RFID技術在煙草物流中的應用效果

賴如勤，于 閩，陳 玲（福建省煙草公司南平市公司，福建 南平 353000）

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RFID技術在煙草物流中的應用效果

賴如勤，于 閩，陳 玲
（福建省煙草公司南平市公司，福建 南平 353000）

摘 要：介紹 RFID技術在煙草物流中的典型應用，探討 RFID技術在煙草產業大物流中全面推廣和深入應用前景。RFID技術可節約成本、減少差錯，有效提升物流各個環節的工作效率，實現煙草物流全程可追蹤，產品質量可追溯，打造全面感知、高效敏捷的煙草物流。同時提出RFID技術在煙草行業大物流應用中面臨的問題和解決思路，必須加快煙草行業RFID應用規范和技術標準制定；建立煙草行業RFID應用信息安全防范體系；加快煙草行業工商物流倉儲設施及物流系統的改造升級。

關鍵詞：RFID；煙草物流；物流系統；規范標準；信息安全

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即無線射頻識別。RFID應用系統包括標簽（Tag）、天線（Antenna）、讀寫器（Reader）和RFID計算機系統四部分［1］。隨著計算機技術、大規模集成電路、網絡通信、物聯網等技術的不斷發展，RFID技術在各行各業廣泛應用，已進入商業化大規模應用階段。由于其具有非接觸識別、多目標識別和高速移動物體識別等特點［2］，RFID技術顯示出巨大的發展潛力與應用空間，被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一，RFID已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸及控制管理等眾多領域［3-5］。

近年來RFID技術在煙草行業中的應用也在不斷推進和擴展，在應用中取得了明顯成效［6-8］，但在行業應用的深度和廣度還不夠，要使RFID技術在煙草產業大物流鏈中全程感知和貫穿應用還需解決一些實際問題，還要進一步制定可行的行業統一方案和規范標準。

1 RFID技術在卷煙商業物流中的成功應用

2007年國家煙草專賣局（以下簡稱國家局）在煙草行業推廣使用卷煙生產經營“兩打三掃”項目（國家局“一號工程”），為更好地配合該項目在煙草商業環節的實施，有效提高物流運行效率，煙草商業企業推廣使用基于RFID技術的倉儲物流管理模式。即以托盤作為件煙載體，應用RFID技術，采用托盤電子標簽關聯件煙信息的方式，使件煙條碼信息采集系統能夠簡單快捷地采集相關信息。在商業入庫環節實現件煙到貨，托盤件垛關聯和整托盤入庫掃描，同樣在商業分揀領用出庫環節也實現件垛關聯和整托盤出庫掃描，大大提高出入庫效率和倉儲管理水平［9-10］。

托盤電子標簽采用先進的RFID技術，通過配套的讀寫設備將件煙碼寫入托盤電子標簽中，同時讀寫器從電子標簽讀出寫入的信息傳送到倉儲系統。

1.1 入庫管理

在商業到貨環節，零散的件煙到貨進行“一號工程”件煙條碼掃碼完成后，先進行碼垛（一垛為一托盤），然后進行碼垛數據的關聯，即把件煙條碼信息與垛信息數據關聯，再將垛信息寫入電子標簽，RFID應用軟件在把垛信息寫入電子標簽的同時，把相關信息傳送給倉儲管理系統。倉儲管理系統取出RFID編號，根據RFID的卷煙信息和當前倉儲單據匹配，自動分配貨位，與RFID編號進行關聯，并將關聯信息顯示在大屏上。其工作流程見圖1。

圖1 零散件煙入庫流程示意圖Fig.1 Diagram of the cigarette storage process

對于工業整托盤件煙到貨的情況，則直接對安裝有電子標簽的托盤進行按垛掃描，RFID應用軟件解密解析出托盤上所有件煙的信息，然后把相關信息傳送給倉儲管理系統，自動進行貨位分配。該模式效率比零散件煙到貨入庫操作簡單、不易出錯，其效率更高。

1.2 倉儲管理

在倉儲管理環節，采用以托盤的形式存儲件煙，若發生托盤上實物件煙調整或變更的情況，需要同時對托盤電子標簽的信息進行更新，即使用RFID移動設備進行垛信息調整，以保證托盤上實物與電子標簽的信息實時一致性。

1.3 出庫管理

在分揀領用掃描出庫環節，根據RFID編號和當前出庫數據進行匹配，找到出庫單指定的貨位及貨位出庫的詳細信息。以托盤為單位通過RFID設備進行電子標簽掃描，采集托盤上的件煙條碼包數據，完成數據掃描并將信息顯示在大屏幕上。其工作流程見圖2。

