基于RFID和GPRS的遠程物流數據自動采集及實時監控系統

馬 眾 周麗萍 崔華揚 嚴 冰

（北京信息科技大學 中國 北京 100192）

1 基本概念

射頻識別技術 （Radio Frequency Identification Technology，簡稱RFID）是一種先進的自動識別技術，它根據感應識別的原理，利用射頻方式進行非接觸式的雙向通信，通過射頻信號自動識別目標對象，并且達到獲取和交換數據的目的。

通用分組無線服務技術（General Packet Radio Service，簡稱GPRS），它是一種基于GSM的無線分組交換技術，它具有網絡覆蓋廣泛、信號穩定，并可以永遠在線和可按流量計費的特點，非常適合用于物流信息的通信。

2 傳統物流業務的流程分析

為了更好的說明本系統的功能，先對現有的物流工作流程進行分析，物流企業都有自己貨物運送和管理的流程，而這些企業的物流管理信息系統基本上是按照以下流程工作的：

首先，工作人員收到客戶寄送的貨物，將貨物和客戶的信息通過管理平臺輸人數據中心，數據中心會儲存這些信息，然后把貨物簡單歸類，存放到物流倉庫中，同時生成轉運和交付過程使用的各種清單，這些清單被用于物流樞紐和中轉站之間的貨物運送，以及貨物運輸到收貨方的貨物接收。發貨的過程開始后就是貨物運輸的過程，這時候，貨物有兩個去向：一是，物流樞紐或中轉站；二是，交給客戶。如果貨物送到物流樞紐或者中轉站，就重復上面的操作，繼續運送的過程，相應的信息也會傳遞給信息管理系統，進行儲存；如果運送到到客戶處，就停止運送，客戶會簽收確認，此時，信息也反饋到信息管理系統中，進行儲存和處理，代表本次物流過程結束。

而伴隨著這個物流過程中信息流的采集是依靠條形碼技術的，這個技術目前正普遍使用在貨物運送和管理的過程中，貨物和客戶的信息以條形碼的形式存儲，這種技術具有快捷、可靠、傳輸量大和低成本的特點，也可配合信息采集和實時監控系統使用。但是，條形碼有一些自身難以克服的缺陷，首先，掃描槍或掃描儀必須在可視化的條件下，近距離讀取條形碼上的信息，這就要求工作人員必須親手掃描每件貨物的條形碼，這樣一來，降低了工作效率，也增加了出錯的概率；其次，條形碼多為紙質材料，易出現斷裂、污損或丟失的現象，無法進行信息的讀取工作，阻斷了信息流。

3 新型物流數據自動采集及實時監控系統

本文提出的基于RFID和GPRS的遠程物流數據自動采集及實時監控系統，由控制單元、信息采集單元、管理終端單元和GPRS通訊單元等部分組成。信息采集單元向控制單元發送的貨物的RFID編碼信息及車輛的地理位置的信息，由控制單元進行處理，GPRS通訊單元完成整體信息流的交換工作，企業管理部門的管理終端單元，可以通過互聯網與控制單元的服務器連接，實現從貨物接收、信息登記、運輸、貨物中轉、倉儲、裝載、卸載和派發等物流全過程進行信息數據的自動采集和實時的監控。能實時提供貨物在途的相關信息，有效的減少人工干預的因素，減少業務糾紛和降低人為錯誤，并為企業的業務信息的統計提供詳細的數據。同時該系統可以跟蹤和監視物流過程的服務情況，可以減少貨物的手工分揀過程，從而提高物流工作的效率。根據將整個貨物的運送與管理的過程分解為：貨物接收和倉庫管理、貨物運輸管理、貨物交付管理、物流車輛和物流人員的監控管理四個部分。

