基于物聯(lián)網(wǎng)的自動報告管理系統(tǒng)及其應(yīng)用研究

摘 要:利用RFID 電子標(biāo)簽作為報告識別的手段，利用物聯(lián)網(wǎng)來獲取入庫報告的詳細(xì)信息并自動生成入庫單，從而提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的基本原理，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:電子標(biāo)簽;物聯(lián)網(wǎng);流轉(zhuǎn)及入庫管理;入庫單;報告電子代碼

中圖分類號:F253.4;TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0266-03

1 引言

在報告流轉(zhuǎn)及入庫管理過程中，最重要、最核心的問題是報告的識別和流轉(zhuǎn)及入庫單信息的獲取，傳統(tǒng)的人工或條碼識別技術(shù)雖然得到一定的應(yīng)用，但都存在一些固有的缺陷。以往的流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)在自動化和智能化方面的發(fā)展水平較低，主要面臨以下幾個問題:

(1)報告識別困難。條碼識別技術(shù)雖有一定的應(yīng)用，但條碼掃描儀必須“看到”條碼才能讀取，條碼容易撕裂或污損，給報告識別帶來一定困難，而且條碼的識別距離很短，也不能對多個報告進(jìn)行同時識別，這些缺陷使條碼識別技術(shù)在入庫管理方面的應(yīng)用受到一定限制;

(2)報告信息難以實時獲取。當(dāng)報告流轉(zhuǎn)及入庫時，必需對流轉(zhuǎn)及入庫報告編號、報告的名稱、分類、規(guī)格、受檢單位、數(shù)量、流轉(zhuǎn)及入庫時間等信息進(jìn)行記錄，并生成流轉(zhuǎn)及入庫清單，以便以后核對、查實。但這些信息的獲取往往比較困難，有時需要報告出具人員的協(xié)助，協(xié)調(diào)難度大，信息實時性也較差;

(3) 流轉(zhuǎn)及入庫操作自動化程度不高，人工依賴性強。當(dāng)進(jìn)流轉(zhuǎn)及入庫的報告種類繁多且集中流轉(zhuǎn)及入庫時，更是需要人工清點、登記，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速、準(zhǔn)確流轉(zhuǎn)及入庫的需要。人工清點流轉(zhuǎn)及入庫不但工作量大，而且十分復(fù)雜，非常容易出錯。

電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使流轉(zhuǎn)及入庫管理的局面煥然一新。電子標(biāo)簽是用來標(biāo)識各種物品的一種新的識別技術(shù)，這種標(biāo)簽根據(jù)無線射頻標(biāo)識原理(RFID，Radio Frequency IdentificationSystem)而生產(chǎn)，它與讀寫器通過無線射頻信號交換信息，是未來標(biāo)識技術(shù)的首選產(chǎn)品。電子標(biāo)簽在報告流轉(zhuǎn)及入庫中最大的優(yōu)點就在于: ①可以實現(xiàn)非接觸、無視覺識別，因此完成報告識別工作時無須人工干預(yù)，便于實現(xiàn)自動化; ② 閱讀距離遠(yuǎn)，識別速度快，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測報告快速流轉(zhuǎn)及入庫; ③可進(jìn)行多目標(biāo)同時讀取，便于監(jiān)測大量報告快速流轉(zhuǎn)及入庫; ④電子標(biāo)簽相對于條碼來說是進(jìn)行單個產(chǎn)品的標(biāo)識，因此便于通過物聯(lián)網(wǎng)來實時獲取報告的信息。

本文以電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的基本原理，對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析，并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)利用電子標(biāo)簽實現(xiàn)了一個典型的自動化流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)，大大提高報告流轉(zhuǎn)及入庫的快速性和準(zhǔn)確性，不但提高了工作效率，而且還減少人為的差錯。

2 物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理

物聯(lián)網(wǎng)是以電子標(biāo)簽和EPC碼為基礎(chǔ)，建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的實物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其宗旨是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由信息采集系統(tǒng)、PML信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)和應(yīng)用管理系統(tǒng)四部分組成。它們的功能分別如下:

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)信息采集系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)包括產(chǎn)品電子標(biāo)簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成，主要完成產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時，產(chǎn)品EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現(xiàn)自動化EPC信息采集，采集的數(shù)據(jù)將交由上位機信息采集軟件進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如數(shù)據(jù)校對、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)完整性檢查等，這些經(jīng)過整理的數(shù)據(jù)可以為上層應(yīng)用管理系統(tǒng)使用。

