基于RFID技术的物流应用解决方案

张琦 （天津港散货物流有限责任公司 天津300452）

0 引言

物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程，现代物流系统是从供应、采购、生产、运输、仓储、销售到消费的供应链。[1-2]物流信息化的目标是要协助物流业务，实现将顾客所需的正确的产品（Right Product）能够在正确的时间（Right Time），按照正确的数量（Right Quantity）、正确的质量（Right Quality）和正确的状态（Right Status）送到正确的地点（Right Place）——即“6R”，并使总成本最小。然而，由于实际物体在移动过程中各个环节都是处于运动和松散的状态，信息常随着实际活动在空间和时间的变化而变化，影响了信息的可获性和共享性。因此，为了实现“6R”，满足客户的要求，必须能够对产品进行实时的跟踪。

1 技术简介

1.1 RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification），即射频识别，俗称电子标签。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，相比传统的条形码识别技术有很多优点：①可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；②其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；③可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。[3]

最基本的RFID系统由3部分组成：①标签（Tag），由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；②读写器（Reader），读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；③天线（Antenna），在标签和读写器间传递射频信号。

RFID系统的工作原理：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

目前RFID通过使用EPC（Electronic Product Code）编码标准来对存储在标签中的内容编码，EPC码是由一个版本号加上另外3段数据（依次为域名管理者、对象分类、序列号）组成的一组数字，其中版本号标识EPC的版本号；域名管理者描述生产厂商的信息；对象分类记录产品精确类型的信息；序列号用来标识唯一物品。通过EPC编码，RFID可以识别单一具体物品。

1.2 BPM技术

BPM（Business Process Management，业务流程管理）是实现业务流程自动化的解决方案，它不仅实现业务流程的自动化，而且能够能根据业务环境的变化推进人与人之间、人与系统之间以及系统与系统之间的整合，主要包括“建模——实施——监控——管理”等过程。现在的信息系统不能随着商业环境的变化而方便迅速地改变业务流程，BPM可以有效地解决这个问题。通过BPM，可以使业务流程自动化，并可通过对业务流程的分析及监控功能，来实现对业务流程的整合。

2 RFID技术在物流管理中的应用解决方案

2.1 在仓储环节的应用

RFID系统可以在智能仓库货物接收、入库、订单拣货、出库等环节应用。当贴有射频标签的货物进入物流中心时，装卸平台上的阅读器将自动识读标签，确认货物的数量、大小、种类等是否与订单一致，并且把收货时间及货物运输途中的损坏程度等信息输入主机系统的数据库，完成货物接收工作。

入库时，由于实现了库位、品种和射频标签的对应管理，系统可以根据目前仓库库位情况，自动生成货物上架信息（如货物上架库位地址等），待上架操作完成后，利用手持阅读器将对应货位最新的货物信息通过无线网络传输到后台数据库，主控计算机自动进行货位货物信息的变更确认，完成货物入库操作。

出库时，出库信息通过系统处理并传到相应库位的电子标签上，显示出该库位货物需出库的数量，同时发出光和声音信号，指示拣货员完成作业。拣货完毕后，拣货人员通过手持阅读器，将对应货位最新货物信息通过无线网络传输到后台数据库，系统自动进行货位货物信息的变更确认，完成物品出库操作。当货物从备货区到装卸平台，安置于该处的RFID系统把出货时间、数量等信息输入主机系统的数据库。

2.2 在运输环节的运用

射频识别技术结合全球卫星定位系统，可以对物流运输过程进行全面可视化跟踪。当贴有电子标签的货物和运输工具，经过一些设立了RFID读写系统的地理位置时，运输工具可以不用停下来而直接通过，节省了通关的时间。同时，设立在运输路径上的RFID系统可以对车辆进行实时定位跟踪，及时了解货物在途运输信息，便于公司进行远程调度管理，并极大地提高了在途货物的安全性。例如，RFID技术在集装箱运输管理中的应用可以提高集装箱的运输效率。将记录有集装箱箱号、箱型、装载货物种类、数量等数据的电子标签安装在集装箱上，在经过安装有RFID系统的公路、铁路的出入口、码头的检查门时，该系统既可以对集装箱进行动态跟踪，同时阅读器可以非常容易地校验集装箱等封闭容器内的货物，而无需花费大量的人力和时间进行开箱检查、手工点货和货单校对，不仅加快了车辆进港提箱的速度，而且对车辆提箱进行严密的管理。有效地降低了工作人员的劳动强度，减少了人为因素造成的差错。

