物聯網技術在供應鏈管理中的應用

鄧亦濤 （山東交通職業學院，山東 濰坊 261206）

物聯網技術在供應鏈管理中的應用

鄧亦濤 （山東交通職業學院，山東 濰坊 261206）

物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別、電子產品編碼、無線數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯網。作者簡要闡述了EPC技術和RFID系統的工作原理，分析了物聯網技術在商品生產、運輸、存儲、配送和報關等環節的具體應用。目前，物聯網技術在供應鏈管理中已得到了廣泛的應用，隨著技術的不斷完善，它必將成為現代物流信息管理的核心技術。

物聯網；供應鏈管理；應用

近年來，國內經濟在國際經濟衰退的大環境下仍然保持了較高的經濟增長，出現了新型的經濟概念——物聯網概念，引起了人們的高度關注。物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別、無線數據通信、計算機等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯網，它對于提高現代物流、供應鏈管理水平，降低成本，具有革命性劃時代的意義，必將成為現代物流信息管理的核心技術。

1 物聯網技術簡介

1.1 什么是物聯網

物聯網的英文名稱叫做 “The Internet of things”，顧名思義，物聯網就是 “物物相連的互聯網”。它有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上延伸和擴展的一種網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。因此，我們可以給物聯網下一個定義，即：通過射頻識別 （RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

1.2 EPC技術

EPC的全稱是Electronic Product Code，中文譯作產品電子代碼或電子產品編碼。它是為了提高物流供應鏈管理水平、降低成本而新近發展起來的一項新技術，是一種編碼系統。它建立在EAN.UCC（即全球統一標識系統）條型編碼的基礎之上，并對該條形編碼系統做了一些擴充，用以實現對單品進行標志。產品電子代碼是下一代產品標識代碼，它可以對供應鏈中的對象 （包括物品、貨箱、貨盤、位置等）進行全球唯一的標識。EPC存儲在RFID標簽上，這個標簽包含一塊硅芯片和一根天線。讀取EPC標簽時，它可以與一些動態數據連接，例如該商品的原產地、生產日期、目前狀態，等等。

EPC的信息編碼方式可以與傳統的條碼兼容，但是其信息容量大大增強，彌補了條碼技術不能識別到單品層次的不足。同時由于EPC系統采用了比條碼技術更為先進的RFID技術，可以實現相對較遠的距離快速識讀，并且加強了標簽的環境適應能力，被譽為具有革命性意義的新技術。

1.3 RFID技術

RFID是一項易于操控、簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應用技術，其所具備的獨特優越性是其他識別技術無法企及的。它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準，可自由工作在各種惡劣環境下，可進行高度的數據集成。另外，由于該技術很難被仿冒、侵入，使RFID具備了極高的安全防護能力。

一個最基本的RFID系統一般包括三個部份 （如圖1）：

（1） 標簽 （Tag）： 即射頻標簽，由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，一般電子標簽中保存有約定格式的電子數據，且含有內置天線，用于和射頻天線間進行通信。

（2） 讀寫器 （Reader）： 讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式，它可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。讀寫器通常通過讀寫器的RS232或RS485接口進一步與電腦相連，或使用WLAN技術進行數據傳送，所讀取的標簽信息被傳送到電腦進行下一步處理。

（3）天線 （Antenna）：在標簽和讀寫器之間傳遞射頻信號。讀寫器是RFID系統中比較重要的一個組成部分，從最基本原理來說，讀寫器通過空間信道向射頻標簽發送命令，標簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應，由此實現射頻識別。一般情況下，讀寫器能夠接收來自應用系統的命令，并且根據應用系統的命令或約定的協議作出相應的響應 （比如回送收集到的標簽數據等）。

圖1 RFID系統工作原理圖

2 物聯網技術應用

從整個供應鏈來看，EPC系統和RFID技術能使供應鏈的透明度大大提高，物品在供應鏈的任何地方都被實時追蹤。安裝在工廠配送中心、倉庫及商品貨架上的讀寫器能夠自動記錄物品在整個供應鏈的流動，從生產線到最終的消費者全程記錄。

EPC和RFID技術將在供應鏈的諸多環節上發揮重大的作用，主要體現在以下幾個環節：

2.1 生產環節

在生產制造環節應用EPC技術可以完成自動化生產線運作，實現在整個生產線上對原材料、零部件、半成品和產成品的識別與跟蹤，減少人工識別成本和出錯率，提高效率和效益。采用了EPC技術之后，就能通過識別電子標簽來快速從品類繁多的庫存中準確地找出工位所需的原材料和零部件。EPC技術還能幫助管理人員及時根據生產進度發出補貨信息實現流水線均衡、穩步生產，同時也加強了對產品質量的控制與追蹤。

生產線發料過程中，首先系統進行生產任務自動排產；AGV小車滿載按一定規則擺放物料，經過生產線每個工位；安裝在每個工位上的RFID讀寫器實時對經過的AGV小車進行掃描，即可實現自動識別當前工位需要的何種物料、需要多少、是否已經全部到位等，當前工位員工即可根據配備的顯示屏的提示，拿取生產物料。

在生產補料過程中，生產工位上的FRID自動識別當前工位物料的剩余情況，實時將物料需求信息傳送到發料室，及時做好備料發料工作，保證生產線物料充足、不斷料、不堆積等；提供現場物料周轉率，使現場整潔。

