RFID物流车辆管理论文

2022-04-25

摘要:文章从邵阳烟草物联网建设使用以来的应用和实际问题出发,探讨了物联网系统和RFID技术在现代烟草物流体系中的应用效果、商业价值和应用前景,并对物联网技术未来在烟草行业的应用发展进行了展望。下面是小编为大家整理的《RFID物流车辆管理论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

RFID物流车辆管理论文 篇1:

RFID技术在烟草物流中的应用效果

摘 要:介绍RFID技术在烟草物流中的典型应用,探讨RFID技术在烟草产业大物流中全面推广和深入应用前景。RFID技术可节约成本、减少差错,有效提升物流各个环节的工作效率,实现烟草物流全程可追踪,产品质量可追溯,打造全面感知、高效敏捷的烟草物流。同时提出RFID技术在烟草行业大物流应用中面临的问题和解决思路,必须加快烟草行业RFID应用规范和技术标准制定;建立烟草行业RFID应用信息安全防范体系;加快烟草行业工商物流仓储设施及物流系统的改造升级。

关键词:RFID;烟草物流;物流系统;规范标准;信息安全

RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即无线射频识别。RFID应用系统包括标签(Tag)、天线(Antenna)、读写器(Reader)和RFID计算机系统四部分[1]。随着计算机技术、大规模集成电路、网络通信、物联网等技术的不断发展,RFID技术在各行各业广泛应用,已进入商业化大规模应用阶段。由于其具有非接触识别、多目标识别和高速移动物体识别等特点[2],RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一,RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输及控制管理等众多领域[3-5]。

近年来RFID技术在烟草行业中的应用也在不断推进和扩展,在应用中取得了明显成效[6-8],但在行业应用的深度和广度还不够,要使RFID技术在烟草产业大物流链中全程感知和贯穿应用还需解决一些实际问题,还要进一步制定可行的行业统一方案和规范标准。

1 RFID技术在卷烟商业物流中的成功应用

2007年国家烟草专卖局(以下简称国家局)在烟草行业推广使用卷烟生产经营“两打三扫”项目(国家局“一号工程”),为更好地配合该项目在烟草商业环节的实施,有效提高物流运行效率,烟草商业企业推广使用基于RFID技术的仓储物流管理模式。即以托盘作为件烟载体,应用RFID技术,采用托盘电子标签关联件烟信息的方式,使件烟条码信息采集系统能够简单快捷地采集相关信息。在商业入库环节实现件烟到货,托盘件垛关联和整托盘入库扫描,同样在商业分拣领用出库环节也实现件垛关联和整托盘出库扫描,大大提高出入库效率和仓储管理水平[9-10]。

托盘电子标签采用先进的RFID技术,通过配套的读写设备将件烟码写入托盘电子标签中,同时读写器从电子标签读出写入的信息传送到仓储系统。

1.1 入库管理

在商业到货环节,零散的件烟到货进行“一号工程”件烟条码扫码完成后,先进行码垛(一垛为一托盘),然后进行码垛数据的关联,即把件烟条码信息与垛信息数据关联,再将垛信息写入电子标签,RFID应用软件在把垛信息写入电子标签的同时,把相关信息传送给仓储管理系统。仓储管理系统取出RFID编号,根据RFID的卷烟信息和当前仓储单据匹配,自动分配货位,与RFID编号进行关联,并将关联信息显示在大屏上。其工作流程见图1。

对于工业整托盘件烟到货的情况,则直接对安装有电子标签的托盘进行按垛扫描,RFID应用软件解密解析出托盘上所有件烟的信息,然后把相关信息传送给仓储管理系统,自动进行货位分配。该模式效率比零散件烟到货入库操作简单、不易出错,其效率更高。

1.2 仓储管理

在仓储管理环节,采用以托盘的形式存储件烟,若发生托盘上实物件烟调整或变更的情况,需要同时对托盘电子标签的信息进行更新,即使用RFID移动设备进行垛信息调整,以保证托盘上实物与电子标签的信息实时一致性。

1.3 出库管理

在分拣领用扫描出库环节,根据RFID编号和当前出库数据进行匹配,找到出库单指定的货位及货位出库的详细信息。以托盘为单位通过RFID设备进行电子标签扫描,采集托盘上的件烟条码包数据,完成数据扫描并将信息显示在大屏幕上。其工作流程见图2。

1.4 应用成效

RFID在卷烟商业出入库环节的成功应用,使物流效率得到明显提高,节省了人工成本,大大减小物流作业的劳动强度,具体见表1。

随着RFID技术在卷烟物流中的深入应用,软硬件系统得到不断优化完善,仓储智能化和物流自动化水平大大提高,应用取得了显著的效益。表现在:一是提高了采集件烟信息的整体效率;二是降低物流环节中反复拆散成垛件烟导致的损坏;三是满足烟草企业对数据实时性的要求;四是降低成本、简化操作、提升服务;五是实现工商业务信息系统的整合对接,提高系统的准确性和可扩展性;六是符合当前行业物联网发展的趋势[11]。

2 RFID技术在烟草物流的应用扩展

2.1 RFID在烟叶物流中的应用

2014年烟草行业信息化工作提出,要通过国家烟草专卖局“一号工程”的功能升级,推动以烟叶计划和物流管控为核心的烟叶信息化建设,用信息化支撑烟叶生产、加工和调拨业务的全过程管理,解决烟叶供应链流程断裂、数据不完整的问题,实现卷烟和烟叶计划与物流跟踪监控全覆盖。因而RFID技术在烟草物流中有许多应用可以扩展和延伸。

