基于RFID技术的物流管理系统

[收稿日期]200610

中国管理信息化China Management Informationization

2006年5月第9卷第5期

May,2006

Vol.9,No.5（赣南师范学院工商管理系，江西赣州341000）

孙剑斌

基于ＲＦＩＤ技术的物流管理系统

［摘要］将ＲＦＩＤ技术应用于物流管理系统中，实现物流的协同运作和快速反应。本文介绍了ＲＦＩＤ技术，并在此基础上设计了物流管理系统的系统模型、系统架构及业务流程。

［关键词］物流；ＲＦＩＤ技术；业务流程

［中图分类号］Ｆ２７０．７［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３－０１９４（２００６）０５－００３４－０２

1.引言

根据国家有关部门调查，在制造业商品总成本结构中，直接劳动成本占总成本１０％左右，而物流费用占２０％～４０％，用于生产的时间约占１０％，而用于物流过程的时间却占到９０％。所以降低物流成本和缩短物流时间对企业降低总成本来说有着重要的意义。企业的物流活动涉及多个外部企业，光靠企业自身是难以达到物流总成本降低这一目标的，因此必须采用供应链管理这一先进的管理思想，通过在供应链伙伴间信息共享，协同运作，来有效地降低协同成本。本文把ＲＦＩＤ技术应用于物流管理系统，从而来实现整个供应链各伙伴间物流环节的协同运作和快速反应。

2.RFID技术

ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）即射频识别，它利用无线电射频实现数据传输，从而实现非接触式目标识别与跟踪。ＲＦＩＤ根本性地改善了物流操作，它主要由如下六方面组成：

（１）ＥＰＣ编码标准。ＥＰＣ码是由版本号、域名管理者、对象分类、序列号组成的一组数字。其中域名管理是描述与此ＥＰＣ相关的生产厂商的信息；对象分类记录产品类型的信息；序列号唯一标识货品。

（２）ＥＰＣ标签。ＥＰＣ标签由天线、集成电路、天线接口和底层四部分构成。ＥＰＣ标签有主动型、被动型和半主动型三种类型。主动型标签有一个电池，用来为标签中微芯片的电路运转提供能量，并向识读器发送信号；被动型标签没有电池，它从识读器获得电能；半主动型标签用一个电池为微芯片的运转提供电能，但是发送信号和接受信号时却是从识读器处获得能量。

（３）识读器。识读器使用多种方式与标签交互信息，近距离读取被动标签中信息最常用的方法就是电感式耦合。只要贴近，盘绕识读器的天线与盘绕标签的天线之间就形成了一个磁场。标签就是利用这个磁场发送电磁波给识读器。

（４）Ｓａｖａｎｔ（神经网络软件）。每件产品都加上标签之后，在产品的流动过程中，识读器将不断收到一连串的产品电子编码，传送和管理这些数据，是由Ｓａｖａｎｔ软件来实现的。Ｓａｖａｎｔ包括多个模块，如事件管理系统（ＥＭＳ）、实时内存数据结构（ＲＩＥＤ）和任务管理系统（ＴＭＳ）。其中ＥＭＳ用于读取识读器中的数据，对数据进行平滑、协同和转发，将处理后的数据写入ＲＩＥＤ或数据库。ＲＩＥＤ是Ｓａｖａｎｔ特有的一种存储容器，是一个优化的数据库。ＴＭＳ的功能是把由外部应用程序定制的任务转为Ｓａｖａｎｔ可执行的程序，写入任务进度表。Ｓａｖａｎｔ支持的任务包括三种类型：一次性任务、循环任务和永久任务。程序模块通过两个接口与外界交互：识读器接口和应用程序接口。

（５）对象名解析服务（ＯｂｊｅｃｔＮａｍｉｎｇＳｅｒｖｉｃｅ，ＯＮＳ）。对象名解析服务将ＥＰＣ码与相应商品信息进行匹配。当识读器读取ＥＰＣ标签的信息时，ＥＰＣ码就传递给了Ｓａｖａｎｔ系统。Ｓａｖａｎｔ系统再在局域网或互联网上利用ＯＮＳ找到这个产品信息所存储的位置。

（６）物理标记语言（ＰｈｙｓｉｃａｌＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ，ＰＭＬ）。ＥＰＣ码用来识别单个产品，而ＰＭＬ用来描述所有关于产品的信息。除了描述不改变的产品信息（如物质成分）之外，ＰＭＬ还可以用来描述动态数据和时序数据。动态数据如食品的温度或机器震动的级别等。时序数据是指离散且间歇地变化的数据，如物品所处的地点等。这些数据都存储在ＰＭＬ服务器上。ＰＭＬ服务器由制造商维护，并且负责输入他所生产的所有商品的信息。