(2)PML信息服務(wù)器。PML(PhysicalMarkupLanguage，實體描述語言)信息服務(wù)器由產(chǎn)品生產(chǎn)商建立并維護(hù)，他們根據(jù)事先規(guī)定的原則對產(chǎn)品進(jìn)行編碼，并利用標(biāo)準(zhǔn)的XML對產(chǎn)品的詳細(xì)信息進(jìn)行描述。PML服務(wù)器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用在于以通用的格式提供對產(chǎn)品原始信息的描述，便于其它節(jié)點的訪問。

(3)產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)。產(chǎn)品命名服務(wù)器 (ONS ObjectNameService)在各信息采集節(jié)點與PML信息服務(wù)器之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)從產(chǎn)品EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。

(4)應(yīng)用管理系統(tǒng)。應(yīng)用管理系統(tǒng)通過和信息采集軟件(如Savant)之間的接口獲取產(chǎn)品EPC信息，并通過ONS找到產(chǎn)品的PML信息服務(wù)器，從而獲取產(chǎn)品詳細(xì)信息以實現(xiàn)諸如入庫管理、產(chǎn)品路徑跟蹤等應(yīng)用功能。

物聯(lián)網(wǎng)通過Internet信息世界的互聯(lián)實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián)，實現(xiàn)在任何地方、任何時間可識別任何產(chǎn)品，使產(chǎn)品成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”，并使產(chǎn)品信息流和物流完全同步，從而為產(chǎn)品信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺。這也為產(chǎn)品入庫時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫清單提供了一種有效的手段。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)

流轉(zhuǎn)及入庫管理就是對流轉(zhuǎn)及入庫的報告進(jìn)行識別，并對報告進(jìn)行分類、核對和登記，生成流轉(zhuǎn)及入庫報告清單，記錄報告的名稱、分類、規(guī)格、流轉(zhuǎn)及入庫時間、受檢單位、報告出具日期、數(shù)量等信息，并將這些信息更新到庫存記錄。這些工作準(zhǔn)確性要求高、工作量大，人工作業(yè)強度和難度都十分巨大。因此，迫切需要能自動識別報告的技術(shù)和方法，以減輕管理人員的工作量，提高工作效率。流轉(zhuǎn)及入庫管理的關(guān)鍵在于對報告的識別和報告信息的采集，電子標(biāo)簽以其獨特的優(yōu)點成為報告自動識別的關(guān)鍵技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)則為報告信息共享和互通提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的基本原理就是以電子標(biāo)簽作為報告識別和信息采集的技術(shù)紐帶，通過在流轉(zhuǎn)及入庫出入口設(shè)置讀寫器對報告進(jìn)行自動識別，同時通過物聯(lián)網(wǎng)獲取報告的詳細(xì)信息從而自動生成流轉(zhuǎn)及入庫清單，以達(dá)到自動化流轉(zhuǎn)及入庫管理的目的?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。它由報告識別、流轉(zhuǎn)及入庫管理、PML服務(wù)器和本地數(shù)據(jù)中心四大功能模塊組成。它們的作用分別如下:

圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)(1)報告識別。報告識別系統(tǒng)的核心是報告的編碼和識別。在基于電子標(biāo)簽的流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)采用EPC碼作為報告的唯一標(biāo)識碼， EPC碼是Auto-ID研究中心提出的應(yīng)用于電子標(biāo)簽的編碼規(guī)范，它使全球所有的商品都具有唯一的標(biāo)識，其最大特色就是可以進(jìn)行單品識別。報告識別系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽和讀寫器。每個報告都附有一個電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽內(nèi)寫有EPC碼作為報告的唯一編碼。存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時， EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現(xiàn)自動化的報告識別和EPC信息采集。流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器設(shè)置在倉庫入口，對進(jìn)入倉庫的報告進(jìn)行自動識別，并將捕獲的報告EPC碼通過數(shù)據(jù)采集接口傳送到流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊作相應(yīng)處理。

