RFID技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流倉儲管理中的應(yīng)用

RFID技術(shù)誕生于二戰(zhàn)期間，但此后的50多年時間里，其發(fā)展一直較為緩慢。近年來，隨著其應(yīng)用技術(shù)環(huán)境日臻成熟，基于射頻識別(RFID)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)異軍突起，吸引了眾多行業(yè)的關(guān)注。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，物流倉儲供應(yīng)鏈的管理必須與時俱進，向著工業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展?；赗FID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是近年來備受世界矚目的IT熱點。RFID技術(shù)在中國已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在物流、第二代身份證、電子售票、高速公路、物業(yè)管理和公交等多方面應(yīng)用突出?；赗FID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為物流倉儲信息化的著力點與突破點。本文在介紹基于RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物流倉儲管理各個層面的影響，初步探究了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流倉儲管理中的實際應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

1.物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)(IOT，InternetofThings)又叫“傳感網(wǎng)”，指的是利用射頻識別等各種信息傳感設(shè)備，把所有物品的信息與互聯(lián)網(wǎng)實時連接起來，實現(xiàn)智能化管理與識別。物聯(lián)網(wǎng)為每一個物品分配標識，通過射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等獲取物品標識中的信息，從而達到對物品進行識別和供應(yīng)鏈實時跟蹤的目的。物聯(lián)網(wǎng)由三個要素組成，一是傳感設(shè)備，即以二維碼、射頻標簽和傳感器來識別“物”，國內(nèi)以低頻RFID為主;二是傳輸網(wǎng)絡(luò)，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或未來的NGN(NextGenerationNetwork)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算，如中國移動積極推進的M2M(Machine-To-Machine)業(yè)務(wù);三是處理終端，指輸入輸出的控制終端，手機、電腦、通信基站以及其他移動終端。因此，我們可以給物聯(lián)網(wǎng)下一個定義，即：通過射頻識別、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，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

2.RFID技術(shù)

RFID的全稱是RadioFrequeneyIdentification，中文稱為無線射頻識別，它是一種利用射頻信號通過空間藕合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。RFID技術(shù)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒，特別在識別唯一物體領(lǐng)域具有其他識別技術(shù)無與比擬的優(yōu)勢。

完整的RFID系統(tǒng)包括RFID數(shù)據(jù)采集端(標簽、閱讀器、天線)、中間件或者接口、應(yīng)用系統(tǒng)和管理平臺等。RFID應(yīng)用系統(tǒng)參考架構(gòu)一般可采取四層結(jié)構(gòu)形式，從下至上依次為閱讀器層、邊緣層、集成層和應(yīng)用層。RFID系統(tǒng)的工作原理是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻查詢信號，當(dāng)電子標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，標簽獲得能量被激活并自動將自身編碼等信息通過卡中內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從標簽發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行調(diào)解和解碼，然后通過電腦主機、無線PDA或發(fā)卡器等設(shè)備送到后臺管理系統(tǒng)進行相應(yīng)處理和控制，最終發(fā)出指令信號控制閱讀器完成不同的讀寫操作。如圖1。

3.RFID與物流倉儲管理系統(tǒng)

以簡單RFID系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合已有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)等，構(gòu)筑一個由大量聯(lián)網(wǎng)的閱讀器和無數(shù)移動的標簽組成的，比Intemet更為龐大的“物聯(lián)網(wǎng)”(InternetofThings)成為RFID技術(shù)發(fā)展的趨勢。

物流倉儲管理系統(tǒng)利用RFID射頻識別技術(shù)來捕獲信息，通過無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)將其與開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連，對供應(yīng)鏈中各環(huán)節(jié)的信息進行自動識別與實時跟蹤，從而將龐大的物流系統(tǒng)建成一個高度智能、覆蓋倉庫上所有物品之間、甚至于物品和人之間的實物互聯(lián)網(wǎng)。

基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)將在全球物流倉儲范圍內(nèi)從根本上改變對物品生產(chǎn)、運輸、倉儲等各環(huán)節(jié)流動監(jiān)控的管理水平。一個帶有電子標簽的產(chǎn)品，電子標簽中有這個產(chǎn)品的唯一編碼，當(dāng)這個帶有標簽的產(chǎn)品通過一個讀寫器時，這個產(chǎn)品的信息就會通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街付ǖ挠嬎銠C內(nèi)，這是一個全自動的產(chǎn)品流動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。通過物流倉儲管理系統(tǒng)，帶有電子標簽的物品都可以隨時隨地按需被標識、追蹤和監(jiān)控，從而達到信息的實時共享，便于統(tǒng)籌管理，進而可以更好地促進企業(yè)生產(chǎn)能力的生成。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流倉儲管理中的應(yīng)用