福建烟草于2007年率先在烟叶物流中实施烟叶“一打三扫”应用项目,即烟草站收购的烟叶打成标准烟包后信息系统对其编码(一维条形码),将条码打印后系挂在烟包上(此为一打),烟草站烟包出库时对烟包进行扫码出库(此为一扫);中心仓库接收烟草站调运来的烟叶进行入库时再进行扫码(此为二扫);中心仓库烟叶销售出库时再一次进行扫码(此为三扫)。烟叶“一打三扫”项目的应用在规范烟叶物流运转,提高烟叶物流效率方面取得一定成效,特别是可实现对烟叶质量的追踪管理。但由于一维条形码形式的“一打三扫”环节多,人工操作效率较低,人工扫码容易出错,容易造成重复扫码、漏扫等现象。

“一打三扫”的应用为RFID技术在烟叶物流中的应用提供了技术和业务基础。随着RFID技术的不断成熟,同时借鉴RFID技术在卷烟物流中的普遍应用,RFID在烟叶物流中的应用显示其优越性。目前福建烟草主要是在原烟烟包中心仓库出入库环节中在托盘(烟筐)上使用RFID技术,其实现原理类似卷烟商业入库和出库管理,其应用成效见表2。部分省外烟草在试点应用RFID代替烟叶物流“一打三扫”全过程,即用RFID卡代替一维条码卡,用RFID读写设备代替一维条码读取设备进行感应式扫码,提高扫码效率和扫码准确度,减小条码扫码劳动强度[12]。

部分烟叶复烤加工企业正在试点与烟叶上下游烟草企业物流对接,如福建武夷烟叶有限公司正试点应用RFID技术与烟叶产区烟叶物流对接,即原烟在复烤加工企业出入库时对安装有电子标签的托盘(烟筐)直接进行整托盘扫描,实现托盘(烟筐)上的电子标签与托盘(烟筐)上所有原烟烟包信息关联入库;打叶复烤后的成品片烟也用RFID电子标签实现与浙江中烟工业有限责任公司片叶入库对接,成品片烟到达中烟仓库入库时,通过直接扫描托盘上的电子标签,实现托盘上的电子标签与托盘上所有片烟烟箱信息关联入库,即只要扫描托盘上的一个电子标签就可完成整托盘烟叶的出入库,不用再对每包(箱)烟叶逐一扫描,大大提高了物流仓储效率,减少了人力和物力成本。通过原烟电子标签信息可追溯原烟品种、产地、生产标准、收购站等信息,成品片烟电子标签信息可追溯片烟加工清选班次、生产工艺、烟叶产地等信息,实现烟叶全过程GAP管理,有助于提高烟叶生产质量管理水平[13]。

2.2 RFID在卷烟批零在途中的应用

国家局“一号工程”是烟草行业实施最早、覆盖面最广的物联网应用成功案例,它结合RFID技术实现了用烟箱条码感知烟箱流向,让烟箱“说话”的过程。2014年福建烟草商业企业开发了基于RFID技术的卷烟批零在途信息系统,系统使用一车一卡、一户一卡、一箱一码形式,让车辆、零售户、卷烟、送货员“说话”,实现批零过程中人、车、物的100%全程感知、实时监管。人包括零售客户和内部员工,车包括内部车和外部车、物包括成品卷烟和各种物流资源,这里所指卡即为RFID卡。系统应用取得良好成效,保证卷烟配送的高效性、安全性、完整性、准时性,可降低物流成本、提高送货效率、提升服务水平。如原来每条线路需2个送货员,使用FRID技术后每条线路只需1个送货员就可完成送货任务,每条送货线路送货时间比原来平均减少了1 h,同时实现送货到户100%无差错。具体实现流程见图3。

3 RFID技术在烟草物流全面推广应用中存在的问题及对策

3.1 存在问题

在近年的实际应用过程中,RFID技术在烟草产业大物流的推广应用过程中也遇到一些难点问题,如缺乏统一的行业标准、系统改造困难、数据接口复杂等问题,具体表现在以下四个方面。

3.1.1 烟草工商物流仓储设施及信息系统建设标准不统一 卷烟工业企业现代物流仓储设施建设一般早于商业企业,早期工业企业仓储建设由于缺乏统一行业标准,造成各工业企业仓储设施及仓储信息系统建设技术标准都不统一。商业企业现代仓储体系建设虽然比工业企业迟,但早期的建设也没有统一的行业标准。由于标准不一致,造成工业整托盘卷烟出库后到商业无法直接整托盘入库,如某工业企业卷烟仓储按24件组成一托盘(一垛)进行仓储管理,某商业企业按照其仓储设施标准设计的是按30件组成一托盘(一垛)入库,这样就无法实现工商企业整托盘直接对接出入库。

工商仓储管理信息系统由于各自建设,造成数据信息无法直接读取,需要对系统进行改造,实现数据对接。国家局于2014年启动了同城卷烟托盘联运工作,下发了国烟办综[2014]134号文《国家烟草专卖局办公室关于在行业工商企业间开展同城卷烟托盘联运工作的通知》,同年下发了国烟办综[2014]455号文《国家烟草专卖局办公室关于工商企业同城卷烟托盘联运涉及行业生产经营决策管理系统改造相关事宜的通知》,同城卷烟工商企业按照国家局部署要求,同时结合实际,对各自信息系