圖3 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告流轉(zhuǎn)及入庫流程(2)流轉(zhuǎn)及入庫管理。報告的流轉(zhuǎn)包括:錄入、審核、審批、打印、蓋章。流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，它通過數(shù)據(jù)采集接口、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口三個接口同其它幾個功能模塊進(jìn)行交互，從而實現(xiàn)報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理的功能。流轉(zhuǎn)及入庫管理的作業(yè)流程圖3所示:報告流轉(zhuǎn)及入庫時，由設(shè)置在倉庫入口的流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器讀取報告的EPC 碼并通過數(shù)據(jù)采集接口交由流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊，流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口訪問PML服務(wù)器以獲取報告的詳細(xì)信息，并自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單，然后通過本地數(shù)據(jù)接口將流轉(zhuǎn)及入庫報告信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。一般來說，流轉(zhuǎn)及入庫單具有如下的信息結(jié)構(gòu):流轉(zhuǎn)及入庫單(報告編號、報告EPC碼、報告名稱、生產(chǎn)廠商、報告分類名、單位、報告出具日期、有效期、流轉(zhuǎn)及入庫時間、報告說明)，在這一信息結(jié)構(gòu)中，報告EPC碼由流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器自動識別，同時記錄報告的流轉(zhuǎn)及入庫時間，其它的報告信息則可以根據(jù)報告的EPC碼通過訪問PML服務(wù)器獲取，整個流轉(zhuǎn)及入庫清單的生成都是自動進(jìn)行的，這不但提高了報告流轉(zhuǎn)及入庫的自動化水平和智能化水平，而且也確保了流轉(zhuǎn)及入庫報告信息的準(zhǔn)確性，為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

當(dāng)然，上述流轉(zhuǎn)及入庫作業(yè)流程的正常進(jìn)行離不開各種接口模塊的支持，接口模塊包括數(shù)據(jù)采集接口、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口，它們的功能分別如下:

①數(shù)據(jù)采集接口:將報告識別模塊捕獲的報告EPC碼傳送給流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊進(jìn)行相應(yīng)處理。

②遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口:由流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊調(diào)用，它根據(jù)報告EPC碼通過Internet訪問遠(yuǎn)程的PML服務(wù)器，以獲取報告的詳細(xì)信息，自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單，從而避免流轉(zhuǎn)及入庫時手工錄入數(shù)據(jù)的低效和繁雜。

③本地數(shù)據(jù)接口:提供流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊訪問本地數(shù)據(jù)中心的接口，通過該接口將流轉(zhuǎn)及入庫報告信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。

(3)ML服務(wù)器。PML服務(wù)器是由報告生產(chǎn)商建立并維護(hù)的報告信息服務(wù)器，它以標(biāo)準(zhǔn)的XML為基礎(chǔ)，提供報告的詳細(xì)信息，如報告編號、報告名稱、報告分類、受檢單位、報告出具日期、報告說明等。PML服務(wù)器的作用在于提供自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單所需的報告詳細(xì)信息，并允許通過報告EPC碼對報告信息進(jìn)行查詢。PML服務(wù)器的工作原理如圖4所示，它架構(gòu)在一個Web服務(wù)器之上，服務(wù)處理程序?qū)?shù)據(jù)存儲單元中的報告數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式，并通過SOAP (簡單對象訪問協(xié)議)引擎向客戶端提供服務(wù)， PML服務(wù)器的優(yōu)勢在于它屏蔽了報告數(shù)據(jù)存儲的異構(gòu)性，以統(tǒng)一的格式和接口向客戶端提供透明的報告信息服務(wù)。

圖4 PML服務(wù)器工作原理圖(4)本地數(shù)據(jù)中心。本地數(shù)據(jù)中心是流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)存儲和維護(hù)本地庫存的本地數(shù)據(jù)庫，報告流轉(zhuǎn)及入庫信息最終都通過本地數(shù)據(jù)接口存儲在本地數(shù)據(jù)中心中，以便查詢和核對。

基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)圍繞電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)這兩個核心，通過電子標(biāo)簽實現(xiàn)報告的自動識別，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取報告原始信息并自動生成流轉(zhuǎn)及入庫清單，從而為自動化的流轉(zhuǎn)及入庫，不僅大大提高報告流轉(zhuǎn)及入庫管理的管理提供了一種行之有效手段自動化和智能化水平，而且使流轉(zhuǎn)及入庫管理的準(zhǔn)確性更高，為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

在流轉(zhuǎn)及入庫管理中最關(guān)鍵的問題是報告的識別和報告信息的獲取，本文針對傳統(tǒng)流轉(zhuǎn)及入庫管理中存在的兩大瓶頸問題，將電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，利用電子標(biāo)簽作為報告識別的手段，利用物聯(lián)網(wǎng)來獲取流轉(zhuǎn)及入庫報告的詳細(xì)信息并自動生成流轉(zhuǎn)及入庫單，從而提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)，對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了詳細(xì)分析，并通過應(yīng)用實例闡明了該系統(tǒng)的可行性和優(yōu)勢。當(dāng)然，電子標(biāo)簽的成本問題、電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定、物聯(lián)網(wǎng)的信息安全等都是影響該系統(tǒng)應(yīng)用普及的關(guān)鍵因素，因此，有必要對這些基礎(chǔ)性問題作進(jìn)一步深入的研究。