2.2 運輸環節

在運輸管理中在途運輸的貨物和車輛貼上EPC標簽，運輸線的一些檢查點上安裝上RFID接收轉發裝置。因此當貨物在運輸途中，無論是供應商還是經銷商都能很好的了解貨物目前所處的位置及預計到達時間。

特別對于價值高的物品、危險易泄漏的物品、需要封箱運輸的物品等，均可采用主動式RFID技術，將其封裝與箱內；如果出現非正常開箱，中央監控系統即可獲得物品狀況，及時報警，減少危害和損失。

2.3 存儲環節

在倉庫里，EPC技術最廣泛的使用是存取貨物與庫存盤點，它能用來實現自動化的存貨和取貨等操作。

基于EPC的實時盤點和智能貨架技術保證了發貨退貨的正確性以及補貨的及時性；而倉儲區內商品可以實現自由放置，提高倉儲區的空間利用率并能夠提供有關庫存情況的準確信息；從而降低了庫存，增強了作業的準確性和快捷性，提高了服務質量，降低了儲存成本，節省了勞動力和庫存空間，同時減少了整個物流中由于商品誤置、送錯、偷竊、損害和庫存、出貨錯誤等造成的損耗。

2.4 零售環節

物聯網可以改進零售商的庫存管理，實現適時補貨。有效跟蹤運輸與庫存，提高效率，減少出錯。比如：當貼有標簽的物件發生移動時，貨架自動識別并向系統報告這些貨物的移動。智能貨架會掃瞄貨架上擺放的商品，若是存貨數量降到偏低的水位，或是偵測到有人偷竊，就會通過計算機提醒店員注意。因此，能夠實現適時補貨，減少庫存成本，還能起到貨物防盜的作用。

智能秤能根據果蔬的表皮特征、外觀形狀、顏色、大小等自動識別水果和蔬菜的類別，并按該商品來計量、計價和打印小票：在商場出口處，帶有射頻識別標簽的商標由讀寫器將整車貨物一次性掃描，并能從顧客的結算卡上自動扣除相應的金額。這些操作無需人工參與，節約了大量人工成本，提高了效率，加快了結賬流程，同時提高了顧客的滿意度。

另外EPC標簽包含了極其豐富的產品信息，例如生產日期、保質期、儲存方法以及與其不能共存的商品，可以最大限度的減少商品耗損。

2.5 配送／分銷環節

在配送環節采用EPC技術能大大加快配送的速度，提高揀選與分發過程的效率與準確率，并能減少人工數量、降低配送成本。

如果到達配送中心的所有商品都貼有EPC標簽在進入配送中心時，裝在門上的讀寫器就會讀取托盤上所有貨箱上的標簽內容并存入數據庫。系統將這些信息與發貨記錄進行核對，以檢測出可能的錯誤，然后將EPC標簽更新為最新的商品存放地點和狀態。這樣管理員只需操作電腦就可以輕松了解庫存、通過物聯網查詢商品信息及通知供應商商品已到或缺貨。這樣就確保了精確的庫存控制甚至可確切了解目前有多少貨箱處于轉運途中、轉運地、始發地和目的地，以及預期的到達時間等信息。

2.6 集裝箱、港口、碼頭、報關報檢環節

用無線射頻識別 （RFID）技術，通過安裝在出入境車輛上的RF電子卡 （或RF PDA）與分布在口岸監管區域的無線射頻基站群的無線信息交互，實現對出入境人、車輛、貨物實施電子化管理，從而取代了長期以來依靠司機填寫紙質 《出入境車輛檢驗檢疫監管簿》申報的管理方式，實現出入境車輛及貨物的快進快出、大進大出。

集裝箱上的電子標簽可以記錄固定信息，包括序列號、箱號、持箱人、箱型、尺寸等；還可以記錄可改寫信息，如貨品信息、運單號、起運港、目的港、船名航次等。

集裝箱RFID自動識別系統完成裝箱數據輸入、集裝箱信息實時采集和自動識別；通信系統完成數據無線傳輸；集裝箱信息管理系統完成對集裝箱信息的實時處理和管理，能完成數據統計與分析，向客戶提供集裝箱信息查詢服務。而港口集裝箱管理系統可以監測、記錄經過道口的集裝箱、拖運車輛、事件發生時間、操作人員、集裝箱堆放位置等信息；具有形象的3D集裝箱堆場地圖和放箱、找箱功能。

[1] 董麗華.RFID技術與應用[M].北京：電子工業出版社，2008.

[2] 王淑榮.物流信息技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3] 田美花.基于RFID技術的生產執行系統關鍵技術研究[D].青島：中國海洋大學，2007.

The Internet of Things Technology Application in the Supply Chain Management

DENG Yi-tao (Shandong Transport Vocational College,Weifang 261206,China)

Things are in the computer network,the use of internet based on RFID,electronic product coding,wireless data communication technology,constructing a cover everything in the world of internet.This paper briefly introduced the EPC technology and the working principle of RFID system,analyzes the content networking technologies in commodity production,transport,storage,distribution and application of customs,etc.Currently,networking technology in the supply chain management has been widely,along with the continuous improvement of the technology,it will become a modern logistics information management of the core technology,etc.

the internet of things;supply chain management;application

F270.7

B

1002-3100(2010)09-0092-03

2010-06-28

鄧亦濤（1967-），男，山東昌邑人，山東交通職業學院，副教授，高級工程師，碩士，研究方向：物流工程。