基于RFID技術(shù)的倉庫可視化方案研究

文/李 麗

基于RFID技術(shù)的倉庫可視化方案研究

文/李 麗

摘 要：針對目前企業(yè)倉庫管理存在的一些局限，本文將RFID技術(shù)與倉庫管理相結(jié)合，對RFID技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理進行闡述，建立了倉庫業(yè)務(wù)與RFID技術(shù)之間的邏輯架構(gòu)。并在此基礎(chǔ)上，探討了基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)，對其工作流程進行優(yōu)化，提出基于RFID的倉庫可視化方案。最后分析了RFID倉庫管理的優(yōu)勢與劣勢。RFID技術(shù)提高了倉庫管理效率，實現(xiàn)了倉庫管理的信息化、自動化。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；倉庫可視化；倉庫管理系統(tǒng)

1.引言

當今社會處于信息化、知識化、數(shù)字化時代，企業(yè)的運營模式正在發(fā)生著巨大的變革，供應(yīng)鏈中的庫存管理關(guān)乎到企業(yè)的生死存亡。在傳統(tǒng)的倉庫管理中，貨物的采集除了手工之外，多使用條碼技術(shù)。由于條形碼信息的輸入需要逐個的進行，具有花費大量人工、容易毀壞的特點，其工作效率較為低下。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，產(chǎn)品的種類呈現(xiàn)多樣化的特點，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就必須快速響應(yīng)顧客的需求，而傳統(tǒng)的庫存管理方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)高效發(fā)展的需要。新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，RFID技術(shù)進入了眾多企業(yè)的視線。對于RFID這一突破性的技術(shù)，埃森哲實驗室首席科學(xué)家弗格森是這樣評價的：“第一，它可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀”。本文就是基于RFID技術(shù)對倉庫管理進行優(yōu)化，以提高效率，適應(yīng)時代發(fā)展的需要。

2.RFID系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術(shù)是一種自動識別技術(shù)。它興起于20世紀90年代，可利用無線射頻的方式自動識別目標對象，并將所獲得的數(shù)據(jù)傳出給終端數(shù)據(jù)庫從而實現(xiàn)倉庫貨物信息的可視化。RFID技術(shù)相對于傳統(tǒng)的庫存管理方法而言，具有閱讀速度快、不受環(huán)境影響、不易磨損、使用壽命長等特點，它可以識別各種高速運動的物體并能夠同時識別多個標簽，克服了傳統(tǒng)動用大量人工管理的費用成本以及條形碼逐個掃描信息的低效率缺點。最基本的RFID系統(tǒng)由信號發(fā)射設(shè)備、信號接收設(shè)備和天線以及后臺計算機系統(tǒng)組成。

信號發(fā)射設(shè)備，又稱為電子標簽。它相當于條碼技術(shù)中的條形碼符號，用來儲存需要識別和傳輸?shù)男畔ⅲ荝FID系統(tǒng)信息的載體。所不同的是，將電子標簽附著物體上之后，標簽可通過內(nèi)置天線自動把物體的儲存信息發(fā)射出去。

信息接收設(shè)備，又稱為閱讀器，負責(zé)讀取標簽所發(fā)出的信息，與標簽進行信息和數(shù)據(jù)的交換，并最終將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C應(yīng)用系統(tǒng)。它主要由天線、射頻接收模塊、控制模塊、接口模塊等組成。

RFID系統(tǒng)的工作原理：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)出一定頻率的射頻信號，當附著射頻標簽的目標物體進入發(fā)射天線工作區(qū)域內(nèi)時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻標簽會因獲得能量而被激活并將自身編碼等信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去。此時，系統(tǒng)地接受天線接收從射頻標簽發(fā)送來的載波信號，并經(jīng)過天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器內(nèi)，閱讀器對接收到的載波信號進行解調(diào)和解碼后傳送到后臺計算機應(yīng)用系統(tǒng)進行處理，該系統(tǒng)將通過邏輯運算來判斷射頻標簽的合法性，針對不同的設(shè)置做出相應(yīng)的處理和控制，并發(fā)出指令信息，控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

