物流中心物联网建设研究

河北工程技术高等专科学校 王海松 刘斌

1 物流中心物联网建设规划

现今物流中心对货物的识别、分类以及管理时采用二维条形码技术(ENA-13)来实现的，利用二维码技术存在很多不足，如该技术只能够完成类属的识别，不容易实现某一类属具体个体的识别，因此货物管理过程中会产生一系列的问题，如无法实现货物个体的识别以及管理[1]，通过RFID技术，为个体货物嵌入独有的身份识别码，这样我们就可以掌握个体货物的状况，并对其进行有效的管理。譬如我们可以实时的掌握个体货物从接货到验收，从入库到出库等各环节的动态信息。从而实现货物流通过程中全程监控。

1.1 物联网规划

在对本地区物流中心详尽的调查研究基础之上，本文将物流中心内部做了如下规划(见图1)。

图1 物流中心系统规划图

1.1.1 接货系统

本系统的主要有以下功能：

(1)按客户要求或者指令到指定地点接货。

(2)接货人员验收外包装质量及货物数量，并商品信息写入RFID电子标签。

(3)嵌入RFID电子标签到货物外包装。

1.1.2 验收系统

系统主要功能：

(1)参照验收规范、文件，对商品的质量(内在和外在质量)和数量检查，

(2)核对货物外包装嵌入的电子标签信息。

(3) 更新验收系统数据库。

(4)传输验收结果至物流中心总控服务器。

1.1.3 入库系统

系统主要功能：

(1)搬运完成验收工作的货物入库。

(2)仓库入口处设置RFID数据处理器读取经过货物单元电子标签信息。

(3)传输读取到的货物电子标签信息至总控中心。解析信息并查阅入库商品的相关信息，加以核实。

(4)更新入库系统数据、完成仓库货物信息更新。

1.1.4 盘点系统

系统主要功能：

(1)盘点工作人员携带便携式RFID数据处理器按操作规程进行盘点。

(2)通过无线传输通道更新盘点系统数据库。

(3)传输盘点结果至总控中心数据库，完成总控中心数据库数据的更新。

1.1.5 出库系统

系统主要功能：

(1)根据客户指令，将货物由货架转移至备货区，期间需要利用RFID完成货物的货架、货格定位。

(2)及时更新货架、货格设置的RFID数据处理器存储的货架、货格信息。

(3)发送出库汇总表至总控中心数据库，并完成库存商品信息的更新。

1.1.6 发运系统

系统主要功能：

(1)安排搬运设备，完成货物的出库。

(2)仓库出口设置的RFID数据处理器读取实际出库货物电子标签信息，并传输至总控中心，核实实际出口商品。

(3)安排装卸设备发运。

(4)物流中心出口设置的RFID读取物流车辆电子标签信息，传送至总控中心，总控中心进行物流车辆全程实时监控。

1.2 网络结构

1.2.1 相关概念

(1)电子产品码(Electronic Product Code，EPC)。电子产品码功能类似于二维码，旨在便于识别流通过程中的货物，电子产品码用以传递版本、制造商以及物品种类等信息。EPC为每一件货物分配一个惟一的编码，从而能够有效的定位单件货物。存储在RFID电子标签中的信息就是相应货物的编码。当货物编码被读取后，则该货物的编码便通过互联网传输到指定的计算机上，这样，就可以实现对货物全程的监控[2]。

(2)ONS服务器。ONS服务器的工作原理类似于域名解析服务(DNS)，用来处理电子产品码与对应的EPCIS信息服务器PML地址的映射管理以及查询，其中电子产品编码采用EAN-USS的SGTIN格式[3]。

(3)PML服务器。PML服务器，一方面用于存储生产商产品的原始信息，另一方面用于存储产品在供应链中的路径信息以及库存相关信息。

(4)Savant服务器。RFID电子标签凭借RFID数据处理器发出的射频信号获取能量，将存储在标签内的数据传至RFID数据处理器。这样每件物品在其外包装都嵌入RFID电子标签，货物流通过程中，RFID数据处理器会收到众多货物的产品电子代码。Savant服务器的作用在于传送以及管理这些数据。

1.2.2 物流中心网络结构

EPC物联网系统主要由以下几部分构成：

(1)EPC电子标签。

(2)RFID数据处理器(阅读器)。

(3)Savant服务器。

(4)Internet(企业内部网)。

(5)ONS服务器。

(6)PML服务器。

(7)其他功能数据库。

由RFID电子标签传送至RFID数据处理器的EPC只是个体物品的信息链接(指针)，信息链接通过通信信道，上传ONS服务器，定位EPC编码对应的IP地址，通过地址找出该物品信息。

2 物流中心工作流程

由于RFID技术的引入，使得物流系统各环节的工作强度极大降低，增工作效率极大的提高，并且各节点配合的效率也得到了改善，进而提高整个物流系统的效率，本文主要阐述了接货和出库系统。

2.1 接货系统

有别于传统接货手段，RFID技术引后，整个接货过程中可以做到物品的电子化、无纸化。

国内目前更多利用二维码标识产品，RFID技术要求物流中心按相关标准制作电子标签，接货过程中需要将电子标签嵌入商品外包装[4]。

工作流程：

(1)按照指令，安排接货人员以及工具、设备。

(2)待接运货物信息，如品名、品类、生产商等写入RFID电子标签。

(3)点验货物。

(4)商品外包装嵌入RFID电子标签。

(5)安排货物装车，装车完毕后，由GPS定位功能的电子铅封锁闭。

(6)传输物流车辆以及电子铅封信息至总控中心。

(7)总控中心对物流车辆进行实时监控。

(8)总控中心传输货物信息至验收环节。

(9) 验收人员根据货物信息准备工具、设备。

(10)车辆到达验收地点，监控结束。

2.2 出库系统

2.2.1 传统出库流程

货物出库程序一般来说包括以下几个阶：

(1)出库之前的准备。

(2)出库凭证。

(3)备料。

(4)复核。

(5)交点和清理。

出库过程尽管实现了计算机管理，也就是说信息化管理，可是在整个过程中单证更多的是以纸质的方式存在，因此极大的降低了出库的效率，传统的出库作业存在以下几个问题：

(1)出库效率不高。

(2)由于更多采用纸质单证，因此环节繁琐。

(3)准备周期较长。

(4)后续需要更新料卡等相关信息，因此工作繁琐。

2.2.2 基于RFID技术出库流程

(1)仓库管理人员按照指令，手动输入出库物品信息生成电子单据。

(2)仓库管理人员选择当前出库单据执行具体出库操作，并且需要完成货位分配工作，最终生成出库指令，传输出库指令至总控中心服务器。

(3)司机接受出库作业指令，然后按照车载平板电脑显示，确定出库货物的货位。

(4)托盘管理人员将库管系统选定的托盘取出，送到出库分拣区。

(5)叉车从出库分拣区取托盘，托盘出库时通RFID数据处理器读取电子标签信息，进行出库监控。

(6)出库操作完成后。出库系统更新货物库存、货位状态。

2.2.3 出库流程图(见图2)

图2 出库流程图

无线射频技术引入物流领域已经成为一种趋势，借助该技术必将大大提高物流效率、降低物流成本。

[1] 王志良.物联网现在与未来[J].机械工业出版社,2010.

[2] 张 晖,王 东 辉.RFID技 术 及 其 应 用 的 研 究[J].微 计 算 机 信息,2007(2).

[3] 王光辉,王云涛.自动识别技术在物流管理中的应用[J].物流科技,2005(1).

[4] Klaus Finkenzeller,陈大才.射频识别(RFID)技术,2001.