RFID技术在智能物流中的应用研究

王 凯，侯著荣，程 丽

（军械工程学院计算机工程系，河北石家庄 050003）

RFID技术在智能物流中的应用研究

王 凯，侯著荣，程 丽

（军械工程学院计算机工程系，河北石家庄 050003）

随着物流管理的自动化、智能化和供应链企业之间物流协作的紧密性进一步提高，物流信息化进入了智能物流阶段。本文介绍了智能物流系统中的关键技术，分析了RFID技术在物流系统的应用方案。

RFID；智能物流；应用

随着物流管理的自动化、智能化和供应链企业之间物流协作的紧密性进一步提高，物流信息化进入了智能物流（Intelligent Logistics，IL）阶段。

RFID（Radio Frequency Identification）称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡等，是非接触式自动识别技术的一种。RFID技术的出现，使得合理的产品库存控制和智能物流技术成为可能。

1 智能物流系统［1］

1.1 基本概念

智能物流（Intelligent Logistics）是基于物联网的广泛应用基础上，利用先进的信息采集、信息处理、信息流通和信息管理技术，完成包括运输、仓储、配送、包装、装卸等多项基本活动的货物从供应者向需求者移动的整个过程，是在智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）和相关信息技术的基础上，以电子商务（Electronic Commerce，EC）方式运作的现代物流服务体系，也是为供方提供最大化利润，为需方提供最佳服务，同时消耗最少的自然资源和社会资源，最大限度地保护好生态环境的整体智能社会物流管理体系。

智能物流系统（Intelligent Logistics System，ILS）是通过ITS和相关信息技术解决物流作业的实时信息采集，并在一个集成的环境下对采集的信息进行分析和处理。通过在各个物流环节中的信息传输，为物流服务提供商和客户提供详尽的信息和咨询服务的系统。

1.2 体系构成

智能物流系统应由以下几个部分组成：

（1）对物流设备进行监控和管理的系统：实时监控模块、双向通讯模块、车辆动态调度模块、货物web实时查询模块。

（2）对物流配送进行智能优化调度的系统：配送物品分析模块、配送路径规划、启发式算法。

（3）对物流信息资源进行处理的系统：仓储管理模块、库存动态分析模块、其它信息资源管理。（4）为客户提供服务的服务系统：客户结构分析模块、订单处理模块、市场前景预测模块。

1.3 关键技术

（1）电子商务技术。互联网为人类社会创造了一个全新的信息空间，运用这一全新技术于社会经济活动，于是就产生了电子商务（EC）。电子商务是市场营销与信息网络相结合的现代营销方式［2］。企业通过在信息网络上发布相关产品质量、数量、产地、价格等信息以及原材料供应和需求等信息，促成商品交易在网上进行，在网上完成商品交易和支付活动。

（2）现代供应链管理技术。现代供应链管理不仅仅是把供应商、制造商和顾客简单的连接起来，而是通过信息技术和现代管理技术，将市场上的变化，在公司策略目标下根据客户的需求进行快速的自我调整。

现代企业供应链管理是利用信息技术和现代管理技术把采购－生产－销售过程的所有节点整合在一起，以适应市场的瞬息变化，适时的采购所需的原材料，及时地生产，满足顾客的需求。现代供应链管理的核心是建立采购商－制造商－供应商信息平台。在这个平台上，采购商、制造商和供应商的每一个环节信息共享，以最快的速度捕捉到市场上的变化。一旦市场发生变化，供应链上的每一个节点能够在最少的时间内做出相应的调整。由于物流技术和计算机信息管理的支持，现代企业可以通过JIT采购、JIT配送和JIT分拨物流来实现同步过程。这样，确保企业生产的产品满足顾客的要求，且企业的采购成本、库存成本和销售成本为最低［3］。

（3）ITS（智能交通系统）技术。降低货物运输成本，缩短货物送达时间，随时掌握货物在途中的状态，是整个物流运输管理中的重要环节［4］。近年兴起的智能交通恰恰能满足货物运输这些方面的需求。ITS的核心是应用现代通信、信息、网络、控制、电子等技术，建立一个高效运输系统。它包括：先进的交通信息服务系统，先进的交通管理系统，先进的车辆控制系统，营运货车管理系统，电子收费系统，紧急救援系统等。

（4）RFID技术与无线传感技术等其它技术的融合。无线传感器网络是当前国际上备受关注的由多学科交叉的新兴研究热点，在发展过程中借鉴了许多新的技术，而RFID技术被业界公认为是本世纪最有前途的重要产业和应用技术之一，因此，RFID和WSN两者的融合是一个受人关注的发展方向。由于RFID标签具有对物体的唯一标识能力，可以通过与传感器技术相结合，感知周围物品和环境的温度、湿度和光照等状态信息，并利用无线通信技术方便地把这些状态信息及其变化传递到计算单元，提高环境对计算模块的可见度，能为人们提供更多的服务。WSN和RFID技术融合形成RFSN网络有较大的应用前景。

2 RFID技术在智能物流系统中的应用

2.1 无线射频识别技术

通常情况下，RFID系统由三部分组成，见图1。

标签：由耦合元件及芯片组成，每个RFID标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，俗称电子标签或智能标签。