3 物流管理中采用RFID技术的实践意义

3.1 为现代物流管理各阶段中提供一种通用的、可以快速识别和录入的语言

现代物流是指以现代信息技术为基础，整合运输、包装、装卸、搬运、发货、仓储、流通加工、配送、回收加工及物流信息处理等各种功能而形成的综合性物流活动模式。为了满足现代物流的发展需要，必须在整个物流过程中提供一种通用的、可以快速识别和录入的语言，条形码和射频识别等技术的应用满足了这个要求。而射频标签由于其自身的特点可以在物流的不同环节中随不同的实体（物资、运输工具、物流容器等）移动，通过在不同的活动环节向不同的系统输入/输出数据，这样就提供了一个统一的数据交换的媒介。从RFID的工作原理可以看出，射频标签突破了传统条形码技术的局限，与条形码相比还具有以下突出的优点：非接触自动识别，阅读距离远，一次可识别多种物体；读写速度快，可对高速物体（如运输途中的汽车）进行识别；可透过外部材料（玻璃、布料、木材、塑料等非金属材料）读取数据；标签信息容量大，可反复读写；射频标签是封装式的，不易损坏，适合在恶劣环境下用。因此，RFID技术在物流管理中的应用将通过提供更精确、更及时的物资流动信息，使每一个物流环节的各成员实现信息共享，减少重复工作，从而提高整个物流系统的运行效率。

3.2 优化仓库管理，提高工作效率

运用RFID结合计算机技术和托盘管理，可提供进货上架、补货、拣货等作业指示，从而减少货物的搬运次数，缩短作业时间，减少差错和货物损坏，使工作效率大大提高。例如，深圳白沙物流有限公司，在引入RFID技术之前，产品入库时要用条码扫描终端对每件产品的条码进行逐一扫描，出库时又要重复一遍。扫描条码时可能会出现的重码或遗漏情况很难及时发现，不同条码货物的存放位置也无法确定，整个过程存在大量的重复劳动和出错隐患。

引入RFID技术后，公司只需在产品出厂入库前扫码一次，剩下的工作由应用RFID的数字分拣系统自动完成，货品移动的每一个过程都由标签和阅读器自动记录并自动处理，从而省掉了不必要的机械重复劳动。具体来说，公司在应用RFID数字化分拣系统之前，完成4 000件第1次出货工作需要约3～3.5个小时；使用该系统后，这一时间缩短到了约2个小时。第2次补货出库的时间也由原来的2～2.5个小时缩短到了约1个小时。同时仓库利用率也由30%提升到80%。

3.3 实现物流管理的实时化、可视化

RFID系统能对具体实物的流动信息进行快速、准确的识别和输入，大量物流信息的采集可在实体交换时自然完成，从而保证信息能够准确实时地表达实物流动过程。同时物资在储存、运输过程中的信息，都可以完全实时、准确地反映在企业的信息系统中，大大增加企业物流管理的实时性、可视性，为企业领导和相关部门的经营决策和控制提供科学的依据。

仓库管理的实时性可以为企业提供实时的库存信息，对客户的需求做出积极的反应，有利于提高货架充足率，提高交货的可靠性和准时性，进而迅速满足客户的供货要求，保证与关键客户的关系，最终提高客户满意度。物流全程的可视化跟踪，可以使物流公司对货物和车辆进行实时有效的监控，提高公司总体调度水平，达到全局最优。同时还可以使客户对自己的货物在途状况有比较全面的了解，辅助客户根据物流状况对生产、销售进行合理安排。

运用RFID技术，无论货物在订购中、运输中，还是在某个仓库储存着，通过该系统管理人员都可以实时、准确地掌握所有信息，使得企业能够在最短的时间内对复杂多变的市场作出快速的反应，提高对客户需求的响应力。同时，在减少库存、提高工作效率、缩短供货时间、降低物流成本、提高服务能力等方面都具有一定的实践意义。

4 结束语

本文在现有物流系统的基础上，提出基于RFID技术和BPM技术的物流应用解决方案。通过该方案，不仅可以实现对资产的无缝跟踪，而且能够处理物流过程中的各种意外情况，从而实现“6R”，满足用户的需求。■

[1]崔炳谋．物流信息技术与应用[M]．北京：清华大学出版社，2005.

[2]曾隽芳，杨一平．RFID在物流行业中的应用框架[J]．计算机世界报，2011（42）：7-9.

[3]Martin Feldhofer．A Proposal for an Authentication Protocol in a Security Layer for RFID Smart Tags[M]．IEEE Proceedings of MELECON，2004．