基于RFID和GPRS的远程物流数据自动采集及实时监控系统

马 众 周丽萍 崔华扬 严 冰

（北京信息科技大学 中国 北京 100192）

1 基本概念

射频识别技术 （Radio Frequency Identification Technology，简称RFID）是一种先进的自动识别技术，它根据感应识别的原理，利用射频方式进行非接触式的双向通信，通过射频信号自动识别目标对象，并且达到获取和交换数据的目的。

通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service，简称GPRS），它是一种基于GSM的无线分组交换技术，它具有网络覆盖广泛、信号稳定，并可以永远在线和可按流量计费的特点，非常适合用于物流信息的通信。

2 传统物流业务的流程分析

为了更好的说明本系统的功能，先对现有的物流工作流程进行分析，物流企业都有自己货物运送和管理的流程，而这些企业的物流管理信息系统基本上是按照以下流程工作的：

首先，工作人员收到客户寄送的货物，将货物和客户的信息通过管理平台输人数据中心，数据中心会储存这些信息，然后把货物简单归类，存放到物流仓库中，同时生成转运和交付过程使用的各种清单，这些清单被用于物流枢纽和中转站之间的货物运送，以及货物运输到收货方的货物接收。发货的过程开始后就是货物运输的过程，这时候，货物有两个去向：一是，物流枢纽或中转站；二是，交给客户。如果货物送到物流枢纽或者中转站，就重复上面的操作，继续运送的过程，相应的信息也会传递给信息管理系统，进行储存；如果运送到到客户处，就停止运送，客户会签收确认，此时，信息也反馈到信息管理系统中，进行储存和处理，代表本次物流过程结束。

而伴随着这个物流过程中信息流的采集是依靠条形码技术的，这个技术目前正普遍使用在货物运送和管理的过程中，货物和客户的信息以条形码的形式存储，这种技术具有快捷、可靠、传输量大和低成本的特点，也可配合信息采集和实时监控系统使用。但是，条形码有一些自身难以克服的缺陷，首先，扫描枪或扫描仪必须在可视化的条件下，近距离读取条形码上的信息，这就要求工作人员必须亲手扫描每件货物的条形码，这样一来，降低了工作效率，也增加了出错的概率；其次，条形码多为纸质材料，易出现断裂、污损或丢失的现象，无法进行信息的读取工作，阻断了信息流。

3 新型物流数据自动采集及实时监控系统

本文提出的基于RFID和GPRS的远程物流数据自动采集及实时监控系统，由控制单元、信息采集单元、管理终端单元和GPRS通讯单元等部分组成。信息采集单元向控制单元发送的货物的RFID编码信息及车辆的地理位置的信息，由控制单元进行处理，GPRS通讯单元完成整体信息流的交换工作，企业管理部门的管理终端单元，可以通过互联网与控制单元的服务器连接，实现从货物接收、信息登记、运输、货物中转、仓储、装载、卸载和派发等物流全过程进行信息数据的自动采集和实时的监控。能实时提供货物在途的相关信息，有效的减少人工干预的因素，减少业务纠纷和降低人为错误，并为企业的业务信息的统计提供详细的数据。同时该系统可以跟踪和监视物流过程的服务情况，可以减少货物的手工分拣过程，从而提高物流工作的效率。根据将整个货物的运送与管理的过程分解为：货物接收和仓库管理、货物运输管理、货物交付管理、物流车辆和物流人员的监控管理四个部分。

3.1 货物接收和仓库管理

对接收来的货物，根据标签所包含货物数量不同，RFID标签的安放可分为两种：

标签包含单一货物信息。这类标签主要对于运送单价较高、运费较贵或者运送地点相对独立的货物，可以在每一个货物上都安放一个独立的RFID标签。

标签包含多件货物信息。在物流的过程中，为了方便管理和降低成本，往往将同类型的、同目的地或收件人相同的多件产品集中装在一个包装袋、包装箱或货物托盘中，而在包装袋、包装箱或货物托盘外面只安放一个RFID标签，而这些设备和RFID标签往往可以反复使用。

安放好RFID标签后，通过便携式信息采集单元采集RFID标签中的货品信息，并通过GPRS通讯单元传入信息管理系统，系统记录了货物的相关信息，当货品进行仓库存储过程时，通过库门处的信息采集单元可以读取这些货物的信息，这就可以随时掌握货物的位置和相关信息。

3.2 货物运输管理

这个部分使用RFID、GPS和GPRS技术相结合的方式对仓库管理进行实时的监测，并对运输过程进行跟踪管理。当收到货物运输指令时，操作过程为：首先货物从仓库运出来，通过仓库门口的信息采集单元将货物RFID标签的信息传入管理系统，与此同时，物流车辆上的RFID标签也通过信息采集单元传入系统，将货物与车辆的信息进行加工和整合，并传入数据中心。在整个货物运输的过程中，通过GPS系统对车辆位置进行测定，通过GPRS系统实时传递货物和车辆的信息，实现了远程物流数据的自动采集和实时的监控。

3.3 货物交付管理

当运输车辆到达本次运输的目的地，GPRS通讯单元将GPS采集的位置信息传入信息管理系统。这时系统对货物的位置进行判断，有两种结果：

货物已到达收货人。此时，车辆到达物流信息中记录的收货人地址，将货物直接分发给收货人，由收货人签收。在这个过程中，通过车载信息采集单元或工作人员手中的便携式信息采集器读取货物RFID标签的信息传入信息管理系统。

货物未到达收货人。此时，货物将存入物流枢纽或临时仓库，等待进行下一次运输，再次进行上面的运输过程，并再次进行判断。这个过程中，在货物卸载和入库的过程中，车辆和库门的信息采集单元读取货物RFID标签的信息，并传入信息管理系统。

3.4 物流车辆和物流人员的监控管理

车辆监控管理系统将RFID与GPRS技术相结合，通过全球定位系统，将车辆情况的实时信息发送到控制单元，监控物流车辆的运行状况、运送路线、人员状况和货物情况等。可以对车辆从装载货物、在途运输和货物卸载，以及车辆进库和入库的环节进行全程跟踪管理。

4 结束语

分析经济社会和人类历史的发展，物流已经成为继资源领域和人力资源领域之后，能大量提供利润的第三个领域，也成为各方面研究的热点问题，正在引起企业经营者的重视，智能化的物流管理已经成为企业追逐利润的主要手段，此系统基于RFID和GPRS的远程物流数据自动采集及实时监控系统的设计，可为物流企业的货物运送和管理提供一种可参考的解决方案。

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