3.1 貨物接收和倉庫管理

對接收來的貨物，根據標簽所包含貨物數量不同，RFID標簽的安放可分為兩種：

標簽包含單一貨物信息。這類標簽主要對于運送單價較高、運費較貴或者運送地點相對獨立的貨物，可以在每一個貨物上都安放一個獨立的RFID標簽。

標簽包含多件貨物信息。在物流的過程中，為了方便管理和降低成本，往往將同類型的、同目的地或收件人相同的多件產品集中裝在一個包裝袋、包裝箱或貨物托盤中，而在包裝袋、包裝箱或貨物托盤外面只安放一個RFID標簽，而這些設備和RFID標簽往往可以反復使用。

安放好RFID標簽后，通過便攜式信息采集單元采集RFID標簽中的貨品信息，并通過GPRS通訊單元傳入信息管理系統，系統記錄了貨物的相關信息，當貨品進行倉庫存儲過程時，通過庫門處的信息采集單元可以讀取這些貨物的信息，這就可以隨時掌握貨物的位置和相關信息。

3.2 貨物運輸管理

這個部分使用RFID、GPS和GPRS技術相結合的方式對倉庫管理進行實時的監測，并對運輸過程進行跟蹤管理。當收到貨物運輸指令時，操作過程為：首先貨物從倉庫運出來，通過倉庫門口的信息采集單元將貨物RFID標簽的信息傳入管理系統，與此同時，物流車輛上的RFID標簽也通過信息采集單元傳入系統，將貨物與車輛的信息進行加工和整合，并傳入數據中心。在整個貨物運輸的過程中，通過GPS系統對車輛位置進行測定，通過GPRS系統實時傳遞貨物和車輛的信息，實現了遠程物流數據的自動采集和實時的監控。

3.3 貨物交付管理

當運輸車輛到達本次運輸的目的地，GPRS通訊單元將GPS采集的位置信息傳入信息管理系統。這時系統對貨物的位置進行判斷，有兩種結果：

貨物已到達收貨人。此時，車輛到達物流信息中記錄的收貨人地址，將貨物直接分發給收貨人，由收貨人簽收。在這個過程中，通過車載信息采集單元或工作人員手中的便攜式信息采集器讀取貨物RFID標簽的信息傳入信息管理系統。

貨物未到達收貨人。此時，貨物將存入物流樞紐或臨時倉庫，等待進行下一次運輸，再次進行上面的運輸過程，并再次進行判斷。這個過程中，在貨物卸載和入庫的過程中，車輛和庫門的信息采集單元讀取貨物RFID標簽的信息，并傳入信息管理系統。

3.4 物流車輛和物流人員的監控管理

車輛監控管理系統將RFID與GPRS技術相結合，通過全球定位系統，將車輛情況的實時信息發送到控制單元，監控物流車輛的運行狀況、運送路線、人員狀況和貨物情況等。可以對車輛從裝載貨物、在途運輸和貨物卸載，以及車輛進庫和入庫的環節進行全程跟蹤管理。

4 結束語

分析經濟社會和人類歷史的發展，物流已經成為繼資源領域和人力資源領域之后，能大量提供利潤的第三個領域，也成為各方面研究的熱點問題，正在引起企業經營者的重視，智能化的物流管理已經成為企業追逐利潤的主要手段，此系統基于RFID和GPRS的遠程物流數據自動采集及實時監控系統的設計，可為物流企業的貨物運送和管理提供一種可參考的解決方案。

［1］蓮達,柏勤.無線射頻識別技術在快遞業的應用[J].中國物流與采購，2006(2)：47.

［2］王保山，毛保華，杜鵬，等.快遞公司信息追蹤系統研究[J].物流技術，2009年28卷第11期：206-208.

［3］金波，盛煥燁，王東.基于RFID和GPRS技術的城市物流配送系統研究[J].計算機應用與軟件,2007(5):32-33.

［4］游戰清，劉克勝，張義強，等.無線射頻識別技術(RFID)規劃與實施[M].北京:電子工業出版社，2005.