智能化技術(shù)背景下RFID技術(shù)在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理中的應(yīng)用

姜云莉，韓欣桃

（山西藥科職業(yè)學(xué)院，太原 030031）

0 引言

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的普及與應(yīng)用，使電子商務(wù)得以快速興起。與此同時(shí)，電子商務(wù)的飛速發(fā)展，也進(jìn)一步帶動(dòng)了物流業(yè)的發(fā)展，物流業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)正快速崛起的朝陽產(chǎn)業(yè)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長中發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。隨著電子商務(wù)市場競爭形勢愈發(fā)激烈化，消費(fèi)者對電商的配送效率及配送服務(wù)也提出了更高的要求，這也給物流倉儲(chǔ)行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，加快物流倉儲(chǔ)行業(yè)信息化建設(shè)已經(jīng)刻不容緩。對于物流倉儲(chǔ)企業(yè)來說，如何在提高物流倉儲(chǔ)配送速度的同時(shí)，最大限度地降低物流成本，至關(guān)重要。特別是對于醫(yī)藥產(chǎn)品來說，其品種眾多、批量較小、批次較多等特點(diǎn)，給物流倉儲(chǔ)的低成本運(yùn)作帶來了很大挑戰(zhàn)，而醫(yī)藥產(chǎn)品能否及時(shí)、高效配送，將直接關(guān)系到患者的生命安全。為此，在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)中建立一個(gè)高效、便捷、快速、低成本的運(yùn)作管理系統(tǒng)是非常重要的。而智能化技術(shù)的快速發(fā)展，為醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理提供了可靠的技術(shù)保障。

1 RFID技術(shù)介紹

無線射頻識別（Radio Fregueney Identification，RFID）技術(shù)是智能化技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種，應(yīng)用該技術(shù)可以在不接觸目標(biāo)物體的情況下，通過射頻通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在RFID技術(shù)中，電子標(biāo)簽是一種電子芯片，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行小容量存儲(chǔ)，使用者只需使用RFID讀寫器，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。RFID技術(shù)具有雙向通信與自動(dòng)識別的技術(shù)優(yōu)勢，根據(jù)其不同的工作頻率，可將RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽分成低頻、高頻、超高頻與微波等種類，RFID技術(shù)不僅能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行快速識別，而且還可進(jìn)行遠(yuǎn)距離識別，同時(shí)其電子標(biāo)簽也具有較長的使用壽命，這使其在物流、交通等領(lǐng)域中有著極高的應(yīng)用價(jià)值。

2 RFID技術(shù)在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理系統(tǒng)中的技術(shù)原理

2.1 技術(shù)組成

RFID技術(shù)從硬件層面來說，其主要由天線、讀寫器與電子標(biāo)簽三個(gè)部分組成，其中，RFID技術(shù)利用天線來實(shí)現(xiàn)讀寫器與電子標(biāo)簽之間射頻信號的傳遞，而電子標(biāo)簽則往往被貼在被識別目標(biāo)的表面，在電子標(biāo)簽中內(nèi)置有對應(yīng)的電子編碼，該編碼具有唯一性，電子標(biāo)簽主要包括耦合元件與芯片兩個(gè)組成部分。而讀寫器則能夠?qū)﹄娮訕?biāo)簽中的電子編碼進(jìn)行讀取，以此獲取其編碼信息，讀寫器主要有手持式和固定式兩種。

2.2 空中接口協(xié)議

射頻信號在讀寫器和標(biāo)簽之間傳遞時(shí)，只有遵循其內(nèi)部規(guī)范才能有序進(jìn)行，而該規(guī)范便是空中接口協(xié)議。該協(xié)議能夠保證數(shù)據(jù)在MAC層中進(jìn)行有效通信，物理層中，該接口協(xié)議主要包括鏈路時(shí)序、幀結(jié)構(gòu)定義、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)等部分。而在MAC層中，該接口協(xié)議則包括安全加密算法、鏈路時(shí)序、防碰撞算法以及交互流程等。

