基于RFID的物流信息管理系統

黃庚保 黃煜

【摘要】RFID技術的應用可以顯著的降低企業的物流成本和管理的難度，提高管理的效率和服務顧客的水平，從而提高物流企業的經營收入、促進商品經濟的快速發展。本文以此為背景分析了RFID在物流信息管理中的設計實現與應用。通過本文的研究可知RFID技術在物流信息管理上有便捷、高效、動態以及海量數據處理能力，因此，其發展前景巨大。但是，RFID技術由于發展還不成熟其應用成本較大，也是制約該技術普及的一大因素。

【關鍵詞】RFID 物流信息 信息管理系統 電子標簽

一、引言

RFID技術是一種非接觸式的信息獲取和識別技術，它是利用射頻通信的方式對RFID標簽進行掃描和讀取而實現對物流信息管理的。在RFID技術中附著在物體上的標簽是該技術系統的關鍵組成部分之一，RFID標簽具有使用壽命長、容納的信息量豐富、體積較小并可以多次快速的重復寫入等特點。RFID技術的應用可以顯著的降低企業的物流成本和管理的難度，提高管理的效率和服務顧客的水平，從而提高物流企業的經營收入、促進商品經濟的快速發展。

二、RFID的工作原理

RFID技術系統包括標簽、閱讀器、應用軟件等若干部分，RFID的標簽是一種存儲目標對象相關信息的芯片，閱讀器是由多個收發、耦合模塊等組成的標簽信息獲取裝備，而相關應用軟件則是對標簽信息進行讀取或寫入以及信息管理的系統。RFID的程序結構如圖1所示。

RFID的工作原理可以簡單地概括為：當標簽處于閱讀器的有效掃描范圍時，標簽內部的耦合元件將接收到的閱讀器射頻信號進行轉化驅動標簽內部元件將信息發送出去，標簽利用天線將信息傳輸給閱讀器，并經過閱讀器將標簽所發射的信號傳輸給相關軟件系統進行分析和解讀。

三、物流信息管理系統需求分析

（一）系統功能需求

系統需要實現的功能是設計基于RFID技術的物流信息管理系統所必須首先考慮的內容，物流信息管理系統所應具備的系統功能應當包括以下方面的內容：第一，物流設備管理。物流環節中涉及到的物流設備較多，主要包括：倉儲設備、運輸設備、裝卸設備、管理設備等。物流設備管理需要做到對這些設備當前的運行狀態、所處地點、規格、產權性質等進行記錄，從而可以實現對設備的管理，并合理調度與使用設備。第二，設備的日常運行與維護管理。基于RFID技術的物流設備信息管理系統可以通過RFID標簽及時的了解物流設備的運行與維護信息，并進行集中的分析和展示。第三，物流信息管理系統的架構設計應當采用MVC設計模式并進行多層構架設計。即除表現層、數據層外、業務邏輯層，提供數據模型、視圖及控制器設計的Browser/Server模式；系統架構應具備分布式部署的能力還要充分考慮部署的靈活性。并且保證系統未來更新、功能和設計增加時的靈活以及兼容。

（二）系統性能需求

在物流信息系統管理中涉及到的主要系統性能要求如下表所示：

（三）系統安全需求

設計基于RFID技術的物流信息管理系統還必須考慮系統的安全性，系統的安全需求主要包括以下幾個方面：第一，用戶信息安全需求。系統要保證用戶使用的信息安全，用戶在利用網絡訪問時要通過一定的賬戶和密碼才能使用，當用戶登錄后系統還應當要記錄用戶的操作。第二，系統功能和數據安全。限制用戶的訪問權限，設定用戶在規定的功能范圍內使用，防止用戶操作非權限范圍內的功能。第三，外圍程序數據安全。系統外圍的RFID檢測程序以及流向檢測程序，通過系統提供的webservice接口獲取系統數據。調用時，接口有用戶和密碼的驗證來保證系統功能安全，防止功能和數據被非法的接入。第四，可維護性。當軟件在運行過程中出現問題時，應該為開發人員或者是維護人員提供診斷和維護的權限，并在系統出現錯誤時能夠及時的保存信息，降低系統故障帶來的損失。

