RFID在智能倉儲(chǔ)物流中的應(yīng)用

謝志妮 黃成麗

（廣東行政職業(yè)學(xué)院（廣東青年職業(yè)學(xué)院） 廣東省廣州市 510631）

1 引言

2020年阿里巴巴旗下天貓雙十一成交額達(dá)到創(chuàng)下新高的4982億元，京東雙十一成交金額為2715 億元。根據(jù)物流數(shù)據(jù)顯示，天貓雙十一的物流訂單突破22.5 億單次，幾乎等同于2010年中國(guó)快遞量的總和。雙十一期間，全國(guó)郵政及快遞行業(yè)總共處理快遞件數(shù)為39.65 億件，再創(chuàng)歷史新高。電子商務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了電商物流的快速發(fā)展，對(duì)物流倉儲(chǔ)技術(shù)以及追蹤技術(shù)的要求也越來越高。

2 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

RFID 是一種自動(dòng)化的遠(yuǎn)距離自動(dòng)標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)。相對(duì)于其它技術(shù)而言，例如條形碼，RFID 識(shí)別技術(shù)是一種不需要進(jìn)行物理接觸就可以進(jìn)行掃描的非常準(zhǔn)確和精確的掃描技術(shù)。

RFID 即無線射頻識(shí)別技術(shù)，主要用于對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別。它主要包含讀寫器、電子標(biāo)簽及天線等部分。RFID 系統(tǒng)組成主要包括應(yīng)用系統(tǒng)，讀寫器以及應(yīng)答系統(tǒng)。RFID 是基于智能卡和條形碼技術(shù)發(fā)展起來的另外一種新型技術(shù)。RFID 內(nèi)部沒有中央處理器，且只有極為簡(jiǎn)單的密碼保護(hù)，容量也不大。但是RFID 比智能卡成本低，因此RFID 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于物流系統(tǒng)中。

RFID 標(biāo)簽使用指南如表1 所示。

2005年，瑞典郵政系統(tǒng)測(cè)試了嵌入式RFID 物流包裝追蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以追蹤貴重物品在快遞過重中的損壞情況。在同一時(shí)期，澳大利亞郵政局針對(duì)信件的追蹤設(shè)計(jì)及了一個(gè)本地郵件服務(wù)系統(tǒng)。德國(guó)一家物流公司開發(fā)了一種高效追蹤物流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是為了減少快遞損壞的風(fēng)險(xiǎn)。西班牙郵局采用被動(dòng)標(biāo)簽方式，在每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)內(nèi)置天線和閱讀器來對(duì)快遞件進(jìn)行掃描讀寫。國(guó)內(nèi)的RFID 應(yīng)用也相當(dāng)廣泛及快速。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，RFID 市場(chǎng)規(guī)模由2018年的規(guī)模為680 億，而2020年RFID 的市場(chǎng)規(guī)模突破100 億。

當(dāng)前的物流系統(tǒng)存在著物流信息不對(duì)稱及通信不及時(shí)等特點(diǎn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的推進(jìn)。物流系統(tǒng)供應(yīng)鏈內(nèi)部的調(diào)度、管理和平衡等各個(gè)環(huán)節(jié)之間的資源變得日益迫切。以RFID 為核心構(gòu)建一個(gè)及產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)物流動(dòng)態(tài)監(jiān)控及協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)的必要性也是顯而易見的。

3 RFID在智能倉儲(chǔ)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)貨物的數(shù)字化構(gòu)建

傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理一般由人工進(jìn)行貨物數(shù)據(jù)的盤點(diǎn)，然后以紙張文件記錄或者輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。全程基本采用人工目測(cè)的方式進(jìn)行，具有數(shù)據(jù)記錄速度慢、精確度低、耗費(fèi)的人力資源比較大等劣勢(shì)。且在貨物入庫、出庫、移庫的過程需要人工及時(shí)的處理，極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)管理上的問題。

在RFID 智能倉儲(chǔ)過程中，每一個(gè)貨物或者貨物托盤都被分配了RFID 標(biāo)簽，大大提高了倉庫的貨物存放精度。倉庫管理員不用面對(duì)整堆的貨物進(jìn)行分撿，只需要通過配套的專用設(shè)備即可方便的在貨物倉儲(chǔ)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)精確的對(duì)貨物進(jìn)行跟蹤。輕松解決了倉庫中的貨物分類、貨物型號(hào)、貨物批次難以區(qū)分的問題。

另外與傳統(tǒng)的條形碼相比，RFID 屬于一種移動(dòng)的電子存儲(chǔ)媒介，RFID 標(biāo)簽的信息被存與標(biāo)簽之中。在此過程中如出現(xiàn)標(biāo)簽的損壞以及磨損都不影響對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取。

3.2 實(shí)現(xiàn)流程的自動(dòng)化，提升可靠性與效率

在RFID 倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，每個(gè)貨物都分配有一個(gè)RFID 電子標(biāo)簽，在RFID 電子標(biāo)簽中記錄有對(duì)應(yīng)其狀態(tài)的信息。通過RFID讀寫器，裝卸車在拿取貨架上的貨品時(shí)會(huì)讀取產(chǎn)品上的RFID 標(biāo)簽，然后同步更新自身RFID 讀寫器的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了裝卸車、RFID標(biāo)簽和產(chǎn)品的自動(dòng)關(guān)聯(lián)。在讀取過程中是通過無線電信號(hào)的詢答機(jī)制，通過RFID 讀寫器（如：手持式讀寫器、叉車車載讀寫器）與RFID 電子標(biāo)簽進(jìn)行信息交互，識(shí)別過程是非常迅速的。