统进行了改造,基本实现了同城卷烟托盘联运整托盘出入库对接或共用仓储资源。而省际间工商企业由于远距离的托盘回收管理存在实际困难,如托盘周转时间长,物流成本较高、信息系统改造接口多等原因,造成省际间卷烟工商整托盘直接对接扫码入库的比例不大。目前福建烟草商业省际间基本实现了与浙江中烟、上海中烟的卷烟整托盘直接对接入库,这为今后加大省际间工商企业卷烟托盘联运积累了技术和工作经验。

3.1.2 烟草行业两烟物流环节RFID对接存在实际困难 最突出的是烟叶产区与烟叶复烤加工企业的对接、复烤加工企业与卷烟工业的对接有相当难度。目前烟叶产区烟叶物流大部分还是用一维条形码实现“一打三扫”,RFID主要用于烟叶中心仓库的物流管理。复烤加工企业一般也还未全面使用RFID进行烟叶物流管理,其物流无法与上下游企业实现RFID对接。存在烟叶产区、复烤加工企业、卷烟工业企业物流信息系统技术标准、功能体系各不相同,系统数据对接难度高,信息系统改造和升级工作量大。

3.1.3 RFID技术标准缺乏 目前国际上没有一个统一的标准,这是RFID市场化进程受阻的一个重要原因,只有信息产业部2007年发布的《800/900 MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)》文件作为当前国内应用的暂行规范[14]。2008年11月全国烟草标准化技术委员会信息分技术委员会发布了《卷烟联运平托盘电子标签应用规范》,该标准适用于以联运平托盘为载体的卷烟成品物流环节。烟草行业其他物流环节RFID应用标准规范还在制定完善中,烟草大产业物流还没有形成全面的RFID电子标签应用标准规范。

3.1.4 技术上某些验证机制的缺乏带来信息泄漏隐患 由于RFID标签层和读写器层采用无线射频信号通过电磁波进行通信,通信过程中没有任何物理及可见接触,感知层节点和设备一般存在于开放环境中,使得应用系统在数据采集灵活、方便的同时,传递的信息缺乏可靠的安全保护能力。最常见的威胁是通过无线读取器或手机在远距离不接触的情况下获取读写器和电子标签的数据信息。通常的攻击方式有:信息篡改、信息伪造、信息重放、信息中断,以及非法跟踪标签,干扰读写器和标签的正常工作,截取标签数据传递信息等[15-17]。

3.2 对策

3.2.1 加快行业RFID应用规范和技术标准的制定 要实现烟草产业大物流的全面贯通,首要的是抓紧制定发布行业统一的RFID技术应用规范标准,特别是要尽快制定烟叶及烟叶复烤加工环节的RFID技术标准,制定烟叶联运托盘电子标签应用规范等行业性统一规范。这是最基础的工作,是互联互通的基本条件。

3.2.2 建立行业RFID应用信息安全防范体系 工商企业要按照信息安全等级保护要求,对RFID各应用环节可能存在安全隐患进行全面诊断、评估分析,制定可行的安全防范机制。目前避免RFID应用安全隐患的策略主要有:Kill命令、主动干扰、静电屏蔽等物理方法;哈希锁、哈希链、重加密机制、挑战响应机制等安全协议方法;上述物理和安全协议两种方法的结合使用。在隐私方面主要是防止攻击者对RFID标签进行任何形式的非法跟踪;在认证方面主要是要确保标签层只能与合法的读写器进行通信[18-21]。

3.2.3 加快行业工商物流仓储设施及物流系统的改造升级 目前RFID在卷烟工商各自的物流环节应用已较成熟,但工商整托盘联运出入库直接对接的范围不大、比例不高,工商企业务必加快物流仓储设施和信息系统的改造和升级,尽快统一托盘件烟标准数量。RFID在烟叶物流中应用还不多,因为在RFID技术烟叶物流实施应用过程中还有许多实际问题要解决,最主要的是烟叶产区、复烤加工企业、卷烟工业的ERP和物流信息系统要进行很大的升级改造,才能实现烟叶复烤加工企业物流与上下游企业物流的对接,目前烟草行业要集中主要力量加快这个环节的物流系统改造,如果用RFID技术实现了复烤加工企业与其上下游企业的物流对接,那烟草产业大物流将可顺利贯通,物流效率将大大提高,真正实现烟草产业全面感知的敏捷物

流,实现烟草制品从原料到成品的全过程GAP质量体系管理。

4 结 语

大数据、云计算、物联网、移动互联技术改变了传统商业模式,推进烟草企业全面转型进入电子商务时代,电子商务要求建立敏捷、高效的现代物流体系为基础,RFID技术正是现代物流体系建设必不可少的先进手段[22]。卷烟“一号工程”“两打三扫”、烟叶“一打三扫”的应用为RFID在行业物流中的深入应用提供了技术标准、数据接口、信息流向等基础标准规范,明确了实现的技术路径,积累了工作方法[23]。今后在加快统一制定和发布行业物流RFID应用规范和技术标准基础上,积极推进行业物流设施和信息系统的全面改造升级,RFID在行业物流的深入和全面应用将成为可能,其应用将进一步推进烟草行业降本增效,极大提高物流效率,提升物流现代化水平,推进烟草产业高效可持续发展。