圖2 件煙出庫流程示意圖Fig.2 Diagram of the cigarette EX-warehouse process

1.4 應用成效

RFID在卷煙商業出入庫環節的成功應用，使物流效率得到明顯提高，節省了人工成本，大大減小物流作業的勞動強度，具體見表1。

隨著RFID技術在卷煙物流中的深入應用，軟硬件系統得到不斷優化完善，倉儲智能化和物流自動化水平大大提高，應用取得了顯著的效益。表現在：一是提高了采集件煙信息的整體效率；二是降低物流環節中反復拆散成垛件煙導致的損壞；三是滿足煙草企業對數據實時性的要求；四是降低成本、簡化操作、提升服務；五是實現工商業務信息系統的整合對接，提高系統的準確性和可擴展性；六是符合當前行業物聯網發展的趨勢［11］。

2 RFID技術在煙草物流的應用擴展

2.1 RFID在煙葉物流中的應用

2014年煙草行業信息化工作提出，要通過國家煙草專賣局“一號工程”的功能升級，推動以煙葉計劃和物流管控為核心的煙葉信息化建設，用信息化支撐煙葉生產、加工和調撥業務的全過程管理，解決煙葉供應鏈流程斷裂、數據不完整的問題，實現卷煙和煙葉計劃與物流跟蹤監控全覆蓋。因而RFID技術在煙草物流中有許多應用可以擴展和延伸。

表1 RFID在卷煙商業出入庫環節應用前后效率對比Table 1 RFID application efficiency in the cigarette storage areas before and after contrast

福建煙草于 2007年率先在煙葉物流中實施煙葉“一打三掃”應用項目，即煙草站收購的煙葉打成標準煙包后信息系統對其編碼（一維條形碼），將條碼打印后系掛在煙包上（此為一打），煙草站煙包出庫時對煙包進行掃碼出庫（此為一掃）；中心倉庫接收煙草站調運來的煙葉進行入庫時再進行掃碼（此為二掃）；中心倉庫煙葉銷售出庫時再一次進行掃碼（此為三掃）。煙葉“一打三掃”項目的應用在規范煙葉物流運轉，提高煙葉物流效率方面取得一定成效，特別是可實現對煙葉質量的追蹤管理。但由于一維條形碼形式的“一打三掃”環節多，人工操作效率較低，人工掃碼容易出錯，容易造成重復掃碼、漏掃等現象。

“一打三掃”的應用為RFID技術在煙葉物流中的應用提供了技術和業務基礎。隨著RFID技術的不斷成熟，同時借鑒RFID技術在卷煙物流中的普遍應用，RFID在煙葉物流中的應用顯示其優越性。目前福建煙草主要是在原煙煙包中心倉庫出入庫環節中在托盤（煙筐）上使用RFID技術，其實現原理類似卷煙商業入庫和出庫管理，其應用成效見表2。部分省外煙草在試點應用RFID代替煙葉物流“一打三掃”全過程，即用RFID卡代替一維條碼卡，用RFID讀寫設備代替一維條碼讀取設備進行感應式掃碼，提高掃碼效率和掃碼準確度，減小條碼掃碼勞動強度［12］。

部分煙葉復烤加工企業正在試點與煙葉上下游煙草企業物流對接，如福建武夷煙葉有限公司正試點應用RFID技術與煙葉產區煙葉物流對接，即原煙在復烤加工企業出入庫時對安裝有電子標簽的托盤（煙筐）直接進行整托盤掃描，實現托盤（煙筐）上的電子標簽與托盤（煙筐）上所有原煙煙包信息關聯入庫；打葉復烤后的成品片煙也用 RFID電子標簽實現與浙江中煙工業有限責任公司片葉入庫對接，成品片煙到達中煙倉庫入庫時，通過直接掃描托盤上的電子標簽，實現托盤上的電子標簽與托盤上所有片煙煙箱信息關聯入庫，即只要掃描托盤上的一個電子標簽就可完成整托盤煙葉的出入庫，不用再對每包（箱）煙葉逐一掃描，大大提高了物流倉儲效率，減少了人力和物力成本。通過原煙電子標簽信息可追溯原煙品種、產地、生產標準、收購站等信息，成品片煙電子標簽信息可追溯片煙加工清選班次、生產工藝、煙葉產地等信息，實現煙葉全過程 GAP管理，有助于提高煙葉生產質量管理水平［13］。

表2 RFID在原煙中心倉庫出入庫環節應用前后效率對比Table 2 RFID application efficiency in the center warehouse of tobacco storage before and after contrast