1.采購環(huán)節(jié)

在采購環(huán)節(jié)中，企業(yè)可以通過RFID技術(shù)實現(xiàn)及時采購和快速反應(yīng)采購。管理部門通過RFID技術(shù)能夠?qū)崟r地了解到整個供應(yīng)鏈的供應(yīng)狀態(tài)，從而更好地把握庫存信息、供應(yīng)和生產(chǎn)需求信息等，及時對采購計劃進行制定和管理，并及時生成有效的采購訂單。通過應(yīng)用RFID技術(shù)，可以在準確的時間購入準確的物資不會造成庫存的積壓，又不會因為缺少物資影響生產(chǎn)計劃，從而實現(xiàn)“簡單購買”向“合理采購”轉(zhuǎn)變，即在合適的時間，選擇合適的產(chǎn)品，以合適的價格，按合適的質(zhì)量，并通過合適的供應(yīng)商獲得。

企業(yè)以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成的信息資源為前提，可以實現(xiàn)采購內(nèi)部業(yè)務(wù)和外部運作的信息化，實現(xiàn)采購管理的無紙化，提高信息傳遞的速度，加快生產(chǎn)決策的反應(yīng)速度，并且最終達到工作流的統(tǒng)一，即以采購單為源頭，對從供應(yīng)商確認訂單、發(fā)貨、到貨、檢驗、入庫等采購訂單流轉(zhuǎn)的各個環(huán)節(jié)進行準確的跟蹤，并可進行多種采購流程選擇，如訂單直接入庫，或經(jīng)過到貨質(zhì)檢環(huán)節(jié)后檢驗入庫等，同時在整個過程中，可以實現(xiàn)對采購存貨的計劃狀態(tài)、訂單在途狀態(tài)、到貨待檢狀態(tài)等的監(jiān)控和管理。通過對采購過程中資金流、物流和信息流的統(tǒng)一控制，以達到采購過程總成本和總效率的最優(yōu)匹配。

2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)企業(yè)物流系統(tǒng)的起點在入庫或出庫,但在基于RFID的物流系統(tǒng)中,所有的物資在生產(chǎn)過程中應(yīng)該已經(jīng)開始實現(xiàn)RFID標簽(Tag)。由于在一般的商品物流中,大部分的RFID標簽都以不干膠標簽的形式使用,只需要在物品包裝上貼RFID標簽就可以。

在企業(yè)物資生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最重要的是RFID標簽的信息錄入，可分為4個步驟完成:

(1)描述相對應(yīng)的物品信息，包括生產(chǎn)部門、完成時間、生產(chǎn)各工序以及責(zé)任人、使用期限、使用目標部門、項目編號、安全級別等，RFID標簽全面的信息錄入將成為過程追蹤的有力支持。

(2)在數(shù)據(jù)庫中將物品的相關(guān)信息錄入到相對應(yīng)的RFID標簽項中。

(3)將物品與相對應(yīng)的信息編輯整理,得到物品的原始信息和數(shù)據(jù)庫，這是整個物流系統(tǒng)中的第一步,也是RFID開始介入的第一個環(huán)節(jié)，需要絕對保證這個環(huán)節(jié)中的信息和RFID標簽的準確性與安全性。

(4)完成信息錄入后,使用閱讀器進行信息確認，檢查RFID標簽相對應(yīng)的信息是否和物品信息一致。同時進行數(shù)據(jù)錄入，顯示每一件物品的RFID標簽信息錄入的完成時間和經(jīng)手人。為保證RFID標簽的唯一性，可將相同產(chǎn)品的信息進行排序編碼，方便相同物品的清查。

3.入庫環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)物流系統(tǒng)的入庫有3個基本要素是嚴格控制的：經(jīng)手人員、物品、記錄。這個過程需要耗費大量的人力、時間，并且一般需要多層多次檢查才能確保準確性。在RFID的入庫系統(tǒng)中，通過RFID的信息交換系統(tǒng)，這3個環(huán)節(jié)能夠得到高效、準確的控制。在RFID的入庫系統(tǒng)中，通過在入庫口通道處的閱讀器(Reader)，識別物品的RFID標簽，并在數(shù)據(jù)庫中找到相應(yīng)物品的信息并自動輸入到RFID的庫存管理系統(tǒng)中。系統(tǒng)記錄入庫信息并進行核實，若合格則錄入庫存信息，如有錯誤則提示錯誤信息，發(fā)出警報信號，自動禁止入庫。在RFID的庫存信息系統(tǒng)中，通過功能擴展，可直接指引叉車、堆垛機的設(shè)備上的射頻終端，選擇空貨位并找出最佳途徑，抵達空位。閱讀器確認貨物就位后，隨即更新庫存信息。物資入庫完畢后，可以通過RFID系統(tǒng)打印機打印入庫清單,責(zé)任人進行確認。