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作者:赖如勤 于闽 陈玲

RFID物流车辆管理论文 篇2:

物联网技术在邵阳烟草物流的应用与展望

摘 要:文章从邵阳烟草物联网建设使用以来的应用和实际问题出发,探讨了物联网系统和RFID技术在现代烟草物流体系中的应用效果、商业价值和应用前景,并对物联网技术未来在烟草行业的应用发展进行了展望。

关键词:物联网;RFID技术;烟草;应用;展望

1 物联网及烟草物联网建立的重要意义

物联网(The Internet of Things)是利用二维码、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,获取现实世界的信息,并进行物与物、物与人之间的信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。自2010年国家烟草专卖局在全行业局长经理座谈会上正式提出建设烟草行业物联网的目标以来,物联网的应用领域已逐渐由烟草物流扩展到其他方面,并逐步替代了传统粗放式的流程管理,大幅度提高了自动化程度和工作效率,为全面感知供应链全过程的现代物流系统,实现打造“面向未来”和“不可替代”的烟草物流体系,提升企业的核心竞争力增添了重要砝码。

2 物联网在邵阳烟草中的应用

2.1 物联网在邵阳烟草物流中的应用现状

烟草供应链包括从原材料、辅材的生产到卷烟的生产,直到最终把成品烟销售到客户手中的整个全过程。烟草商业物流上承卷烟工业企业,下连卷烟市场零售户,主要负责到货卷烟的卸货入库、在库卷烟的仓储管理,以及面向市场的卷烟配送服务。物联网在邵阳烟草中的应用目前主要体现在卷烟入库方面,邵阳烟草在入库上引用了最新的RFID技术。成品烟进入仓库时,由于不同品牌香烟的运输方式、打包方式、入库数量存在差异,采取整托盘入库方式在实际操作中会遇到不兼容的情况。发生该情况时,需要采取零散入库方式。零散入库指成品烟按件进行入库,操作人员需要对每件成品烟上的条码进行扫描,将条码信息添加至信息系统数据库,然后操作人员将扫描后的件烟在电子托盘上码垛,以托盘形式储存于仓库货位上。该融合终端可以对零散到货的件烟建立件垛关联,并保证件垛关联的实时性和其与实物的一致性,在入库扫描的同时采集件烟条码,通过RFID设备将条码数据以及入库时间写入相应托盘的电子标签,并自动上传到后台信息系统。通过使用条码RFID融合终端,可以将涉及条码扫描器、RFID读写器两种设备上的条码扫描、信息入库、件垛关联三个步骤简化为在该终端上的一次操作。其具体工作流程:件烟到货—条码扫描—件烟码垛—数据压缩—RFID写入—托盘入库。

2.2 现阶段邵阳烟草物流面临的主要问题

(1)成品烟入库扫码的工作量大、费时,存在漏扫、误扫情况,需要人工介入处理。

(2)仓储不能方便地建立件烟与货位的关联,盘点、统计等工作效率低,库存统计采用人工盘点方式,耗费的人力多、时间长,且有时会出现盘点数据不够精确。

(3)仓储、在途卷烟不具备“感知性”,无法实时监控,也无法根据车辆路线进行实时监控。

(4)劳动力成本高。由于物流效率的低下,导致成品卷烟出库需要配备较多的人工,大量的人工作业会加剧货物的损坏,此外因存放、包装、发运等错误易造成实物损耗。

(5)仓库的卷烟有时存在错烟、少烟现象。

3 物联网在邵阳烟草物流中的应用前景

邵阳烟草物流体系正面临着诸多问题,为迎合行业的需求和长远发展之势,邵阳烟草要把现代物流建设作为行业的核心业务,打造中国烟草物联网,推进“卷烟上水平”。降低物流成本、提高绩效已成为解决烟草行业发展瓶颈的突出课题。今后,邵阳烟草物流将在RFID仓储管理、智能送货管理、安防方面及全面感知和信息集成技术等方面进行一定的尝试与应用。

3.1 RFID技术在仓储管理中的应用

物流系统的仓储管理将通过对卷烟出入库托盘以及配送中心联合工房中所有库位(货架)安装RFID,实现垛信息写入、垛信息调整、出库扫码等电子托盘操作功能,并实现在整个库区范围内的全程货位管理、作业指导、库存盘点以及托盘移位等一系列的仓储管理功能,从而保证卷烟从入库、上下架、出库,到分拣线及待发区的整个过程都能够实时定位,并驱动RFID读写设备、大屏幕等相关电子设备,以及时、有效的调度和仓储作业人员进行仓储管理的相关作业,为仓储现场管理提供了便利。物流系统仓储管理作业流程如图1所示。

(1)作业指导。在入库环节,当扫描完件烟信息后,叉车通过车载RFID终端读取托盘信息,根据车载终端显示的目标货位进行指导入库。出库环节,叉车根据显示在车载设备上已分配好的出库任务,到指定货位叉取卷烟,实现出库作业指导。并在上下架拣货环节,通过车载RFID终端扫描托盘的电子标签和货位的电子标签,校验核对托盘与货位关联的正确性。如托盘内实物发生变化,利用无线射频实时调整托盘电子标签,保证与实物保持一致。