2.3 工作原理

在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理中，RFID技術(shù)的工作原理是利用射頻信號對貼附于被識別醫(yī)藥產(chǎn)品表面的電子標(biāo)簽進(jìn)行照射，此時(shí)射頻信號會(huì)反射回來形成回波，在該回波中已經(jīng)加載了電子標(biāo)簽芯片中的相關(guān)信息，其信息加載過程則是利用電子標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)的。RFID技術(shù)的應(yīng)用過程是：工作人員利用讀寫器來發(fā)射射頻信號，該射頻信號會(huì)通過天線發(fā)送出去，并且該射頻信號具有特定的頻率，電子標(biāo)簽在進(jìn)入到天線的工作區(qū)域時(shí)，其便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而激活電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽會(huì)對天線的反射系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此響應(yīng)讀寫器，然后對射頻信號進(jìn)行反射，使反射回波返回至讀寫器。在此過程中，電子標(biāo)簽相當(dāng)于有限狀態(tài)機(jī)，其工作狀態(tài)主要有休眠、識別ID、待命、數(shù)據(jù)讀寫等多種狀態(tài)，而其多種狀態(tài)的切換則是根據(jù)讀寫器的指令來完成的。

工作人員在開啟讀寫器時(shí)，會(huì)發(fā)射一段特定頻率的載波信號，該載波信號會(huì)對有效距離范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行激活，而電子標(biāo)簽則是利用閱讀器所產(chǎn)生的RF電磁場來對所需的能量進(jìn)行獲取，并對發(fā)射過來的載波信號進(jìn)行反向散射，以此對讀寫器的指令進(jìn)行響應(yīng)，該指令中含有調(diào)制命令信息，當(dāng)該指令到達(dá)電子標(biāo)簽時(shí)，電子標(biāo)簽會(huì)利用芯片對信號指令進(jìn)行解調(diào)與執(zhí)行。讀寫器在對調(diào)制指令進(jìn)行發(fā)射以后，會(huì)對未調(diào)制載波信號進(jìn)行發(fā)送，以此為電子標(biāo)簽提供所需的能量，使電子標(biāo)簽?zāi)軌蛟诜聪蛏⑸湫盘枙r(shí)具有足夠的電能。讀寫器在對電子標(biāo)簽中的信息進(jìn)行獲取后，會(huì)自動(dòng)解碼該信息，并利用串口把數(shù)據(jù)發(fā)送至其后端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理模塊，然后利用互聯(lián)網(wǎng)將該數(shù)據(jù)發(fā)送至特定的服務(wù)器，從而使應(yīng)用系統(tǒng)和貼有電子標(biāo)簽的被識別醫(yī)藥產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了無縫連接。

在對電子標(biāo)簽中的信息進(jìn)行讀取時(shí)，需要按照特定的協(xié)議規(guī)范來進(jìn)行，該協(xié)議對讀寫器的發(fā)送指令類型、響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了規(guī)范，明確了編碼方式與反向數(shù)據(jù)速率。并且，協(xié)議還對信號調(diào)制方式進(jìn)行了規(guī)范，讀寫器可采用DSBASK、PR－ASK、SSB－ASK三種調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)和電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)通信。

3 智能化技術(shù)背景下RFID技術(shù)在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理中的應(yīng)用