2.2 RFID在卷煙批零在途中的應用

國家局“一號工程”是煙草行業實施最早、覆蓋面最廣的物聯網應用成功案例，它結合RFID技術實現了用煙箱條碼感知煙箱流向，讓煙箱“說話”的過程。2014年福建煙草商業企業開發了基于RFID技術的卷煙批零在途信息系統，系統使用一車一卡、一戶一卡、一箱一碼形式，讓車輛、零售戶、卷煙、送貨員“說話”，實現批零過程中人、車、物的 100%全程感知、實時監管。人包括零售客戶和內部員工，車包括內部車和外部車、物包括成品卷煙和各種物流資源，這里所指卡即為 RFID卡。系統應用取得良好成效，保證卷煙配送的高效性、安全性、完整性、準時性，可降低物流成本、提高送貨效率、提升服務水平。如原來每條線路需2個送貨員，使用FRID技術后每條線路只需1個送貨員就可完成送貨任務，每條送貨線路送貨時間比原來平均減少了1 h，同時實現送貨到戶100%無差錯。具體實現流程見圖3。

圖3 卷煙批零在途全面感知流程圖Fig.3 Diagram of the comprehensive perception process of cigarette on road

3 RFID技術在煙草物流全面推廣應用中存在的問題及對策

3.1 存在問題

在近年的實際應用過程中，RFID技術在煙草產業大物流的推廣應用過程中也遇到一些難點問題，如缺乏統一的行業標準、系統改造困難、數據接口復雜等問題，具體表現在以下四個方面。

3.1.1 煙草工商物流倉儲設施及信息系統建設標準不統一 卷煙工業企業現代物流倉儲設施建設一般早于商業企業，早期工業企業倉儲建設由于缺乏統一行業標準，造成各工業企業倉儲設施及倉儲信息系統建設技術標準都不統一。商業企業現代倉儲體系建設雖然比工業企業遲，但早期的建設也沒有統一的行業標準。由于標準不一致，造成工業整托盤卷煙出庫后到商業無法直接整托盤入庫，如某工業企業卷煙倉儲按 24件組成一托盤（一垛）進行倉儲管理，某商業企業按照其倉儲設施標準設計的是按 30件組成一托盤（一垛）入庫，這樣就無法實現工商企業整托盤直接對接出入庫。

工商倉儲管理信息系統由于各自建設，造成數據信息無法直接讀取，需要對系統進行改造，實現數據對接。國家局于 2014年啟動了同城卷煙托盤聯運工作，下發了國煙辦綜［2014］134號文《國家煙草專賣局辦公室關于在行業工商企業間開展同城卷煙托盤聯運工作的通知》，同年下發了國煙辦綜［2014］455號文《國家煙草專賣局辦公室關于工商企業同城卷煙托盤聯運涉及行業生產經營決策管理系統改造相關事宜的通知》，同城卷煙工商企業按照國家局部署要求，同時結合實際，對各自信息系統進行了改造，基本實現了同城卷煙托盤聯運整托盤出入庫對接或共用倉儲資源。而省際間工商企業由于遠距離的托盤回收管理存在實際困難，如托盤周轉時間長，物流成本較高、信息系統改造接口多等原因，造成省際間卷煙工商整托盤直接對接掃碼入庫的比例不大。目前福建煙草商業省際間基本實現了與浙江中煙、上海中煙的卷煙整托盤直接對接入庫，這為今后加大省際間工商企業卷煙托盤聯運積累了技術和工作經驗。

3.1.2 煙草行業兩煙物流環節RFID對接存在實際困難 最突出的是煙葉產區與煙葉復烤加工企業的對接、復烤加工企業與卷煙工業的對接有相當難度。目前煙葉產區煙葉物流大部分還是用一維條形碼實現“一打三掃”，RFID主要用于煙葉中心倉庫的物流管理。復烤加工企業一般也還未全面使用RFID進行煙葉物流管理，其物流無法與上下游企業實現RFID對接。存在煙葉產區、復烤加工企業、卷煙工業企業物流信息系統技術標準、功能體系各不相同，系統數據對接難度高，信息系統改造和升級工作量大。

3.1.3 RFID技術標準缺乏 目前國際上沒有一個統一的標準，這是RFID市場化進程受阻的一個重要原因，只有信息產業部2007年發布的《800/900 MHz頻段射頻識別（RFID）技術應用規定（試行）》文件作為當前國內應用的暫行規范［14］。2008年 11月全國煙草標準化技術委員會信息分技術委員會發布了《卷煙聯運平托盤電子標簽應用規范》，該標準適用于以聯運平托盤為載體的卷煙成品物流環節。煙草行業其他物流環節RFID應用標準規范還在制定完善中，煙草大產業物流還沒有形成全面的RFID電子標簽應用標準規范。