(2)作业痕迹记录。在商品出入库和拣货环节,随着RFID读写设备或车载终端的操作,系统将记录每个任务的起止时间和操作人员等信息,实现对仓储管理作业的痕迹化管理。

(3)库存盘点。仓储环节,由于托盘上的件烟可能损坏或者人为调换,会出现托盘标签信息与托盘件烟信息不一致的情况,所以对于仓库中存货需要进行定期盘点,防止这种情况的出现,并及时纠正信息的错误。库存盘点时不仅需要核对件烟的数量、品种,还要对后台数据库中储存的件烟的详细信息进行核对,如生产日期、产地、等级、销往地、入库日期等,这些信息需要通过阅读托盘上的标签后,通过GPRS无线通讯方式与后台信息系统进行数据同步,将数据库信息传输至终端并写入RFID电子标签。实盘时,盘点人员用RFID读写终端读取货位电子标签,获取该货位上的卷烟信息,并在终端上显示,盘点人员以此为依据对现场实物进行核对,并通过无线射频将核对结果记录到系统中,据此生成盘点表和盈亏表。

(4)出库环节。在出库环节,使用叉车车载RFID终端读取托盘电子标签中的件烟条码包信息,可一次性获取整托盘件烟条码信息。

3.2 物联网在智能送货管理中的应用

在现代烟草物流体系中,特别强调对烟草配送车辆和人员的监督和控制。而对烟草配送车辆和人员的监督和控制可以通过“3G”技术来实现。“3G”技术是一种先进的现代信息技术,它是指GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)和GPRS(通用分组无线业务)作为一种非常常用的现代信息化的物流手段。通过“3G”技术的以GIS为基础信息平台的卷烟物流车辆调度系统,以GPS为车辆定位手段进行导航定位,最后通过GPRS做为数据传输的手段,将客户信息与实际的物流联系起来。

具体而言,在烟草的配送环节,通过利用“3G”技术可以建立烟草物流的智能调度系统、车辆监控管理系统、车辆导航系统和物流配送运营规划系统。

在智能调度系统中,通过GIS可以实现物流的综合规划、调度和线路的优化选择,从而保证烟草物流配送中心的各作业环节的日常作业能够协调有续、忙而不乱。

通过综合规划调度系统,物流中心可以根椐每天的订单数据,以及GPS所提供的电子地图信息和交通信息,经过核心线路优化调度的计算,得出综合调度的数据,从而提高烟草物流的运输效率。

通过“3G”技术建立起来的烟草物流系统,对整个配送过程进行科学的管理和流程的再造,彻底打破传统的配送模式,从而进一步减少邵阳烟草的配送成本,大大提高烟草物流配送效率和客户的满意度。

总体而言,在烟草成品的运输环节运用“3G”技术可以实现形成以物流车辆调度系统为主,注重路径优化和车辆配备的现代烟草物流体系。通过运用“3G”技术,在烟草的物流运输过程中,实现路径优化来确定物流的最优路径,最优路径生成之后再进一步的综合考虑道路的等级、不同方向和时段的路况等信息,从而保证卷烟的车辆在运输过程中可以实现最高的工作效率。

3.3 物联网对卷烟温湿度控制的应用

卷烟这种特殊产品极易受到环境的影响,所以卷烟的存储环境非常重要。一个好的卷烟仓库要保证温湿度在一定的范围内,这样才能保证烟草的存储质量,如温湿度异常,就能导致卷烟发霉、变质。目前,仓库里有6个温湿度计在仓库各个部位,在每年的4~10月份每天都要记录2次,这样用人眼读取温湿度计不但可能有误差,而且人工记录也消耗人力物力。如果通过物联网在卷烟仓库内,将记录仪连接电脑,对温湿度进行实时检测,运行监控软件即可在电脑上查看记录监测点的实时温湿度数据;同时在电脑上设置好温湿度的上下限报警,这样便可以通过网络查看整个仓库的温湿度变化情况,当温湿度超过允许范围时就报警提示。

3.4 物联网技术与人员管理

通过电子标签的身份验证可以对员工进行考勤记录。当外来人员来访时也可以给他们临时的电子标签卡记录外来人员的出入库时间,这样比台账登记更准确也更方便进行数据盘询。当人员使用电子标签时,在仓库或办公地区安装RFID就可以对人员进行实时定位,可以清楚地知道每个区域有多少人,这对仓库的安全来说更为有用。虽然仓库有视频监控,但视频监控存在无法避免的盲区。使用RFID和电子标签可以对人的活动区域进行定位,如实时显示分拣区有哪些人、仓库内有哪些人、办公区行政区有哪些人,也可以知道每个人每天的活动区域。而且我们也可以设定,只有哪些人可以在仓库活动,只有哪些人可以在分拣区活动,如果未经许可的人员在别的区域活动就在程序里提示。通过这种方式仓库卷烟管理工作将更加方便,仓库少烟的现象也将得到杜绝。

4 物联网应用效果与价值分析

通过在物流作业全流程应用物联网体系及其RFID技术构建一体化的现代物流信息平台,初步实现了具有物联网特征的全面感知、全程控制的烟草物流信息化建设新模式,实现了物流作业可视化,推动了物流管理上水平。