4.庫存管理環(huán)節(jié)

物品入庫后還需要利用RFID系統(tǒng)進行庫存檢查和管理，這個環(huán)節(jié)包括通過閱讀器對分類的物品進行定期的盤查，分析物品庫存變化情況;物品出現(xiàn)移位時，通過閱讀器自動采集貨物的RFID標簽，并在數(shù)據(jù)庫中找到相對應(yīng)的信息，并將信息自動錄入庫存管理系統(tǒng)中，記錄物品的品名、數(shù)量、位置等信息，核查是否出現(xiàn)異常情況，在RFID系統(tǒng)的幫助下，大量減少傳統(tǒng)庫存管理中的人工工作量，實現(xiàn)物品安全、高效的庫存管理。由于RFID實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入的自動化，盤點時無需人工檢查或掃描條碼，可以減少大量的人力物力，使盤點更加快速和準確。利用RFID技術(shù)進行庫存控制，能夠?qū)崟r準確掌握庫存信息，從中了解每種產(chǎn)品的需求模式及時進行補貨，改變低效率的運作情況，同時提升庫存管理能力，降低平均庫存水平，通過動態(tài)實時的庫存控制有效降低庫存成本。

5.出庫管理環(huán)節(jié)

在RFID的出庫系統(tǒng)管理中,管理系統(tǒng)按物品的出庫訂單要求，自動確定提貨區(qū)及最優(yōu)提貨路徑。經(jīng)掃描貨物和貨位的RFID標簽，確認出庫物品，同時更新庫存。當(dāng)物品到達出庫口通道時，閱讀器將自動讀取RFID標簽，并在數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相對應(yīng)的信息，與定單信息行對比，若正確即可出庫，貨物的庫存量相應(yīng)減除;若出現(xiàn)異常，倉儲管理系統(tǒng)出現(xiàn)提示信息，方便工作人員進行處理。

6.堆場管理環(huán)節(jié)

物品在出庫到貨物堆場后需要定期進行檢查，而傳統(tǒng)的檢查辦法耗費大量的人力和時間。在RFID系統(tǒng)幫助下，堆場尋物的檢查便捷很多。使用UHF的高頻射頻系統(tǒng)可對方圓10米的RFID標簽進行自動識別，RFID系統(tǒng)的閱讀器首先將同批物品的RFID標簽進行識別，同時調(diào)出數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)的標簽信息;然后將這些信息與數(shù)據(jù)庫的進行對比，查看堆場中的各類物品是否存在異常。

結(jié)語

時下，“物聯(lián)網(wǎng)”被看作是推動世界經(jīng)濟復(fù)蘇的重要動力，其核心技術(shù)RFID也備受關(guān)注。RFID技術(shù)具有非接觸、自動識別的優(yōu)點，在物流管理中具有廣泛的應(yīng)用。然而RFID的發(fā)展仍然面臨諸多問題，技術(shù)標準、實施成本以及信息安全等問題都構(gòu)成了RFID全面應(yīng)用的主要障礙。當(dāng)統(tǒng)一的RFID國際標準被制定出來、RFID的實施成本降低到可以接受的程度、RFID可能導(dǎo)致的信息安全問題得以解決后，RFID將在包括物流在內(nèi)的眾多行業(yè)迎來一個全球范圍內(nèi)高速發(fā)展的春天。

對于RFID的應(yīng)用場景，倉儲環(huán)境會比運輸要復(fù)雜很多，通過無源RFID來對倉儲進行升級改造，摩方智能托盤只是一個載體，它還需要與倉儲系統(tǒng)平臺配合，包括出入庫的管理、貨位的預(yù)定、與自動化設(shè)備的配合等等，這些結(jié)合起來，才是真正的智能倉，自動化設(shè)備引進相對簡單，但管理平臺的功能開發(fā)，實現(xiàn)通過平臺來對貨物進行管理，才是重點和難點。

摩方智能托盤(進入官網(wǎng))作為一個收集貨物信息的載體，相當(dāng)于數(shù)據(jù)單元化的一個切入點。每個單元的信息反饋在摩方智享云，給企業(yè)的生產(chǎn)和供應(yīng)提供一個更為便捷直觀的可視化管理途徑，從而完成對貨物的有效管理?？梢哉f真正實現(xiàn)貨物管理、進行倉儲升級改造的并不是摩方智能托盤，而是能與企業(yè)倉儲系統(tǒng)對接的摩方智享云平臺。