3.基于RFID技術(shù)的倉庫可視化方案

3.1 總體構(gòu)想

倉庫管理在整個供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，它是連接生產(chǎn)者和消費者的紐帶，對整個物流系統(tǒng)有很大的影響。傳統(tǒng)的庫存管理主要依靠條形碼進行掃描的方法顯然已經(jīng)過時。隨著供應(yīng)鏈管理庫存日益成為供應(yīng)鏈管理的流行趨勢，有能力的供應(yīng)商們迫切需要提高庫存信息管理的效率，并通過高新科技實現(xiàn)倉庫貨物的可視化管理。因此，本文構(gòu)想實現(xiàn)RFID技術(shù)與物流管理系統(tǒng)的結(jié)合，以RFID電子標簽作為貨物的信息載體，以RFID的閱讀器和手持設(shè)備作為信息采集設(shè)備，從而實現(xiàn)在倉庫管理過程中入庫、出庫、盤點等關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)中信息的快速、自動且有效的采集，實現(xiàn)在倉庫管理中信息采集的自動化管理，促進倉庫可視化，提升物流與供應(yīng)鏈管理水平和效率。

3.2 構(gòu)建RFID與庫存業(yè)務(wù)之間的邏輯架構(gòu)

該架構(gòu)應(yīng)該包括三個層面：應(yīng)用層、數(shù)據(jù)傳輸層和數(shù)據(jù)的采集層。應(yīng)用層面負責(zé)與RFID中間件進行數(shù)據(jù)之間的交換，更新數(shù)據(jù)和傳達指令；RFID中間件是銜接硬件設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用軟件的橋梁。它根據(jù)所收到的應(yīng)用層的指令，通過數(shù)據(jù)傳輸層來操縱RFID硬件設(shè)備。它的主要任務(wù)是對閱讀器傳來的與標簽相關(guān)的數(shù)據(jù)進行過濾、匯總、計算、分組，從而生成加入了語意解釋的事件數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與應(yīng)用層進行交換，它是數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶；數(shù)據(jù)采集層則是根據(jù)RFID中間件的指令讀取數(shù)據(jù)，該層的硬件設(shè)備主要包括電子標簽、固定式閱讀器、移動式閱讀器、發(fā)卡器等。并且該系統(tǒng)設(shè)有單獨的數(shù)據(jù)接口，以便與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)（ERP等）進行數(shù)據(jù)交換。如圖1所示。

圖1 RFID倉庫管理的邏輯架構(gòu)

圖2 RFID倉庫管理系統(tǒng)

3.3 設(shè)計基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)

根據(jù)上述RFID與庫存終端業(yè)務(wù)之間的邏輯架構(gòu)，將倉庫管理與RFID技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計RFID庫存管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對貨物從入庫到出庫的跟蹤處理，使得整個庫存的管理更加精確地量化、可視化。根據(jù)庫存管理的日常活動，將該系統(tǒng)分為四大模塊，這些模塊有：貨物信息模塊、入庫管理模塊、庫存管理模塊和出庫管理模塊。各模塊之間并非獨立存在，而是可以自由搭配組合。其中，貨物信息管理模塊位于入庫出庫等模塊之上，負責(zé)儲存和管理整個倉庫管理系統(tǒng)的信息。如圖2所示。

RFID倉庫管理系統(tǒng)工作流程如下：

（1）貨物信息的管理。在將附著于貨物的電子標簽上錄入供應(yīng)商所提供的貨物的信息，建立供應(yīng)商和客戶信息。供應(yīng)商在供貨前將貨物的信息發(fā)送到倉庫管理系統(tǒng)，由倉庫管理系統(tǒng)自動生成入庫信息并進行更新。

（2）入庫管理。當附著有電子標簽的貨物通過設(shè)有閱讀器的入庫通道口時，閱讀器則會在射頻區(qū)域內(nèi)收到發(fā)射信號，讀取電子標簽所載信息，并將所讀信息通過中間件傳遞給倉庫管理系統(tǒng)。而此時，該系統(tǒng)會對該電子標簽進行檢驗，其結(jié)果有兩種：其一是如果該標簽屬于合法標簽?zāi)敲淳涂梢赃M行后續(xù)的處理工作，系統(tǒng)會選擇出空貨位，指引通往空貨位的最佳途徑，當貨物就位后，系統(tǒng)則會更新庫存信息。其二是如果該標簽不符合本庫存管理系統(tǒng)，則會發(fā)出錯誤警報，拒絕該貨物入庫處理，相關(guān)人員需要查明原因并進行處理。