3.1.4 技術上某些驗證機制的缺乏帶來信息泄漏隱患 由于RFID標簽層和讀寫器層采用無線射頻信號通過電磁波進行通信，通信過程中沒有任何物理及可見接觸，感知層節點和設備一般存在于開放環境中，使得應用系統在數據采集靈活、方便的同時，傳遞的信息缺乏可靠的安全保護能力。最常見的威脅是通過無線讀取器或手機在遠距離不接觸的情況下獲取讀寫器和電子標簽的數據信息。通常的攻擊方式有：信息篡改、信息偽造、信息重放、信息中斷，以及非法跟蹤標簽，干擾讀寫器和標簽的正常工作，截取標簽數據傳遞信息等［15-17］。

3.2 對策

3.2.1 加快行業RFID應用規范和技術標準的制定

要實現煙草產業大物流的全面貫通，首要的是抓緊制定發布行業統一的RFID技術應用規范標準，特別是要盡快制定煙葉及煙葉復烤加工環節的 RFID技術標準，制定煙葉聯運托盤電子標簽應用規范等行業性統一規范。這是最基礎的工作，是互聯互通的基本條件。

3.2.2 建立行業RFID應用信息安全防范體系 工商企業要按照信息安全等級保護要求，對RFID各應用環節可能存在安全隱患進行全面診斷、評估分析，制定可行的安全防范機制。目前避免RFID應用安全隱患的策略主要有：Kill命令、主動干擾、靜電屏蔽等物理方法；哈希鎖、哈希鏈、重加密機制、挑戰響應機制等安全協議方法；上述物理和安全協議兩種方法的結合使用。在隱私方面主要是防止攻擊者對RFID標簽進行任何形式的非法跟蹤；在認證方面主要是要確保標簽層只能與合法的讀寫器進行通信［18-21］。

3.2.3 加快行業工商物流倉儲設施及物流系統的改造升級 目前RFID在卷煙工商各自的物流環節應用已較成熟，但工商整托盤聯運出入庫直接對接的范圍不大、比例不高，工商企業務必加快物流倉儲設施和信息系統的改造和升級，盡快統一托盤件煙標準數量。RFID在煙葉物流中應用還不多，因為在RFID技術煙葉物流實施應用過程中還有許多實際問題要解決，最主要的是煙葉產區、復烤加工企業、卷煙工業的ERP和物流信息系統要進行很大的升級改造，才能實現煙葉復烤加工企業物流與上下游企業物流的對接，目前煙草行業要集中主要力量加快這個環節的物流系統改造，如果用RFID技術實現了復烤加工企業與其上下游企業的物流對接，那煙草產業大物流將可順利貫通，物流效率將大大提高，真正實現煙草產業全面感知的敏捷物流，實現煙草制品從原料到成品的全過程 GAP質量體系管理。

4 結 語

大數據、云計算、物聯網、移動互聯技術改變了傳統商業模式，推進煙草企業全面轉型進入電子商務時代，電子商務要求建立敏捷、高效的現代物流體系為基礎，RFID技術正是現代物流體系建設必不可少的先進手段［22］。卷煙“一號工程”“兩打三掃”、煙葉“一打三掃”的應用為RFID在行業物流中的深入應用提供了技術標準、數據接口、信息流向等基礎標準規范，明確了實現的技術路徑，積累了工作方法［23］。今后在加快統一制定和發布行業物流RFID應用規范和技術標準基礎上，積極推進行業物流設施和信息系統的全面改造升級，RFID在行業物流的深入和全面應用將成為可能，其應用將進一步推進煙草行業降本增效，極大提高物流效率，提升物流現代化水平，推進煙草產業高效可持續發展。

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Application Effect of RFID Technology in Tobacco Logistics

LAI Ruqin， YU Min， CHEN Ling
（Fujian Nanping Tobacco Company， Nanping， Fujian 353000， China）

Abstract:In this article we introduce the typical application of RFID technology in the tobacco logistics， discuss the prospect of comprehensive promotion and application of RFID technology in the logistics system of the whole tobacco industry.RFID technology can save costs and reduce errors， effectively improve the work efficiency of the individual links， achieve tracking of the whole procedure of tobacco logistics and tracing of product quality， making a comprehensive and efficient agile perception of tobacco logistics.At the same time we put forward the problems and solutions of RFID technology application in the tobacco industry logistics and make suggestions to accelerate the development of norms and technical standards of RFID application in tobacco industry， to establish the information safety system of RFID application in tobacco industry， and to speed up the upgrade of warehouse facilities and the logistics systems of industry and commerce.

Keywords：RFID； tobacco logistics； logistics system； standard； information security

中圖分類號：S572

文章編號：1007-5119（2016）02-0077-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.014

作者簡介：賴如勤（1969-），碩士，工程師，主要研究方向為信息技術應用及管理。E-mail：423853967@qq.com

收稿日期：2015-09-28