基于RFID技術的物流應用解決方案

張琦 （天津港散貨物流有限責任公司 天津300452）

0 引言

物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程，現代物流系統是從供應、采購、生產、運輸、倉儲、銷售到消費的供應鏈。[1-2]物流信息化的目標是要協助物流業務，實現將顧客所需的正確的產品（Right Product）能夠在正確的時間（Right Time），按照正確的數量（Right Quantity）、正確的質量（Right Quality）和正確的狀態（Right Status）送到正確的地點（Right Place）——即“6R”，并使總成本最小。然而，由于實際物體在移動過程中各個環節都是處于運動和松散的狀態，信息常隨著實際活動在空間和時間的變化而變化，影響了信息的可獲性和共享性。因此，為了實現“6R”，滿足客戶的要求，必須能夠對產品進行實時的跟蹤。

1 技術簡介

1.1 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification），即射頻識別，俗稱電子標簽。RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，相比傳統的條形碼識別技術有很多優點：①可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；②其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數據，而條形碼必須靠激光來讀取信息；③可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。[3]

最基本的RFID系統由3部分組成：①標簽（Tag），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；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；③天線（Antenna），在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號。

RFID系統的工作原理：標簽進入磁場后，接收讀寫器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

目前RFID通過使用EPC（Electronic Product Code）編碼標準來對存儲在標簽中的內容編碼，EPC碼是由一個版本號加上另外3段數據（依次為域名管理者、對象分類、序列號）組成的一組數字，其中版本號標識EPC的版本號；域名管理者描述生產廠商的信息；對象分類記錄產品精確類型的信息；序列號用來標識唯一物品。通過EPC編碼，RFID可以識別單一具體物品。

1.2 BPM技術

BPM（Business Process Management，業務流程管理）是實現業務流程自動化的解決方案，它不僅實現業務流程的自動化，而且能夠能根據業務環境的變化推進人與人之間、人與系統之間以及系統與系統之間的整合，主要包括“建模——實施——監控——管理”等過程。現在的信息系統不能隨著商業環境的變化而方便迅速地改變業務流程，BPM可以有效地解決這個問題。通過BPM，可以使業務流程自動化，并可通過對業務流程的分析及監控功能，來實現對業務流程的整合。

2 RFID技術在物流管理中的應用解決方案

2.1 在倉儲環節的應用

RFID系統可以在智能倉庫貨物接收、入庫、訂單揀貨、出庫等環節應用。當貼有射頻標簽的貨物進入物流中心時，裝卸平臺上的閱讀器將自動識讀標簽，確認貨物的數量、大小、種類等是否與訂單一致，并且把收貨時間及貨物運輸途中的損壞程度等信息輸入主機系統的數據庫，完成貨物接收工作。

入庫時，由于實現了庫位、品種和射頻標簽的對應管理，系統可以根據目前倉庫庫位情況，自動生成貨物上架信息（如貨物上架庫位地址等），待上架操作完成后，利用手持閱讀器將對應貨位最新的貨物信息通過無線網絡傳輸到后臺數據庫，主控計算機自動進行貨位貨物信息的變更確認，完成貨物入庫操作。

出庫時，出庫信息通過系統處理并傳到相應庫位的電子標簽上，顯示出該庫位貨物需出庫的數量，同時發出光和聲音信號，指示揀貨員完成作業。揀貨完畢后，揀貨人員通過手持閱讀器，將對應貨位最新貨物信息通過無線網絡傳輸到后臺數據庫，系統自動進行貨位貨物信息的變更確認，完成物品出庫操作。當貨物從備貨區到裝卸平臺，安置于該處的RFID系統把出貨時間、數量等信息輸入主機系統的數據庫。

2.2 在運輸環節的運用

射頻識別技術結合全球衛星定位系統，可以對物流運輸過程進行全面可視化跟蹤。當貼有電子標簽的貨物和運輸工具，經過一些設立了RFID讀寫系統的地理位置時，運輸工具可以不用停下來而直接通過，節省了通關的時間。同時，設立在運輸路徑上的RFID系統可以對車輛進行實時定位跟蹤，及時了解貨物在途運輸信息，便于公司進行遠程調度管理，并極大地提高了在途貨物的安全性。例如，RFID技術在集裝箱運輸管理中的應用可以提高集裝箱的運輸效率。將記錄有集裝箱箱號、箱型、裝載貨物種類、數量等數據的電子標簽安裝在集裝箱上，在經過安裝有RFID系統的公路、鐵路的出入口、碼頭的檢查門時，該系統既可以對集裝箱進行動態跟蹤，同時閱讀器可以非常容易地校驗集裝箱等封閉容器內的貨物，而無需花費大量的人力和時間進行開箱檢查、手工點貨和貨單校對，不僅加快了車輛進港提箱的速度，而且對車輛提箱進行嚴密的管理。有效地降低了工作人員的勞動強度，減少了人為因素造成的差錯。

