別技術(shù)。如將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車(chē)，廠方便可以追蹤此車(chē)在生產(chǎn)線上的進(jìn)度。倉(cāng)庫(kù)可以追蹤藥品的所在。

2.2 系統(tǒng)工作流程

系統(tǒng)基于射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)物資全過(guò)程追溯管控，其中包括物資預(yù)算、采購(gòu)、存?zhèn)}、取用等環(huán)節(jié)，具體工作流程如下：系統(tǒng)存儲(chǔ)有所能用到的物資明細(xì)，包括供應(yīng)商、價(jià)格、型號(hào)等信息，可手動(dòng)增減以及報(bào)表導(dǎo)入更新，此功能用于物資編制環(huán)節(jié)，通過(guò)在系統(tǒng)中勾選所需物資，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成預(yù)算表，并可一鍵采購(gòu)；進(jìn)行一鍵采購(gòu)后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)采購(gòu)中的物資種類(lèi)和數(shù)量自動(dòng)輸出制作微標(biāo)簽所需相關(guān)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中增加該物資顯示信息，顯示為“采購(gòu)中”，此時(shí)物資全過(guò)程追溯管控正式開(kāi)始；物資到貨后根據(jù)信息匹配安裝微標(biāo)簽，安裝位置選取在不影響物資使用處，此微標(biāo)簽會(huì)跟隨物資整個(gè)生命周期直至結(jié)束；當(dāng)本批物資從到貨轉(zhuǎn)運(yùn)到存?zhèn)}時(shí)，安裝在倉(cāng)庫(kù)中的智能感應(yīng)終端會(huì)自動(dòng)讀取該批物資的微標(biāo)簽ID并在系統(tǒng)中自動(dòng)更新該批物資顯示信息，如此時(shí)應(yīng)該顯示為“倉(cāng)儲(chǔ)中”，智能感應(yīng)終端會(huì)安裝在物資全生命周期的各個(gè)位置上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新物資狀態(tài)信息；此外對(duì)物資一些特殊參數(shù)的修改需要用到手持終端，通過(guò)手持終端近距離感應(yīng)物資上的微標(biāo)簽，可自動(dòng)切換至該物資的顯示頁(yè)面上，進(jìn)行數(shù)據(jù)查看、信息修改、物資分類(lèi)、標(biāo)簽增減等操作；在物資應(yīng)用過(guò)程中，可隨時(shí)通過(guò)手持終端進(jìn)行物資溯源，查詢物資的詳細(xì)信息如該物資采購(gòu)時(shí)間價(jià)格、歷史使用者信息、以及物資屬性詳細(xì)介紹等；物資到達(dá)使用壽命，生命周期數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存檔。系統(tǒng)工作流程圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)工作流程圖

結(jié)語(yǔ)：本文研究的企業(yè)物資全過(guò)程追溯管控可實(shí)現(xiàn)物資從預(yù)算編制到采購(gòu)、再到存?zhèn)}、最后取用的全生命周期的智能管理；解決了傳統(tǒng)物資管理耗費(fèi)大量人力物力、效率低、信息處理慢、不易查詢統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題；對(duì)企業(yè)自身的發(fā)展有著十分直接的影響，同時(shí)也確保企業(yè)自身高效、安全生產(chǎn)。