在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理中，其主要包括出入庫管理與庫存管理等內(nèi)容，在進(jìn)行入庫管理時(shí)，工作人員需要利用信息化系統(tǒng)對藥品的種類及數(shù)量進(jìn)行識別，并利用無線手持設(shè)備來對藥品的實(shí)際庫存情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的查看與跟蹤。在該步驟中，不僅要整理藥品，還要將收貨單與藥品數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，然后按照預(yù)先制定的上架規(guī)則來確定最優(yōu)倉位，由指定的工作人員上架藥品。在出貨管理時(shí)，信息化系統(tǒng)需要對出貨資料進(jìn)行編寫，然后根據(jù)出貨要求來制定藥品的裝貨與退貨計(jì)劃，然后對藥品進(jìn)行發(fā)運(yùn)和配送。在上述管理流程中，均可利用RFID技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在對RFID技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，醫(yī)藥的入庫與出貨管理均可通過RFID Portal系統(tǒng)來對醫(yī)藥產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行批量入庫、出庫與核對，這不僅能夠使醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)的運(yùn)作效率大大提高，而且還可推動(dòng)物流倉儲(chǔ)中心的信息化轉(zhuǎn)變。通過RFID技術(shù)，可使以往的單據(jù)作業(yè)被徹底代替，在無線環(huán)境中，可實(shí)現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)信息的高效上傳與共享，在提高了倉儲(chǔ)運(yùn)作效率的同時(shí)，也能極大程度地保證作業(yè)準(zhǔn)確性，進(jìn)而使醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)管理轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮踊Ｆ渚唧w運(yùn)作流程如下：其一，通過在配置中心設(shè)置一個(gè)快速通道，該快速通道的兩端分別為配置中心的出入口，以此確保庫房管理的高效性，使醫(yī)藥貨物在該快速通道中能夠利用RFID自動(dòng)識別技術(shù)來進(jìn)行快速識別與自動(dòng)記錄；其二，考慮到RFID技術(shù)為非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，其通過能量感應(yīng)、反向散射耦合來實(shí)現(xiàn)電磁波的發(fā)射與反射，從而使目標(biāo)信息能夠在電磁波中攜帶，該技術(shù)充分運(yùn)用了電磁波在空間中的傳播規(guī)律，為此應(yīng)在配置中心的出口與入口設(shè)置相應(yīng)的RFID區(qū)域，這樣貼有電子標(biāo)簽的醫(yī)藥貨物在通過該RFID區(qū)域時(shí)，工作人員便可利用RFID讀卡器來對醫(yī)藥貨物的電子標(biāo)簽信息進(jìn)行批量、透明的實(shí)時(shí)采集，從而實(shí)現(xiàn)對醫(yī)藥貨物信息的自動(dòng)記錄；其三，考慮到RFID技術(shù)是通過發(fā)射特定頻率的射頻信號將能量傳遞給電子標(biāo)簽的，從而使電子標(biāo)簽中的電路能夠有充足的能量送出內(nèi)部數(shù)據(jù)，這時(shí)讀卡器可按照順序來對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，然后發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，而網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)則會(huì)利用互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)來采集、處理和遠(yuǎn)程傳送目標(biāo)的識別信息；其四，信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用程序會(huì)對網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的目標(biāo)識別信息進(jìn)行接收，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)在設(shè)計(jì)以RFID技術(shù)為核心的物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理系統(tǒng)時(shí)，具體包括以下內(nèi)容：其一是傳送及控制，需要在所有的傳輸區(qū)域中設(shè)置相應(yīng)的分流口，該分流口可對醫(yī)藥貨物實(shí)施分流，RFID區(qū)域位于分流口前方，這樣貼有電子標(biāo)簽的醫(yī)藥貨物在經(jīng)過該區(qū)域時(shí)，會(huì)自動(dòng)對醫(yī)藥貨物的電子標(biāo)簽信息進(jìn)行采集，并跟蹤貨物前進(jìn)。光電物位檢測傳感器則位于分流前主線和分流口支線，醫(yī)藥貨物在經(jīng)過系統(tǒng)的分流口時(shí)會(huì)通過光電物位檢測傳感器來進(jìn)行自動(dòng)判斷，驗(yàn)證其是否滿足該發(fā)路的分流條件，如果滿足，則利用斜輪分流裝置把該醫(yī)藥貨物運(yùn)輸至相應(yīng)的分流支路。如果不滿足該分流口的分流條件，則醫(yī)藥貨物會(huì)自動(dòng)被主線運(yùn)輸至下一個(gè)分流口，并重置上述步驟，以此實(shí)現(xiàn)對醫(yī)藥貨物的分流控制。如果醫(yī)藥貨物的電子標(biāo)簽出現(xiàn)模糊不清或脫落等問題，從而造成讀寫器無法讀取時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其從主線末端中進(jìn)行剔除，以便于物流人員進(jìn)行處理。其二是監(jiān)控和管理，在物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理系統(tǒng)中，其通過監(jiān)控子系統(tǒng)來對各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控，并為這些設(shè)備提供相應(yīng)的操作接口，以便于工作人員接入這些設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)連接至底層運(yùn)行設(shè)備，以此采集其運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對這些設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)，管理系統(tǒng)則從倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)（Warehouse Control System，WCS）系統(tǒng)與倉庫管理系統(tǒng)（Warneouse Managemeut System，WMS）系統(tǒng)中對任務(wù)信息進(jìn)行接收，以此判斷醫(yī)藥貨物的物流路向及周轉(zhuǎn)箱，然后向?qū)?yīng)的物流設(shè)備下達(dá)分路信息，使設(shè)備能夠根據(jù)分路信息來正確執(zhí)行其功能。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對智能化技術(shù)背景下RFID技術(shù)在醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。將RFID技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)運(yùn)作管理工作中，能夠極大程度地提高作業(yè)效率與準(zhǔn)確率，有效減輕物流人員的工作負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了藥品貨物信息的自動(dòng)記錄，使藥品倉儲(chǔ)操作變得更加可靠、便捷的同時(shí)，也大幅提高了醫(yī)藥物流倉儲(chǔ)行業(yè)的運(yùn)作管理能力。