(1)建立了物流作业全过程的综合信息平台。利用RFID技术实时动态地管理物流信息,有效地消除了信息孤岛和信息不对称现象,提升了物流管理的精细化水平。

(2)实现了实物流与信息流的一致性关联。在整个卷烟入库扫码、堆垛组盘、卷烟上架,到整托盘出库、周转区暂存,再到分拣、包装、码盘、配送的货物流转的过程中,系统通过RFID采集的信息,追踪物流实物的流转,使实物物流与信息流始终保持一致性关联,有效地降低了实物流转过程中的错误和损耗。

(3)有利于物流作业的统一调度、统一指挥。在入库上架、托盘移位、出库下架、配送装车等环节均采用车载RFID终端进行精准的指导、调度和校验,有效地提高了作业效率,降低了运行成本。

(4)延伸了物流管理的范围。常见的物流系统对货物的管理仅局限于仓储的货位管理,RFID技术的应用将物流管理进一步具体到托盘、甚至对件烟的数字化管理,另外还增加了对出库后的分拣区域、码盘待发等环节终端辅助管理功能。

(5)实现了在途实物的监控。通过车载终端与客户RFID卡实现货物的电子交接,实时动态地监控配送车辆的送货进度及过程。

(6)促进市场营销与品牌发展。通过物联网技术的应用,准确掌握工业生产、市场销售、物流和消费终端的信息,为市场营销和品牌战略的制定提供有效的支撑。

邵阳烟草物流系统架构如图2所示。

5 结 论

目前,已经有越来越多的烟草企业正逐步引入物联网,采用RFID作为信息载体,并在使用中深化认识,解决实际应用,促进RFID和整个物联网系统的更快、更好发展。同时,随着烟草整合的推进和烟草物流的发展,国家烟草专卖局不断制定了一系列物流标准和推荐性规范,进一步规范了烟草物流,从规模小、形式多样逐步向大物流、统一标准的模式转变,烟草行业对物联网的认识不断深化,信息的透明化和集成化程度也进一步加强。

物联网技术是目前技术领域研究的一个重要发展方向,物联网的发展对生活、生产的影响重大,在邵阳烟草物流领域中引入物联网技术对于邵阳烟草行业发展有着非常深刻的意义。打造烟草行业物联网将是一项庞大、复杂的系统工程,更是一个长期的过程,需要有长远的规划。首先,要尽快建立烟草行业物联网总体框架,并以此作为行业物联网建设的依据与指导;其次,要充分利用行业现有信息系统,通过应用RFID、红外感应、GPS、感知器等技术,实现信息要素如产品的数量、状态、位置等数据的实时识别、采集,经过信息的分层次汇总和上报,使准确的数据在工业、商业、物流、零售终端四个核心要素间互通,烟草行业物流将能做到业务和流程更为透明,对物流的管理实现可知可控,达到行业管理决策更为精准、高效和科学,行业内部管控能力更强的目的;最后,通过建设推动先进技术在物流中的运用,提高物流信息化和自动化建设水平,提高物流系统运作效率,降低成本、提高效益。

可以相信,伴随RFID研究的不断深入、技术的日臻成熟,物联网在实际应用中面临的问题也会得到有效的解决,而基于物联网的邵阳烟草流通体系的改造,必将会进一步提高运行效率和行业核心竞争力,给烟草行业带来新的革命和更加辉煌的明天。

参考文献:

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作者:徐林华 张彩虹

RFID物流车辆管理论文 篇3:

RFID技术在农产品物流系统中应用现状与展望

摘 要:文章对RFID技术进行了研究归纳和总结,就RFID技术在农产品物流系统中应用存在的应用技术研究、安全问题和规范标准制定等三个方面进行深入分析,并且对其未来的进一步研究提出展望。

关键词:RFID;农产品;应用;展望

Key words: RFID; agricultural products; application; prospects

随着我国经济不断发展,人民生活水平不断提高,对农产品需求量越来越大,对其品质要求也越来越高。但是,长久以来,我国农产品物流以常温物流或自然物流形式为主,且存在运输周期长、效率低下、损耗率高和缺失监管等问题,造成“丰产歉收”、“难卖”和农产品质量安全事故频发的局面。因此,必须采取必要的技术手段对农产品的生产、运输和流通全过程进行监管,并实现农产品的追溯,确保农产品质量安全。

近些年,随着物流技术不断的发展,特别是信息技术的广泛运用,有效地推动了物流系统的变革与创新,不仅提高了物流企业的生产效率,同时保证了产品的质量和品质。RFID无线射频识别技术作为20世纪90年代兴起的一种自动识别技术,其可在非接触状态下,通过射频信号自动识别目标对象并且获得相关数据,比目前市面上所采用的条形码,具有信息存储量大,可对多目标和移动目标进行远距离读取和识别以及数据可加密解密等优点,且抗干扰性强、识别精度高,它被认为是21世纪最重要的技术之一,受到了广泛的关注。目前,RFID技术已在国外农产品物流中得到广泛的应用,作为农业生产大国的中国,虽然已经逐步展开了RFID技术的相关研究和应用开发工作,并且在一些领域开始运用;但仍处于研究和应用的初级阶段。本文将通过总结RFID技术在农产品物流系统中的国内外研究现状,分析存在的主要问题,并展望RFID技术的未来研究和应用前景。

