物資全過程追溯管控研究

國網安徽省電力有限公司 張永奈 劉承志

安徽送變電工程有限公司 程 玫

該文針對企業物資管理中無法實時有效追溯問題，提出了一種基于射頻感應技術和MEMS技術的物資全過程智能管理方法，并對該方法的應用進行詳細的介紹。

在企業日常運行過程中，物資管理是不可缺失的一環；企業物資管理，包括預算、采購、存倉、取用等環節的管理。物資存倉和物資取用一般涉及面廣，在管理上存在較大難度，因此目前現有的物資管理系統及方法大多側重于物資倉儲和供應環節；雖然極大程度優化了物資管理中的問題，但是沒有對物資進行全過程進行追溯，具有一定的局限性，隨著用戶對物資管理需求日益增加，現有的物資管理系統及方法無法追趕未來發展的趨勢。因此，本文的研究主要集中于物資全過程管理，介紹企業物資從預算到取用各環節智能化追溯管理。

1 系統設備介紹

在本系統中，我們采用了以下的硬件設備作為系統集成的部件，即；

1.1 智能感應基站

智能感應基站為嵌入式智能裝置，內部集成有大功率射頻感應模塊、主控制模塊、通信模塊、電源管理模塊等外設，具有感應微標簽并上傳數據功能；在本應用場景中，作為一個物資轉場智能感應設備，安裝在物資全生命周期進出場位置；當該場景（如倉儲）下智能感應基站檢測到微標簽ID時，會將感應結果上傳至后臺服務器，服務器會立即將該微標簽附著下的物資狀態信息自動更新至該場景下，從而完成物資自動流轉登記。

智能感應基站相關技術參數如下：

（1）額定電壓：DC 9～16V；

（2）最大電流：1.5A；

（3）最大負載功耗：15W；

（4）識別速度：>1000個標簽/秒；

（5）空中速率：250Kbps；

（6）感應距離：0-50m可調；

（7）聯網類型：4G；

（8）無線標準：2.4G 802.11b/g/n；

（9）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH。

1.2 手持終端

手持終端是一種便于攜帶的數據處理終端，本文中用做物資管理手動感應操作設備，內部集成有射頻感應模塊可近距離感應微標簽ID，根據其自帶的Android系統可搭載本系統定制開發的物資管理APP，簡單方便實現對物資信息的查看、修改、刪減以及新增功能，其相關技術參數如下：

（1）額定電壓：3.7V鋰電池供電；

（2）最大電流：100mA；

（3）續航時間：大于72h；

（4）顯示：3.5寸液晶觸摸屏；

（5）操作系統：Android 8.0；

（6）性能參數：CPU Cortex-A8，RAM+ROM 256M+4GB；

（7）感應距離：0-10cm；

（8）聯網類型：4G、wifi；

（9）無線標準：2.4G 802.11b/g/n，內置天線；

（10）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH。

1.3 微標簽

本文中微標簽由耦合元件及芯片組成的無源電子標簽，每個標簽具有唯一的電子編碼，可被智能感應基站和手持終端讀取；在使用過程中若不發生嚴重的結構破壞，微標簽可以一直被感應，此特性是物資全過程追溯管控的重要前提，避免了以往因標簽損壞而造成物資信息丟失的情況發生；此外微標簽采用MEMS技術使其在具備射頻識別功能基礎上，將體積盡可能縮小，確保在使用過程中不影響物資自身功能效果。其相關技術參數如下：

（1）工作模式：跳頻工作模式；

（2）工作頻率：國標860～960MHZ；

（3）支持協議：ISO18000-6C（EPC GEN2）；

（4）卡內存容量：EEPROM總共1024 Bits；

（5）工作溫濕度：-20～50℃，80%RH；

（6）材質：PET材質。

1.4 后臺服務器

系統架構中云服務器是銜接系統前后端的關鍵設備，也是所有采集分析數據的中轉站。云服務器會通過TCP協議接收智能感應基站和手持終端回傳的各物資狀態信息數據并對其加以算法分析和處理，隨后一方面將分析得出的數據傳輸到后臺管理平臺，用于其在WEB端和APP端展示，展示內容有各種物資的實時狀態信息、歷史流轉信息、自身屬性信息以及相關的物資使用介紹信息等；另一方面，云服務器具有存儲作用，對這些數據進行列表存儲，方便用戶后期調用歷史數據進行物資追溯，并且存儲的數據支持多種標準格式以及自定義格式導出。

1.5 Web端管理平臺及移動端APP

系統主要由電腦、配置高清顯示屏以及移動端APP組成。后臺服務器在接收到智能感應基站和手持終端回傳的數據后會進行分析處理，然后會將處理好的實時數據傳輸到后臺監測中心，用于物資管理人員查看和分析；工作站運行Web端管理平臺，其具備物資管理系統所有權限和功能，包括系統管理、權限管理、物資錄入等；移動端APP一般用在手持終端上，使得手持終端具備物資管理系統中一些常用的操作，如信息查看、信息修改、信息刪減等。

2 系統工作介紹

2.1 系統工作原理

系統中物資狀態信息更新都是基于射頻識別技術實現的，射頻識別是一種無線通信技術，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。具體原理是：感應終端接受服務器下發的指令后發出射頻信號，無源電子標簽進入磁場后，接收感應終端發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品ID；感應終端在讀取信息并解碼后，送至信息系統進行有關數據處理。

系統基于此技術實現智能感應基站和手持終端遠近距離感應微標簽內的ID信息，從而在系統中自動切換至該標簽操作頁面進行相關操作；目前許多行業都運用了射頻識別技術。如將標簽附著在一輛正在生產中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產線上的進度。倉庫可以追蹤藥品的所在。

2.2 系統工作流程

系統基于射頻識別技術實現企業物資全過程追溯管控，其中包括物資預算、采購、存倉、取用等環節，具體工作流程如下：系統存儲有所能用到的物資明細，包括供應商、價格、型號等信息，可手動增減以及報表導入更新，此功能用于物資編制環節，通過在系統中勾選所需物資，系統會自動生成預算表，并可一鍵采購；進行一鍵采購后，系統會根據采購中的物資種類和數量自動輸出制作微標簽所需相關數據，并在系統中增加該物資顯示信息，顯示為“采購中”，此時物資全過程追溯管控正式開始；物資到貨后根據信息匹配安裝微標簽，安裝位置選取在不影響物資使用處，此微標簽會跟隨物資整個生命周期直至結束；當本批物資從到貨轉運到存倉時，安裝在倉庫中的智能感應終端會自動讀取該批物資的微標簽ID并在系統中自動更新該批物資顯示信息，如此時應該顯示為“倉儲中”，智能感應終端會安裝在物資全生命周期的各個位置上，實現自動更新物資狀態信息；此外對物資一些特殊參數的修改需要用到手持終端，通過手持終端近距離感應物資上的微標簽，可自動切換至該物資的顯示頁面上，進行數據查看、信息修改、物資分類、標簽增減等操作；在物資應用過程中，可隨時通過手持終端進行物資溯源，查詢物資的詳細信息如該物資采購時間價格、歷史使用者信息、以及物資屬性詳細介紹等；物資到達使用壽命，生命周期數據進行數據庫存檔。系統工作流程圖如圖1所示。

圖1 系統工作流程圖

結語：本文研究的企業物資全過程追溯管控可實現物資從預算編制到采購、再到存倉、最后取用的全生命周期的智能管理；解決了傳統物資管理耗費大量人力物力、效率低、信息處理慢、不易查詢統計的問題；對企業自身的發展有著十分直接的影響，同時也確保企業自身高效、安全生產。