基于RFID的物聯網技術在快件倉儲管理系統中的應用

呂道鵬，李樹立，井澤明南京理工大學

基于RFID的物聯網技術在快件倉儲管理系統中的應用

呂道鵬，李樹立，井澤明
南京理工大學

為了提高快遞收發的效率和信息傳達的實時性，該文介紹了無線射頻識別技術，RFiD，及立體倉庫相關技術，提出了基于R和二維碼的快遞公司收發平臺架構，設計了基于無線射頻技術的快遞信息傳遞體系。與基于一維碼的系統相比，采用無線射頻識別的系統具有數據采集過程更加自動化，采集速度更快，識別率更高的優點。

RFID；立體倉庫；倉儲管理

引言

近年來，線上貿易飛速發展帶給人們生活極大的便利，淘寶，京東，亞馬遜的成功也讓人們迅速認識到了這一行業，而作為線下所必須的物流行業也在蓬勃發展著。經過多年發展，各運輸公司早已經形成了自己成熟，穩定的運輸路線，想提高效率就只能向更加細致的方向發展?，F在快件上通用的是一維碼，而所有的一維碼都必需要手工來做掃描，這個過程需要耗費大量的人力來完成。隨著人力成本的不斷提升，這個問題越發突出。其次，一維碼必需準確的對準條碼進行掃描，但是貨物在擺放時并沒有規律，因此標簽可能朝向不同的位置，操作員需要花不少時間去尋找條形碼打的位置。因此如何確?？爝f公司與收件人之間，運輸節點與節點之間產品信息的傳遞效率就成為擺在當今快遞公司面前急需解決的問題。

1 RFID的基本概念

無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是一種非接觸式的自動識別技術，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，對目標加以識別并獲取相關數據。無線射頻識別的硬件系統主要由RFID標簽、固定式/移動式讀寫器、固定式天線以及通信網絡系統等組成。

2 基于RFID的快件物流倉儲管理系統體系分析

在很多消費者的眼里，會直覺的認為快遞公司是一個操作起來非常簡單的企業。然而，其實這種評價是很不客觀不科學的。其實在快遞行業中，想要成為大企業是非常艱難的。快遞物流的作業流程主要有以下四個部分。

2.1 快件物流揀貨信息處理系統

2.1.1 處理揀貨信息

揀貨信息是揀貨作業的指令。揀貨信息的作用在于指導揀貨作業的進行，使揀貨人員正確而迅速地完成揀貨工作。揀貨作業的依據是顧客的訂單或其他送貨指令，因此，揀貨信息最終來源于顧客的訂單。揀貨信息既可以通過手工單據來傳遞，也可以通過其他電子設備和自動揀貨控制系統傳輸。相對于傳統揀貨信息記錄方式，RFID有著更為突出的優勢。

2.1.2 形成揀貨資料

通過對揀貨信息的處理，按照一定的原則將數量繁雜的快件信息整理成有一定規范的信息條目。針對顧客的訂單或其他送貨指令按照地域位置，時間先后進行分類存儲。并逐一添加條碼標簽。

2.2 快件物流信息輸入系統

圖2 .2.1

以上是快件物流信息輸入系統簡化流程，主要是通過對客戶提供的信息進行系統整理后由系統操作員將相應信息導入物流快遞公司管理系統，實現現實資料與計算機資料同步，方便快件分揀及推出分類。

2.3 計算機輔助自動分揀系統

分揀方式大致可以分為三類手工分揀方式半自動機械分揀方式（常用）分揀機自動分揀方式。

分揀作業是物流配送企業的一項非常繁重的工作。尤其面對零售業多品種、少批量的訂貨，物流配送企業的勞動量大大增加，若無新技術的支撐將會導致作業效率下降。實驗室采用的是輥筒浮出式分揀設備，以氣動提升，對不同貨物進行分揀。

常見的分揀布局有“L”，“U”，“T”，“H”，“非”，“十”字形模式。實驗室采用的是“H”型。

2.4 基于RFID的自動識別裝置實現快件推出分類

2.4.1 輸送系統到分類系統

快件輸送到分類過程中用到的是出入庫輸送機。出入庫輸送機是伴隨著生產物流和存儲倉庫產生的。通過傳送帶、輥筒鏈和流利鏈等，把出、入庫臺和堆垛機等設備連接起來，從而滿足貨物的出入庫的自動化和連續性。

2.4.2 快件推出及分類

通過RFID閱讀器可以高效快速的獲取快件上RFID所具有的信息，通過物流分揀系統實現分門別類，降低員工工作強度，提高工作效率。

3 基于RFID的快件物流倉儲管理系統的實現

3.1 RFID的基本工作原理

為了完成RFID系統的主要功能，RFID系統具有兩個基本的構成部分，即電子標簽(Tag)盒閱讀器(Reader)。此外，為了更好地完成無線射頻識別技術的適識讀功能，在較大的RFID系統中，還需要用到中間件等附屬設備來完成對多讀頭識別系統的管理。

圖3.1.1為典型的讀頭原理框圖以及讀頭與電子標簽、讀頭與應用系統之間的接口關系圖。該圖中，標簽物理內存的邏輯映射通過標簽結構以及標簽讀寫命令與映射規則表示出來；邏輯內存中的所有信息通過邏輯內存映射表示

圖3 .1.1 RFID讀頭工作原理與接口關系圖

3.2 基于RFID的快件物流倉儲管理系統的實現

在生成分揀資料到行走或搬運過程和揀取到分類集中過程中RFID電子標簽得到了應用。

3.2.1 RFID電子標簽得附著粘貼

通過控制終端軟件實現RFID電子標簽內容寫入，將快件相關信息寫入電子標簽，同時計算機終端備份信息。

3.2.2 RFID電子標簽信息讀取

通過RFID電子標簽閱讀器同步讀取其內容，進行分類及推送。

4 總結及討論

將RFID應用到快件收發及倉儲管理是本小組成員的突發奇想，后經過實地考察南京多家快遞收發店及咨詢業內人士了解到計算機輔助快件收發已經存在，但現階段用的是條形碼等較為常見的樣式，其中存在不少問題。

以下是RFID與條形碼的比較

1）快速掃描：條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描，RFID讀寫器可同時讀取數個RFID標簽，而且可以寫入和存取數據，寫入時間相比打印條形碼更少。

2）體積小型化、形狀多樣化：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需要為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外，RFID標簽更可往小型化與多樣化發展，以應用于不同產品。

3)可重復使用：現今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID標簽內儲存的數據，方便信息的更新。

4）穿透性和無屏障閱讀：在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀信息。

介于RFID的諸多優勢，我們選擇了將RFID電子標簽運用到快件行業中。不過現在我們仍然需要面臨其中存在的問題：RFID造價高，閱讀器昂貴，前去投入較大。常用的電子標價錢在10-30元不等，閱讀器價位在30000左右，推廣不易。為此關于RFID電子標簽的材料選用及閱讀器的改進應有針對性的向低價位靠攏。

[1]崔少偉.論RFID技術在快遞行業中的應用[D].北京，對外經濟貿易大學國際經濟貿易學院,2010.

[2]物流自動化綜合實驗室設備說明書,南京理工大學,2013.