物流中心物聯網建設研究

河北工程技術高等專科學校 王海松 劉斌

1 物流中心物聯網建設規劃

現今物流中心對貨物的識別、分類以及管理時采用二維條形碼技術(ENA-13)來實現的，利用二維碼技術存在很多不足，如該技術只能夠完成類屬的識別，不容易實現某一類屬具體個體的識別，因此貨物管理過程中會產生一系列的問題，如無法實現貨物個體的識別以及管理[1]，通過RFID技術，為個體貨物嵌入獨有的身份識別碼，這樣我們就可以掌握個體貨物的狀況，并對其進行有效的管理。譬如我們可以實時的掌握個體貨物從接貨到驗收，從入庫到出庫等各環節的動態信息。從而實現貨物流通過程中全程監控。

1.1 物聯網規劃

在對本地區物流中心詳盡的調查研究基礎之上，本文將物流中心內部做了如下規劃(見圖1)。

圖1 物流中心系統規劃圖

1.1.1 接貨系統

本系統的主要有以下功能：

(1)按客戶要求或者指令到指定地點接貨。

(2)接貨人員驗收外包裝質量及貨物數量，并商品信息寫入RFID電子標簽。

(3)嵌入RFID電子標簽到貨物外包裝。

1.1.2 驗收系統

系統主要功能：

(1)參照驗收規范、文件，對商品的質量(內在和外在質量)和數量檢查，

(2)核對貨物外包裝嵌入的電子標簽信息。

(3) 更新驗收系統數據庫。

(4)傳輸驗收結果至物流中心總控服務器。

1.1.3 入庫系統

系統主要功能：

(1)搬運完成驗收工作的貨物入庫。

(2)倉庫入口處設置RFID數據處理器讀取經過貨物單元電子標簽信息。

(3)傳輸讀取到的貨物電子標簽信息至總控中心。解析信息并查閱入庫商品的相關信息，加以核實。

(4)更新入庫系統數據、完成倉庫貨物信息更新。

1.1.4 盤點系統

系統主要功能：

(1)盤點工作人員攜帶便攜式RFID數據處理器按操作規程進行盤點。

(2)通過無線傳輸通道更新盤點系統數據庫。

(3)傳輸盤點結果至總控中心數據庫，完成總控中心數據庫數據的更新。

1.1.5 出庫系統

系統主要功能：

(1)根據客戶指令，將貨物由貨架轉移至備貨區，期間需要利用RFID完成貨物的貨架、貨格定位。

(2)及時更新貨架、貨格設置的RFID數據處理器存儲的貨架、貨格信息。

(3)發送出庫匯總表至總控中心數據庫，并完成庫存商品信息的更新。

1.1.6 發運系統

系統主要功能：

(1)安排搬運設備，完成貨物的出庫。

(2)倉庫出口設置的RFID數據處理器讀取實際出庫貨物電子標簽信息，并傳輸至總控中心，核實實際出口商品。

(3)安排裝卸設備發運。

(4)物流中心出口設置的RFID讀取物流車輛電子標簽信息，傳送至總控中心，總控中心進行物流車輛全程實時監控。

1.2 網絡結構

1.2.1 相關概念

(1)電子產品碼(Electronic Product Code，EPC)。電子產品碼功能類似于二維碼，旨在便于識別流通過程中的貨物，電子產品碼用以傳遞版本、制造商以及物品種類等信息。EPC為每一件貨物分配一個惟一的編碼，從而能夠有效的定位單件貨物。存儲在RFID電子標簽中的信息就是相應貨物的編碼。當貨物編碼被讀取后，則該貨物的編碼便通過互聯網傳輸到指定的計算機上，這樣，就可以實現對貨物全程的監控[2]。

(2)ONS服務器。ONS服務器的工作原理類似于域名解析服務(DNS)，用來處理電子產品碼與對應的EPCIS信息服務器PML地址的映射管理以及查詢，其中電子產品編碼采用EAN-USS的SGTIN格式[3]。