1 RFID技术在农产品物流系统中应用研究现状

1.1 国外应用现状。在国外,RFID技术广泛运用于交通、车辆管理、生产线自动化控制、身份识别、物流配送管理以及仓储管理等领域,其中物流配送管理领域是其研究的热点之一。Tajima[1]通过收集大量资料,归纳出了RFID在物流配送应用中包括降低成本、节约劳动时间、提高订单完成率、减少库存成本等15项优点,如图1所示。

作为科技强国的日本,早在2004年就在千叶县制定了政府运营重点举措“千叶2004行动计划”,成功地将RFID技术应用于农产品物流系统中。农产品在系统各个网点间的每次移动均写入相应的RFID标签,在生产、流通环节所生成的数据信息经Internet传输到中央服务器,进行综合管理。该次试验的成功表明,运用RFID技术能够让农产品在物流配送中的速率有很大程度的提高,而且通过配送中反映出来的问题也为之后的再生产提供了客观的参考依据[2]。此后美国则在此基础上更进一步,将RFID技术与传感应技术相结合。2005年夏,Ballantine果品公司利用了一种主动式RFID物流配送系统,利用电池驱动RFID标签与温度传感应相连接,准确记录了葡萄从被采摘到运送至零售商的过程中的温度数据[3]。在欧洲,一些公司将全球定位系统(GPS)与RFID技术结合在一起,有效地监测农产品运输车辆的位置及其工作状态,并实现实时对路径进行走向分析决策,从而提高了交通运输的效率,减少能量的损耗,保证农产品的新鲜和品质[4]。

1.2 国内应用现状。我国在RFID领域的应用和研究起步要晚于西方国家,直到21世纪初叶,中国才开始对RFID技术进行探索性的研究,并很快获得了政府的关注和支持,至2004年我国RFID已经拥有了13亿元人民币的市场规模,仅仅标签一项就达到9.33亿元人民币。信息产业部在2005年把基于RFID的电子标签产业产品列为重大的招投标项目,2006年6月9日发布的《中国RFID技术政策白皮书》,标志着我国将RFID技术提高到国家产业发展战略的层面[5]。截止2010年底,中国生产RFID的企业就达数百家,已经大体形成了一条从标签及设备制造到软件开发集成较为完整的RFID产业链,并将在未来5~10年保持较快速度的发展。而且,国内科研单位对于RFID的应用研究也取得了很大的进展,极大地促进了RFID技术在我国物流中的发展[6]。

1.2.1 在物流追溯的应用。近些年来,老百姓在生活中最为关心的是农产品安全问题,而确保农产品安全的重要手段之一就是实施农产品追溯机制,由于RFID技术的上述优点,上海在2005年正式投入使用的基于RFID技术的“安全猪肉监控追溯系统”,能够实时获得的生猪的饲养、过往病例、喂药、转栏、检疫等信息[7];孙旭东等以构建柑桔安全可追溯信息系统目的,以赣南脐橙为研究对象,借助RFID技术,解决每个赣南脐橙信息的可完整性、追溯性以及赣南脐橙在种植、流通、交易等环节的信息交换所涉及的关键技术,实现该农产品质量安全信息可追溯[8];施亮等基于RFID技术构建肉牛养殖的可追溯系统,通过使用RFID技术,实现了对每个个体养殖信息的自动采集,同时针对每头肉牛形成了可在网络上进行在线查询的质量追溯档案,从而解决了在养殖环节上进行以个体为单位实施质量监管和实现可追溯的问题[9]。

1.2.2 在物流运输的应用。传统物流过程存在信息不及时、不对称等弊端,难以达到实时协同与动态调配的需求,已经不再适应现代物流行业的需求。随着货物调配量的急剧增加,物流全过程各环节的信息通畅变得日益迫切,实时物流跟踪和精细任务调度已经成为物流企业的核心竞争力。RFID技术可有效地解决物流协同调度、物流跟踪和路径优化的问题。目前国内专家学者在吸取外国先进经验的基础上进行了相关研究。王亚东基于RFID技术、数据采集技术以及Web技术设计的化工物品物流安全监控系统,对危险品的使用、运输、跟踪和溯源实时地、全方位地进行自动化管理。极大地提高了危险品的管理水平,降低了对环境和生命安全的危害及相关物流链的成本,缩短了事故应急反应时间[10]。宿晓利采用RFID技术构建了一个分别以制造商和回收处理中心为核心的正逆向物流系统模型,该仿真能够有效地处理物流过程中产生的大量信息,提高资源利用效率[11]。周晓光等主张在农产品运输时将RFID技术与GPS(全球定位系统)结合起来,不仅为物流公司提供实时监控和跟踪服务,对于业主而言,则可通过计算机网络查询自己的货物所处的位置。在经过一些道口接受检查时,执法单位也无需打开农产品包装,只需通过电子标签阅读终端就可以知道包装的具体内容,大大提高了道口检查速度和通关能力[12]。

1.2.3 在物流仓储的应用。RFID技术具有批次管理、动态盘点和快速出入库功能,大幅度减少了现行模式下查找货位信息花费的时间,提高了查询和盘库精度,大幅度提高了仓储管理效率。杜晓明等构建了一个基于RFID和条码技术的系统模型,该系统具有操作性强、成本低、效率高等优点[13];李雯等针对目前管理中存在的问题和不足,提出了将RFID技术引入到木材仓储管理中,指出了木材仓储中应用RFID技术的注意事项[14]。在农产品仓储管理方面,段翠芳等基于51单片机和RFID技术开发的硬件,实现了农产品仓储数据管理的部分功能模块[15]。王丽芳等利用RFID技术和数据库技术,通过在嵌入式读写器上控制RFID标签,实现数据的实时采集,并将数据通过Internet传输到控制系统进行农产品质量监管[16]。此外,宋豫晓等利用RFID技术、手机网络技术和蓝牙,构成由服务器和工作站所组成的农产品智能存储系统。通过该智能系统,仓库管理人员和其他相关人员(如农户、零售商、已经广大客户)都可以通过Internet查询相关商品的库存信息[17]。