（3）庫存管理。附著電子標簽的貨物在離開貨位進出庫的時候，閱讀器會自動搜索到貨物運動情況，并將信息主動發(fā)送到倉庫管理系統(tǒng)。當貨物進行定期盤點時，可根據(jù)閱讀器所采集的信息，進行貨物貨位管理。

（4）出庫管理。當倉庫管理信息系統(tǒng)收到貨物訂單或發(fā)貨通知時，系統(tǒng)就會根據(jù)之前設(shè)定的發(fā)貨原則自動計算并顯示出將要出庫的貨位和貨物，當附著電子標簽的貨物通過出庫口的固定閱讀器掃描后，系統(tǒng)將自動生成信息并更新庫存信息。

4.RFID技術(shù)應(yīng)用于庫存管理的優(yōu)劣勢分析

4.1 RFID技術(shù)應(yīng)用于倉庫管理的優(yōu)勢

（1）在時間效率方面，RFID應(yīng)用到倉庫管理中，實現(xiàn)了多個貨物同時載入信息的可能，減少了倉庫管理中一些不必要環(huán)節(jié)，節(jié)省了貨物出入庫的時間，同時省去了大量人工成本，提高了工作人員的工作效率。利用RFID技術(shù)進行貨物盤點時，能夠瞬間讀取多組數(shù)據(jù)，并且可在不開箱的情況下進行檢驗，實現(xiàn)了倉庫管理的透明化、可視化，從而提高了工作效率和經(jīng)濟效益。

（2）在價值鏈方面，通過RFID技術(shù)可以實現(xiàn)倉庫信息的可視化管理，高層管理者可以快速了解到詳細可靠的庫存信息，及時掌握市場需求。并且，RFID技術(shù)縮短了盤點周期，不斷合理優(yōu)化庫存，使得工作人員可以精確地掌握貨物情況，使企業(yè)從中獲益。

4.2 RFID技術(shù)應(yīng)用于倉庫管理的劣勢

（1）信息安全方面，RFID技術(shù)提高了供應(yīng)鏈條下某節(jié)點企業(yè)的透明度，雖提高了整個供應(yīng)鏈管理的水平和效率，但也對共享信息的安全性提出了新的要求，標簽的非法讀取與跟蹤等新的安全隱患不斷出現(xiàn)。

（2）數(shù)據(jù)準確度方面，雖然RFID技術(shù)相對于傳統(tǒng)庫存管理，精簡了工作環(huán)節(jié)，減少了信息誤差，但并不能從根本上制止誤差存在。特別是當貨物為貴重物品時，電子標簽或閱讀器出現(xiàn)失誤而漏讀時，即使是一件物品，企業(yè)損失也是重大的。

（3）與現(xiàn)有系統(tǒng)融合方面，RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈的應(yīng)用中還處于新興發(fā)展階段，仍然面臨著如何將RFID很好地融合到企業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)中，實現(xiàn)系統(tǒng)間的信息交換和管理以及各個系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)傳輸格式等問題。

5.展望

運用新技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)跨越式發(fā)展成為現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展趨勢，本文就RFID技術(shù)做了相關(guān)闡述，討論了利用RFID技術(shù)實現(xiàn)倉庫可視化的方案，設(shè)計了RFID倉庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了倉庫中貨物從入庫、出庫，以及定期盤點等全方位的透明化管理，并對其應(yīng)用于倉庫管理的優(yōu)劣勢進行分析，對其發(fā)展前景進行展望。

RFID的庫存管理系統(tǒng)無論在時間效率上還是價值鏈方面都有著傳統(tǒng)庫存管理辦法無法比擬的優(yōu)勢，但也存在一定的劣勢，如信息安全，數(shù)據(jù)準確性及與現(xiàn)有系統(tǒng)融合等方面。雖然這些因素一定程度上制約著RFID技術(shù)的應(yīng)用，但是，RFID庫存管理節(jié)省了工作時間，降低了人工成本，提高了工作效率，其設(shè)計方面與使用價值方面的優(yōu)勢遠遠大于其局限因素。并且，隨著科技的不斷進步，RFID技術(shù)正在不斷更新和完善，它必將運用到更多行業(yè)，具有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。

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作者單位：（云南財經(jīng)大學(xué)商學(xué)院）