基于RFID物聯網技術的智能物流系統設計

李家華

[摘 要]基于RFID物聯網技術的智能物流系統是當代物流發展的必然趨勢。文章以RFID技術為基礎，詳細闡述了基于RFID技術的智能物流系統的框架結構和模塊功能以及該系統通過RFID技術而完成的整個業務流程，最后針對智能物流系統的配送運輸模塊建立運輸路徑模型，并通過隨機搜索法進行求解，從而提升基于RFID技術的智能物流系統的高效性和安全性，提升企業的市場競爭力和經濟效益。

[關鍵詞]RFID；智能物流系統；RFID閱讀器；智能分揀；隨機搜索法

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.15.296

1 引 言

隨著科學技術的不斷快速發展，以及網絡經濟的逐步興起，物流服務行業得以飛速發展。由于物流產品的多樣化和品種復雜化，傳統的“人工”加“條形碼”的工作方式工作效率低、人力成本高，已經不能滿足現代物流的基本要求。所以，RFID物聯網技術的設計對于提升企業運營效率具有非常重要的現實意義。

2 物流系統與RFID物聯網技術

物流系統是指以完成物流服務為目的的，在一定的時間和空間內，由所需的輸送的物料以及相關人員、設備、運輸工具、倉儲設備和通信設施等多個相互制約的動態要素構成的有機集合體，實現合理化地對物流產品進行管理，從而獲取宏觀和微觀效益。

RFID物聯網技術是讓物品“自動說話”技術。在物聯網中，將各類信息傳感設備置于物品上，并與當前互聯網絡相互銜接，從而實現物品與網絡共享，方便識別與管理。智能的物流系統可以引入RFID物聯網技術，將RFID標簽放置在物品內部，通過對RFID標簽進行采集掃描來獲取物品信息，或者對標簽進行定位來了解物品的行蹤，進而進行盤點、入庫、選擇配送等物流過程。

3 智能物流系統設計

3.1 智能物流系統框架

基于RFID物聯網技術的智能物流系統主要包括后臺服務器、計算機網絡、物流系統模塊以及車載移動模塊。其中部署在物流倉庫內的物流系統涵蓋了入庫子系統、庫存管理子系統、智能分揀子系統、托盤分配子系統、出庫管理子系統以及配送子系統等多個子系統分別來完成各操作的信息管理。基于RFID物聯網技術的智能物流系統框架如下圖所示。

基于RFID物聯網技術的智能物流系統框架圖

如下圖所示，基于RFID物聯網技術的智能物流系統有計算機網絡將物流系統，車載移動模塊與后臺服務器相連，其中后臺服務器由兩部分構成：中心服務器和數據庫服務器，前者用來構建物流系統，來為各個子系統中的硬件設施提供軟件支持，而數據庫服務器則負責完成對物品數據的處理與保存。物流系統的各個子系統則主要負責對物品進行相應的信息操作。如圖所示，入庫子管理系統、庫存管理子系統和出庫管理子系統主要是對物品的進出庫以及庫存的盤點進行智能化操作和統計；智能分揀系統則是根據RFID閱讀器獲取的貨物上的物品信息以及后臺數據庫的存儲信息進行對比，從而實現物品自動化分揀，車載移動模塊主要是對物品提供出入庫信息核對以及物品跟蹤等服務。

3.2 智能物流系統的業務流程

基于RFID物聯網的智能物流系統的基本業務流程主要包括顧客下單、供應商接受訂單、訂貨、物品入庫、入庫存儲、智能分揀、分配托盤、物品出庫、配送、物品交貨等流程。整個業務流程中，與RFID技術緊密相關的有物品入庫、入庫存儲、智能分揀、分配托盤以及物品出庫等過程。

當顧客在供應商物品網站上提交訂單后，智能物流系統會根據客戶信息，生成訂單并告知供應商，而供應商根據訂單內的物品信息和客戶地址信息來進行發貨。此時，供應商會將RFID標簽嵌入物品內部，當貨物到達顧客所在地的配送中心后，配送中心倉庫內的RFID閱讀器會根據物品內部的RFID標簽來采集物品信息，經將入庫的貨品進行登記和盤點，并將其輸入至后臺數據庫內進行存儲。

3.3 智能物流系統的配送運輸路徑設計

智能物流系統的配送運輸路徑設計問題屬于一個配送中心向多個周遭固定地點固定送貨量的運輸路徑的選擇問題。

對于此問題的求解可以使用仿生學計算方法——隨機搜索計算法，首先對全部配送題圖內所有可能的求解進行搜索，最后進行比較得出最優解，而后以最優解的區域為中心，再次在全局的范圍內進行上述搜索過程，如果此最優解優于上述最優解，則將新的解代替最優解，如果劣于最優解，則仍以之前的最優解為中心，在從另一個區域開始進行全局搜索比較，尋找最優解。在編寫程序求解時，首先要對配送中心和所有配送顧客進行編碼，然后隨機選擇兩個位置進行逆轉從而得到當前解（初始解）的一個領域，并將該區域內的編碼目標值f（x）進行解碼求得，并將其賦值給最優解Xmin。然后在該鄰域內進行循環（循環次數）搜索對比。如果有優于之前的最優解，則將其賦值給最優解Xmin，此時，最優解Xmin發生改變，如果發現該區域內所有解都比最優解值差，則繼續搜索。

4 智能系統的應用

基于RFID物聯網技術的智能物流管理系統，相對于傳統的物流系統來說，在物品的入庫、分配、出庫、運輸工程中應用了物聯網的RFID技術，通過射頻掃描識別技術來對物品內的RFID標簽進行采集來獲取物品相應的信息，在物品配送運輸環節，根據隨機捕食計算法來設計配送路徑，保證了貨品配送效率，降低了企業配送成本開支，可以實時對物品進行定位跟蹤，來確保配送物品的完備性和高效性，從而打破了傳統的手動掃描物品和分配的限制，將信息化和自動化應用于物流信息管理系統中來，大大提升了企業運營的效率，提升物流服務質量，智能型的物流管理系統作業錯誤率大大降低。

基于RFID物聯網技術的智能物流系統是電子商務發展的必然趨勢，安全高效的RFID物聯網技術在智能物流信息管理系統中發揮著非常重要的作用，使物流系統擺脫了人工速度慢、作業錯誤率高的困境，極大地提升了物流過程中各個步驟之間信息的交換效率，進而提升企業的管理水平。在整個系統和企業的運行過程中，仍舊會碰到很多問題，比如在配送路徑中碰到城市交通問題等，所以在配送路徑設計時，可以與城市智能交通系統聯網，以保證配送路徑車流量最佳，進而真正提高了物流企業的市場競爭力和經濟效率。

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