2 存在的主要问题

2.1 安全风险高,技术应用受阻。安全问题将是影响RFID在物流领域大规模应用的主要障碍,目前主要集中在技术风险和隐私安全两个方面。

首先,技术风险,RFID系统大部分使用的是被动式标签,在工作的时候,可能会出现1个以上的应答器同时处于阅读器的作用范围内,此时当有2个或2个以上的应答器同时发出数据给阅读器的时候就会出现数据上的干扰,即碰撞问题(collision),其结果将会导致一次传输的失败。通过实验发现,RFID的系统误读和漏读率总和高达20%~50%,可见其技术风险之高。为此,胡建赟等在研究RFID的系统碰撞问题时引进马尔可夫链来为时隙ALOHA法建模,并根据此模型对时隙ALOHA法的性能进行分析,得到时隙数、RFID系统中所含的应答器数与识别成功率的关系,从而对实际应用提供理论指导[18]。王雪等在基于二叉树的RFID防碰撞算法的研究中指出,BLBO防碰撞算法与其他二叉树算法相比性能有明显提高,更适用于RFID防碰撞协议[19]。虽然,防碰撞算法的研究可降低碰撞的概率,但并不能从根本上解决碰撞问题,应该从技术设备上进行改进,如采用多通道技术或数据排队技术,方能根本解决碰撞问题。

其次,隐私安全,由于RFID标签的体积可以小于1mm2,在现实生活中有可能被不法商家利用,将其黏贴于商品之上,通过RFID标签固定的标识符来恶意的追踪该商品。不仅如此,RFID标签内携带的产品信息或者私人数据一旦遭到黑客攻击,则很有可能造成商业泄密,给企业的发展带来不利的影响。另外,不法份子也有可能通过技术手段截获RFID标签与读写器直接的敏感信息来重构RFID标签,达到伪造标签的目的。

2.2 无统一标准,技术发展受限。我国在RFID标准制定上主要有三大难题。

(1)RFID标签的使用频率还没有开放。目前国际上在UHF频段的RFID技术多使用860~960MHz或430MHz左右的频率。而在我国,860~960MHz频段主要运用于固定或移动通讯业务,430MHz则属于专用频段,目前开放此频段的RFID业务条件还不够成熟。(2)RFID产业发展的滞后严重影响了标准的制定,而标准的不统一又反过来制约RFID产业的发展。(3)应用的落后。由于标准不统一,导致厂家在研制的过程中只能制造兼容多个标准的产品,严重地影响未来应用的发展。

2.3 技术成本高,技术普及困难。成本因素是制约任何一项新技术普及的重要因素,RFID技术也不例外。由于条码具备简便快捷、价格低廉等优势,在我国农产品物流领域受到极大的青睐。相比之下,RFID技术要发挥作用,就必须从产地开始,对农产品的采摘、加工、运输、仓储各个环节进行改进,增设相应的数据自动采集设备,并且为每个/批农产品增贴RFID标签,由此带来的高昂成本不是所有企业都能承担的。此外,农产品的利润额度有限。从目前的发展状况看,虽然RFID技术对提高农产品品质的管理具有巨大优势,但是高技术成本仍是其推广普及的巨大障碍。

3 RFID技术未来的应用研究展望

当前RFID技术在研究和实际应用之间仍存在巨大的鸿沟,尤其是我国,RFID技术研究大多停留在技术本身或应用领域的介绍方面,可见RFID技术具有较大的发展空间和发展潜力,现今亟待关注的问题如下。

3.1 统一标准的制定。迄今为止仍未正式形成一个统一的RFID国际标准,成为制约RFID技术发展的重要因素,而数据格式问题又涉及到国家的自身使用和安全[20]。促进国家和地域之间RFID标准的兼容或统一,是有效降低RFID技术成本,推动其在全球农产品物流配送系统快速成长的主要动力。

3.2 技术的进一步完善。RFID标签的单项技术已经日趋成熟,但其在许多方面的应用仍处于不断发展和完善之中,如一个读写器同时识别多个RFID电子标签或高速运动的RFID电子标签时,就难免出现多个电子标签和阅读器之间通讯碰撞问题,而碰撞问题是RFID在应用中必须解决的核心问题之一。为解决此类问题,需要在设计系统时寻求最佳的防碰撞算法。从而合理地划分信道,以实现多路径无冲突存储信道。

3.3 与新技术相结合。RFID技术可以与许多新技术相结合,从而衍射出许多功能强大的新产品。当容易腐败的农产品在接触阳光或者高温时间过长时,温度传感器会向RFID标签发送信息同时改变自身的颜色,相关人员收到RFID的传输过来的指令后,能立即采取有效措施,避免其他农产品因为此类原因而发生变质。

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作者:陈锦斌,林宇洪,邱荣祖

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