3 物流管理中采用RFID技術的實踐意義

3.1 為現代物流管理各階段中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的語言

現代物流是指以現代信息技術為基礎，整合運輸、包裝、裝卸、搬運、發貨、倉儲、流通加工、配送、回收加工及物流信息處理等各種功能而形成的綜合性物流活動模式。為了滿足現代物流的發展需要，必須在整個物流過程中提供一種通用的、可以快速識別和錄入的語言，條形碼和射頻識別等技術的應用滿足了這個要求。而射頻標簽由于其自身的特點可以在物流的不同環節中隨不同的實體（物資、運輸工具、物流容器等）移動，通過在不同的活動環節向不同的系統輸入/輸出數據，這樣就提供了一個統一的數據交換的媒介。從RFID的工作原理可以看出，射頻標簽突破了傳統條形碼技術的局限，與條形碼相比還具有以下突出的優點：非接觸自動識別，閱讀距離遠，一次可識別多種物體；讀寫速度快，可對高速物體（如運輸途中的汽車）進行識別；可透過外部材料（玻璃、布料、木材、塑料等非金屬材料）讀取數據；標簽信息容量大，可反復讀寫；射頻標簽是封裝式的，不易損壞，適合在惡劣環境下用。因此，RFID技術在物流管理中的應用將通過提供更精確、更及時的物資流動信息，使每一個物流環節的各成員實現信息共享，減少重復工作，從而提高整個物流系統的運行效率。

3.2 優化倉庫管理，提高工作效率

運用RFID結合計算機技術和托盤管理，可提供進貨上架、補貨、揀貨等作業指示，從而減少貨物的搬運次數，縮短作業時間，減少差錯和貨物損壞，使工作效率大大提高。例如，深圳白沙物流有限公司，在引入RFID技術之前，產品入庫時要用條碼掃描終端對每件產品的條碼進行逐一掃描，出庫時又要重復一遍。掃描條碼時可能會出現的重碼或遺漏情況很難及時發現，不同條碼貨物的存放位置也無法確定，整個過程存在大量的重復勞動和出錯隱患。

引入RFID技術后，公司只需在產品出廠入庫前掃碼一次，剩下的工作由應用RFID的數字分揀系統自動完成，貨品移動的每一個過程都由標簽和閱讀器自動記錄并自動處理，從而省掉了不必要的機械重復勞動。具體來說，公司在應用RFID數字化分揀系統之前，完成4 000件第1次出貨工作需要約3～3.5個小時；使用該系統后，這一時間縮短到了約2個小時。第2次補貨出庫的時間也由原來的2～2.5個小時縮短到了約1個小時。同時倉庫利用率也由30%提升到80%。

3.3 實現物流管理的實時化、可視化

RFID系統能對具體實物的流動信息進行快速、準確的識別和輸入，大量物流信息的采集可在實體交換時自然完成，從而保證信息能夠準確實時地表達實物流動過程。同時物資在儲存、運輸過程中的信息，都可以完全實時、準確地反映在企業的信息系統中，大大增加企業物流管理的實時性、可視性，為企業領導和相關部門的經營決策和控制提供科學的依據。

倉庫管理的實時性可以為企業提供實時的庫存信息，對客戶的需求做出積極的反應，有利于提高貨架充足率，提高交貨的可靠性和準時性，進而迅速滿足客戶的供貨要求，保證與關鍵客戶的關系，最終提高客戶滿意度。物流全程的可視化跟蹤，可以使物流公司對貨物和車輛進行實時有效的監控，提高公司總體調度水平，達到全局最優。同時還可以使客戶對自己的貨物在途狀況有比較全面的了解，輔助客戶根據物流狀況對生產、銷售進行合理安排。

運用RFID技術，無論貨物在訂購中、運輸中，還是在某個倉庫儲存著，通過該系統管理人員都可以實時、準確地掌握所有信息，使得企業能夠在最短的時間內對復雜多變的市場作出快速的反應，提高對客戶需求的響應力。同時，在減少庫存、提高工作效率、縮短供貨時間、降低物流成本、提高服務能力等方面都具有一定的實踐意義。

4 結束語

本文在現有物流系統的基礎上，提出基于RFID技術和BPM技術的物流應用解決方案。通過該方案，不僅可以實現對資產的無縫跟蹤，而且能夠處理物流過程中的各種意外情況，從而實現“6R”，滿足用戶的需求。■

[1]崔炳謀．物流信息技術與應用[M]．北京：清華大學出版社，2005.

[2]曾雋芳，楊一平．RFID在物流行業中的應用框架[J]．計算機世界報，2011（42）：7-9.

[3]Martin Feldhofer．A Proposal for an Authentication Protocol in a Security Layer for RFID Smart Tags[M]．IEEE Proceedings of MELECON，2004．