图1 RFID系统组成

阅读器／读写器：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。

天线：在RFID标签和阅读器间传递射频信号。

一套完整的系统还需具备：数据传输和处理系统。

RFID工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，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，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Tag，有源标签或主动标签）；解读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。

2.2 基于RFID物流系统的系统结构

物流系统一般包括入库管理、库存管理、出库管理、运输4个环节，但RFID物流系统使用RFID标签作为物流系统的依托，则RFID标签在商品生产过程中的嵌入显得尤为关键，把RFID标签在生产环节中嵌入作为RFID物流系统中非常关键的第一步。在引入RFID标签后，物流系统的另外4个环节就能够以RFID标签为依托紧密衔接。在每个环节中，RFID系统都会发挥强大的作用，促使这些物品的物流环节更为高效、准确、安全。系统结构图如图2所示。

图2 基于RFID物流系统的系统结构

（1）生产环节中的RFID。与传统的物流系统不同，RFID物流系统中的起点并不在入库或出库，所有的商品在生产过程中已经开始实现RFID标签。在一般的物流中，大部分的RFID标签都使用不干胶标签，因此只需在物品包装上贴RFID标签就可以。

RFID标签信息的录入，分为4个步骤完成：

a.全面描述相对应的商品信息，如生产部门、生产各工序、使用期限、责任人、使用目标部项目编号、安全级别等。

b.将商品的相关信息通过数据库中录入到对应的RFID标签项中。

c.编辑整理商品与对应的信息，获得商品的原始信息和数据库。

d.信息录入，使用阅读器进行信息确认，检查RFID标签相对应的信息是否和商品信息一致；同时进行数据录入，显示每一件商品的RFID标签信息录入的完成时间和经手人。

（2）入库管理中的RFID。在基于RFID的入库系统中，通过在入库口处的阅读器，识别商品的RFID标签，在数据库中找到对应商品的信息并自动输入到RFID的库存管理系统中。系统记录入库信息，然后进行核实，若合格则录入库存信息，若有错误则提示错误信息。在RFID的库存信息系统中，可直接指引叉车上的射频终端，选择空货位并找出最佳途径，抵达空位。阅读器确认商品就位后，随即更新库存信息。商品入库完毕后，可以通过RFID系统打印机打印入库清单进行确认。

商品的入库要求非常严格，传统物流系统的入库有三个要素是严格控制的：经手人员、物品、记录，这个过程需要耗费大量的人力、时间，并且要求多层检查才能确保三个环节的准确性。在RFID的入库系统中，通过RFID的信息交换系统，这三个环节能够得到高效、准确的控制。

（3）库存管理中的RFID。商品入库后还需要利用RFID系统进行库存检查和管理，这个环节包括通过阅读器对分类的商品进行定期的盘查，分析商品库存的变化情况；商品若有移位，通过阅读器自动采集货物的RFID标签，在数据库中找到相对应的信息，然后将信息自动传录入库存管理系统中，记录商品信息如品名、数量、位置等，核查是否出现异常情况。在RFID系统的帮助下，大量减少传统库存管理中的人员工作量，实现商品安全、高效的库存管理。

（4）出库管理中的RFID。在基于RFID的出库系统管理中，管理系统按商品的出库订单要求，自动确定最优提货路径，确定提货区。RFID系统通过车载终端提醒载货，经扫描货物和货位的RFID标签，确认出库物品，同时更新库存。当物品到达出库口时，阅读器将自动读取物品的RFID标签，并在数据库中调出相对应的信息，与定单信息进行对比，若正确即可出库，货物的库存量相应减除；若出现异常，仓储管理系统出现提示信息，方便进行处理。

3 结束语

RFID智能物流系统使用的RFID标签寿命长、读取距离大、实现高度加密、存储量大和存储可变化数据，在物流系统中提供的信息更丰富、更直接，实现了物流的自动化控制以及物品的多目标识别和运动目标的识别。建立RFID物流系统必将有效提高物流系统的工作效率和准确性。

［1］柳青，董宝田.基于EC环境下的智能物流配送［J］.物流技术，2006（3）：206－208.

［2］杨俊琴.B2C电子商务物流配送系统规划［D］.上海：同济大学交通运输工程学院.2005.

［3］Martin Christopher，logistics and Supply Chain Management Strategies for Reducing Cost and Improving Service（2e）［M］.北京：电子工业出版社，2003.

［4］周立新，刘琨.智能物流运输系统［J］.同济大学学报，2002，30（7）：829－832.

The research on intelligent logistics system utilizing RFID

WANG Kai，HOU Zhu－rong，CHENG Li
（DepartmentofComputerEngineering，OrdnanceEngineeringCollege，ShijiazhuangHebei050003，China）

The logistics informationization came into intelligent logistics stage along with the robotization and intelligentize of logistic management，and also the improvement of the tightness in the enterprises supply chains.This paper introduces the key technologies in intelligent logistics system，analyzes an application proposal using RFID in logistics system.

RFID；Intelligent logistics；Application

TP311

：A

1001－9383（2011）04－0057－04

2011－06－30

王 凯（1978－），男，硕士，讲师，研究方向：计算机应用技术.