(3)PML服務器。PML服務器，一方面用于存儲生產商產品的原始信息，另一方面用于存儲產品在供應鏈中的路徑信息以及庫存相關信息。

(4)Savant服務器。RFID電子標簽憑借RFID數據處理器發出的射頻信號獲取能量，將存儲在標簽內的數據傳至RFID數據處理器。這樣每件物品在其外包裝都嵌入RFID電子標簽，貨物流通過程中，RFID數據處理器會收到眾多貨物的產品電子代碼。Savant服務器的作用在于傳送以及管理這些數據。

1.2.2 物流中心網絡結構

EPC物聯網系統主要由以下幾部分構成：

(1)EPC電子標簽。

(2)RFID數據處理器(閱讀器)。

(3)Savant服務器。

(4)Internet(企業內部網)。

(5)ONS服務器。

(6)PML服務器。

(7)其他功能數據庫。

由RFID電子標簽傳送至RFID數據處理器的EPC只是個體物品的信息鏈接(指針)，信息鏈接通過通信信道，上傳ONS服務器，定位EPC編碼對應的IP地址，通過地址找出該物品信息。

2 物流中心工作流程

由于RFID技術的引入，使得物流系統各環節的工作強度極大降低，增工作效率極大的提高，并且各節點配合的效率也得到了改善，進而提高整個物流系統的效率，本文主要闡述了接貨和出庫系統。

2.1 接貨系統

有別于傳統接貨手段，RFID技術引后，整個接貨過程中可以做到物品的電子化、無紙化。

國內目前更多利用二維碼標識產品，RFID技術要求物流中心按相關標準制作電子標簽，接貨過程中需要將電子標簽嵌入商品外包裝[4]。

工作流程：

(1)按照指令，安排接貨人員以及工具、設備。

(2)待接運貨物信息，如品名、品類、生產商等寫入RFID電子標簽。

(3)點驗貨物。

(4)商品外包裝嵌入RFID電子標簽。

(5)安排貨物裝車，裝車完畢后，由GPS定位功能的電子鉛封鎖閉。

(6)傳輸物流車輛以及電子鉛封信息至總控中心。

(7)總控中心對物流車輛進行實時監控。

(8)總控中心傳輸貨物信息至驗收環節。

(9) 驗收人員根據貨物信息準備工具、設備。

(10)車輛到達驗收地點，監控結束。

2.2 出庫系統

2.2.1 傳統出庫流程

貨物出庫程序一般來說包括以下幾個階：

(1)出庫之前的準備。

(2)出庫憑證。

(3)備料。

(4)復核。

(5)交點和清理。

出庫過程盡管實現了計算機管理，也就是說信息化管理，可是在整個過程中單證更多的是以紙質的方式存在，因此極大的降低了出庫的效率，傳統的出庫作業存在以下幾個問題：

(1)出庫效率不高。

(2)由于更多采用紙質單證，因此環節繁瑣。

(3)準備周期較長。

(4)后續需要更新料卡等相關信息，因此工作繁瑣。

2.2.2 基于RFID技術出庫流程

(1)倉庫管理人員按照指令，手動輸入出庫物品信息生成電子單據。

(2)倉庫管理人員選擇當前出庫單據執行具體出庫操作，并且需要完成貨位分配工作，最終生成出庫指令，傳輸出庫指令至總控中心服務器。

(3)司機接受出庫作業指令，然后按照車載平板電腦顯示，確定出庫貨物的貨位。

(4)托盤管理人員將庫管系統選定的托盤取出，送到出庫分揀區。

(5)叉車從出庫分揀區取托盤，托盤出庫時通RFID數據處理器讀取電子標簽信息，進行出庫監控。

(6)出庫操作完成后。出庫系統更新貨物庫存、貨位狀態。

2.2.3 出庫流程圖(見圖2)

圖2 出庫流程圖

無線射頻技術引入物流領域已經成為一種趨勢，借助該技術必將大大提高物流效率、降低物流成本。

[1] 王志良.物聯網現在與未來[J].機械工業出版社,2010.

[2] 張 暉,王 東 輝.RFID技 術 及 其 應 用 的 研 究[J].微 計 算 機 信息,2007(2).

[3] 王光輝,王云濤.自動識別技術在物流管理中的應用[J].物流科技,2005(1).

[4] Klaus Finkenzeller,陳大才.射頻識別(RFID)技術,2001.