3物流管理系统的设计

通过设计一个基于ＲＦＩＤ技术的物流管理系统，实现供应商、制造商、分销商、零售商四类供应链成员间的协同运作和快速反应。

３．１系统模型

图1RFID 架构

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企业管理信息化

系统利用网格对分布、异构、动态的计算资源进行集成，利用门户将供应链伙伴间不同系统、不同类型的数据源、应用和服务集成到一个信息平台上，利用语义将由于历史原因造成的信息表达的不规范统一到一个语义层次，从而为物流管理提供大范围的资源共享及功能集成。系统是由多个Ａｇｅｎｔ形成松散耦合的网络体系。系统模型见图２。

Ａｇｅｎｔ通过装有ＲＦＩＤ识读器的货架接收实时ＲＦＩＤ数据，这些销售点的实际库存数据与预测产生的计划库存一并发送到早期预警Ａｇｅｎｔ。若产生低库存警告，将其通过Ａｇｅｎｔ送入补货计划模块，组织补货。

３．２系统整体架构

系统以制造商为核心企业，整体架构如图３，包括计划、执行、报表及业务智能。支持模块包括ＥＲＰ及ＤＷ系统。

系统采用第三方物流，即承运商以第三者的角色接受物流外包业务，承运商实际上担负起了物流执行者的角色，即由单纯的运输、仓储及流通加工扩展为提供物流服务、追踪信息、紧密协同的供应链伙伴。

３．３业务流程

业务流程如下：

（１）顾客从智能货架上选择商品放入购物车内，推购物车从装有ＲＦＩＤ识读器的过道中通过，商品统计便自动完成，顾客付款后，交易结束。

（２）当货架上商品量低于域值时，发出低库存警告，告知进行补货。系统利用预测算法根据以下信息产生即时补货需求、未来运输需求、补货及ＲＦＩＤ补货决策：

Ａ）受警告商品最近三个星期和一年前的库存水平历史对比（来自数据仓库ＤＷ）；

Ｂ）此间零售店这些商品当前的发票和出货单；

Ｃ）在短运程内可提供多余库存的零售店摘要；

Ｄ）迅速检查有问题的零售店中的促销活动，了解导致库存水平下降的原因；

Ｅ）最近几天此零售店区域内排在前１０位的被报道商品。

（３）根据未来货运需求，首先配置车辆负载，即通过多个仓库组合实现以整车货的方式运载以降低费用；其次根据天气情况、建筑物分布情况制定最优路线，最后确定逐站装货点。生产控制中心根据补货需求组织生产。

（４）系统再一次监测到缺货警告，对计划进行更改，并将更改计划进行广播。

（５）生产商分捡好产品，随即交付运送。

（６）商品到达零售商分销中心，运载车辆通过安装有ＲＦＩＤ识读器的接货口大门时，自动完成清点并输入数据库，商品被直接送上传送带，分销中心按照各个零售店所需的商品种类与数量进行配货，商品装车发往各零售店的途中，借助ＧＰＳ定位系统或者沿途设置的ＲＦＩＤ监测点，可以准确了解商品的位置与完备性，从而准确预知运抵时间。

（７）运抵零售店后，卡车直接开过安装有ＲＦＩＤ识读器的接货口大门，商品即清点完毕，直接上架出售或暂时保存在零售店仓库中，零售店的库存信息也随之更新。

当顾客随意放置了商品，通过覆盖了整个零售店的ＲＦＩＤ识读器能很容易地找到商品并归位。同时商品一旦进入到ＲＦＩＤ识读器覆盖的各个场所，ＲＦＩＤ系统就自动承担起ＥＡＳ（电子商品监控）功能，从而有效地防止商品失窃。这样从商品的生产到零售商再到最终用户，商品在整个供应链上的分布情况及商品本身的信息，都完全可以利用ＲＦＩＤ技术实时准确地反映在系统中，从而整个供应链流程都将变成一个完全透明的快速反应体系。

4结束语

通过将ＲＦＩＤ技术应用到物流管理系统当中，可以大大缩短物流各环节之间商品信息的交换时间，加快了物流的流通速度，并使得物流各环节的信息更加准确、及时和透明，供应链各伙伴之间可以协同运作、科学决策，从而达到降低物流总成本的目标。

主要参考文献

［１］刘长征，熊璋，王剑昆．基于智能标签的射频识别系统的研究和实现［Ｊ］．计算机工程，２００３，２９（２０）．

［２］周茗，夏安邦，彭钊轶．Ａｇｅｎｔ技术在敏捷供应链管理中的应用［Ｊ］．计算机应用研究，２００２，２（２）．

［３］张文杰．电子商务下的物流管理［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３．［４］刁柏青，李学军，王建．物流与供应链系统规划与设计［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００４．

图2物流管理系统模型

图3系统整体架构图

据

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