四、基于RFID的物流信息管理系統模型

受到電子商務快速發展的影響以及人們對于物流服務水平的提高，產品從制造到運輸、銷售等各個環節都需要有越來越多的信息來進行服務，從而讓各方更好的掌握產品的狀態。這些信息包括：產品的制造數據、使用性能數據、存儲及運輸需求數據、運輸狀態數據等。

（一）基于RFID的物流信息管理系統的集成方案

為了動態的掌握和展現系統跟蹤目標的信息數據，可以在目標物上嵌入RFID標簽，而將標簽的數據讀取設備分別配置在整個物流環節中的節點位置，如生產、加工倉庫，配送中心、分撥中心等。位于這些場所的電子標簽閱讀器應當以固定的頻率來自動掃描可掃區域內的電子標簽并將獲得的信息通過GPS/GIS模塊將信息發送到通訊網關，再由通訊網關提交給系統其它模塊來進行分析解譯從而展現出所需要的信息并實現信息的實時采集和物流追蹤。從提高系統的信息化程度和定位性來看，可以將RFID閱讀器與GPS模塊進行融合。最后，物流信息系統還應當將所獲取的信息進行存儲并以一定的規律來進行分類，從而為供應鏈環節上的各個企業或個人提供信息服務。

（二）基于RFID的物流信息管理系統模型設計

根據供應鏈物流的相關理論要求，結合當前地理信息系統技術、定位技術、職能交通技術等現代信息技術，設計出基于RFID技術的物流信息管理系統。首先，要分析RFID技術對于物流過程中的采購、倉儲、包裝運輸、加工配送以及銷售等過程的影響；其次，要對這種影響所產生的新流程進行劃分并采用統一的建模語言來進行建模；再次，對獲得的模型進行仿真，以找出模型中存在的問題和值得肯定的優點，從而對模型進行針對性的改進，進一步優化模型。最后，可以得到基于RFID技術并且集成了GPS/GIS技術的物流信息管理系統模型。設計流程可以用圖3來直觀的表達：

（三）系統模型的分析與評價

本文設計的系統模型是基于RFID而開發的，目的在于對物流信息的全面掌握和反映。本系統可以分解為以下3個子系統。

第一，生產過程跟蹤與監控子系統。本系統的實現過程為：將寫入有產品用料數據、完成時間以及產品的檢驗結果、產品型號、保質期以及防偽信息等內容的RFID標簽嵌入到待測目標。隨后在關鍵性的部位上設置RFID閱讀器，及時的獲取標簽信息并傳輸到后臺，從而實現對產品狀態的及時掌握。

第二，運輸過程跟蹤與監控子系統。本系統的實現過程為：在產品的RFID標簽上增加輸入產品的出廠時間，運輸時間、工具、路線、人員以及運輸的單位和現場提貨人等信息，并借助GPS/GIS技術實現對運輸過程的追蹤和實時監控，從而防止運輸過程中出現繞道、偷梁換柱等行為。

第三，庫存、售后跟蹤與監控子系統。本系統的實現過程為：當產品到達提貨處，利用RFID物流管理信息系統的讀取模塊來獲取寫入到產品中的各方面相關信息；隨后，在產品的RFID標簽上增加采購地點、單價、產品分類、產品出入倉庫管理人等相關信息，從而提高末端的產品銷售和清查效率，實現對產品銷售的動態管理并方便銷售商對產品售后的跟蹤服務。

各子系統可以用圖4來直觀的表達：

五、結束語

隨著社會經濟的發展人們對于物流服務的要求也越來越高，企業規模的擴大涉及到的物流內容也日益增多，在此背景下基于RFID技術的物流信息管理系統的出現適應了社會生產生活實踐的需要。RFID技術在物流信息管理上有便捷、高效、動態以及海量數據處理能力，因此，其發展前景巨大。但是，RFID技術由于發展還不成熟其應用成本較大，也是制約該技術普及的一大因素。所以，對RFID技術的深入研究有著十分重要的現實促進意義和廣闊的前景。

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