整個(gè)中間過程的信息傳遞和變化都是自動(dòng)完成的，而沒有人為可操作的入口，可以徹底避免中間過程的信息因人工操作可能產(chǎn)生的差錯(cuò)，提高了信息讀取的可靠性。RFID 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為電子數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體為電子芯片，相比于傳統(tǒng)的條形碼存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)容量大很多。RFID 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還可以避免直接從系統(tǒng)那里讀取數(shù)據(jù)而大大地提高系統(tǒng)的安全性，還可以通過各種加密方式對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

表1：RFID 標(biāo)簽使用指南

圖1：入庫管理

圖2：出庫管理

RFID 相對(duì)于傳統(tǒng)的方式還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離非接觸高速識(shí)別，通常能達(dá)到5 米的距離。讀取的過程使用的是無線信號(hào)傳辦輸，無需光學(xué)接觸式處理，自動(dòng)讀取的過程中還可以做到一次讀取多個(gè)標(biāo)簽信息，大大提高了處理效率。

RFID 存儲(chǔ)的電子數(shù)據(jù)，作為唯一的貨物標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。在日常的盤點(diǎn)和理貨過程中能方便的配合WMS 系統(tǒng)提升效率。盤點(diǎn)過程精度大提升，同時(shí)能方便的盤點(diǎn)與進(jìn)出倉業(yè)務(wù)同時(shí)進(jìn)行，無線聯(lián)網(wǎng)查詢系統(tǒng)單據(jù)。理貨過程中也可以根據(jù)管理的需求，方便的定制處理處理軟件完成管理目標(biāo)。另外還可以方便的定制倉庫業(yè)務(wù)處理前端，方便的與WMS 系統(tǒng)進(jìn)行無縫對(duì)接。

RFID 還可以應(yīng)用于人員精細(xì)化管理方面，人員上班可以在裝卸車上通過RFID 刷卡來進(jìn)行上下班打卡，大大提高了監(jiān)管效率。

4 RFID在智能物流倉儲(chǔ)中的應(yīng)用

4.1 入庫管理

如圖1 所示，當(dāng)貨物到達(dá)倉庫后，倉庫人員開始準(zhǔn)備接收貨物，并且為貨物準(zhǔn)備空余貨位。之后倉庫管理人員將已經(jīng)初始化的RFID 標(biāo)簽置入入庫貨物上。當(dāng)裝卸車司機(jī)將貨物經(jīng)過倉儲(chǔ)大門時(shí)，門禁上的固定式讀寫器將讀取到貨物標(biāo)簽信息，并且同時(shí)把貨位信息發(fā)送給裝卸車終端。在裝卸車到達(dá)指定貨位時(shí)，裝卸車上的固定式讀寫器讀取貨位標(biāo)簽信息，并且把貨物放在固定貨位上。并且更新貨物庫存信息。

在RFID 管理貨物入庫的過程中，裝卸車上的固定式讀寫器識(shí)別貨物的RFID 標(biāo)簽，并在數(shù)據(jù)庫中找到相應(yīng)物品的信息并自動(dòng)輸入到RFID 的庫存管理系統(tǒng)中。還可以根據(jù)庫存信息，優(yōu)化貨位的選定，給出合理的貨位選擇。在傳統(tǒng)倉儲(chǔ)管理中的“經(jīng)手人員、物品、記錄”這些環(huán)節(jié)都可以做到自動(dòng)化管理，在大大提升了準(zhǔn)確性的同時(shí)還大大減少了人員的成本。

4.2 出庫管理

如圖2 所示，系統(tǒng)通知倉庫管理人員出庫，按照先進(jìn)先出的原則進(jìn)行出貨。系統(tǒng)將自動(dòng)提示車載電腦顯示的貨物位置，裝卸車操作人員根據(jù)行車路徑達(dá)到對(duì)應(yīng)貨架。裝卸車車載RFID 讀寫設(shè)備讀取將取貨的標(biāo)簽確認(rèn)時(shí)正確貨物并且進(jìn)行拉貨。同時(shí)對(duì)貨物庫存進(jìn)行更新。

4.3 庫存管理

定期利用系統(tǒng)進(jìn)行庫存檢查和管理，通過讀寫器對(duì)固定區(qū)域內(nèi)的貨物進(jìn)行掃描，也可以通過人工的RFID 手持機(jī)對(duì)貨物進(jìn)行掃描，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，并與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行比對(duì)。貨物移位時(shí)也能自動(dòng)的掃描RFID 信息，自動(dòng)的傳給后臺(tái)更新庫存信息。利用RFID 技術(shù)進(jìn)行庫存控制，自動(dòng)錄入盤點(diǎn)的數(shù)據(jù)，減少大量的人力物力，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確掌握庫存信息，降低平均庫存，提升庫存管理能力。

5 小結(jié)

倉儲(chǔ)是物流系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，在從生產(chǎn)到銷售的整個(gè)供應(yīng)鏈中倉儲(chǔ)起著承上啟下的作用。對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)而言是，智能倉儲(chǔ)物流至關(guān)重要。而智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的自動(dòng)化及流程化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)對(duì)提高整個(gè)物流系統(tǒng)的效率有很大的提升。RFID 倉儲(chǔ)物流系統(tǒng)采用RFID 標(biāo)簽進(jìn)行入庫出庫及盤點(diǎn)等工作，大大地節(jié)約了人力物力。