自動識別技術在物流業(yè)的應用.doc

課 程 論 文(Course Paper)自動識別技術應用研究以物流業(yè)為例Research on the Application of Automatic Identification Technology in Logistics 作 者： 孫江斌 年 級： 2011級 專 業(yè)： 物流工程 研究方向： 供應鏈風險管理 報告時間： 2012-4-6 指導教師： 魏國辰北 京 物 資 學 院 研 究 生 部1、前言自動識別技術在社會生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應用，在物流方面更是取得了巨大的進步，對我國物流業(yè)的發(fā)展做出了不可估量的作用。因此，本文重在探討自動識別技術在物流及相關領域的應用，以增進人們的了解，并闡述了其與電子標簽和物聯(lián)網(wǎng)的結合。為了實現(xiàn)物流作業(yè)的自動化，除了必要的裝卸搬運支持外，自動識別技術是銜接各個作業(yè)流程的線，保證的物流作業(yè)有序、高效的運行。因此，本文首先從自動識別技術的定義和應用現(xiàn)狀進行闡述，接著引出電子標簽和物聯(lián)網(wǎng)，最后對以后的物流業(yè)進行展望。以此，希望對人們的認識有一定幫助。關鍵詞：射頻識別技術；電子標簽；物聯(lián)網(wǎng)；物流技術Key Word: RFID ；EPC ；Internet of Things ；Logistics Technology2、自動識別技術2、1自動識別技術分類縱觀現(xiàn)在應用的識別技術，不外乎以下幾種：條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）排成的平行線圖案。條形碼可以標出物品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等許多領域都得到了廣泛的應用。磁卡是利用磁性載體記錄英文與數(shù)字信息，用來標識身份或其它用途的卡片。IC卡是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具。IC卡是指集成電路卡，一般用的公交車卡就是IC卡的一種，一般常見的IC卡采用射頻技術與IC卡的讀卡器進行通訊。IC卡與磁卡是有區(qū)別的，IC卡是通過卡里的集成電路存儲信息，而磁卡是通過卡內(nèi)的磁力記錄信息。IC卡的成本一般比磁卡高，但保密性更好。非接觸式IC卡又稱射頻卡，成功地解決了無源（卡中無電源）和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。主要用于公交、輪渡、地鐵的自動收費系統(tǒng)，也應用在門禁管理、身份證明和電子錢包。除了這三種，還有一種自動識別技術就是射頻識別技術簡稱RFID，我們重點介紹這種技術。射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。2.2 RFID的組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)由電子標簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線(Antenna)組成。13電子標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有惟一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。閱讀器(Reader):又稱為讀出裝置,可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù),從而達到自動識別物體的目的,有手持式或固定式兩種,通常閱讀器與電腦相連,所讀取的標簽信息被傳送到電腦上進行下一步處理。天線(Antenna):在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。RFID技術的基本工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。2、3射頻技術的優(yōu)點自動識別技術是從條碼技術一步一步發(fā)展的，現(xiàn)在的射頻技術是在以往幾種技術的基礎上開發(fā)出來的新技術，其優(yōu)點是顯而易見的。在應用廣泛的物資流通領域中，相對于條碼技術而言，RFID的優(yōu)越性非常突出6: （1）RFID是非接觸識讀，識讀距離可以從十厘米到幾十米，可以穿透多種材料，而條碼則必須“看見”(掃描)才能讀?。唬?）RFID可以識別高速移動的物體，并能同時識別多個對象；（3）條碼標簽如果被撕裂、污損或脫落，就無法讀取了，而RFID標簽識讀率非常高，可以適應惡劣環(huán)境，使用壽命長，應用領域廣泛；（4）RFID標簽的內(nèi)容可以動態(tài)改變，數(shù)據(jù)容量大，而且標簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護，安全性更高；（5）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，不需為了保證讀取精確度而調(diào)整紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID標簽更可王小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應用于不同產(chǎn)品。最為關鍵的一點是，條碼只能識別產(chǎn)品類別，而RFID可以唯一的標識每個產(chǎn)品，并能夠?qū)撕炈街奈矬w進行跟蹤定。綜上所述，射頻識別技術的最大優(yōu)點就在于非接觸，完成識別工作時無需人工干預，適于實現(xiàn)自動化且不易損壞，可識別高速運動物體，并可同時識別多個射頻卡，操作快捷、方便。短距離射頻識別卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境，因此可在這樣的環(huán)境中替代條碼技術。2、4射頻技術的應用領域射頻識別技術以其獨特的優(yōu)勢,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化和交通運輸控制管理等領域。隨著大規(guī)模集成電路技術的進步以及生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,射頻識別產(chǎn)品的成本將不斷降低,其應用也將越來越廣泛。RFID技術的典型應用主要在以下幾方面13:（1）在車輛自動識別方面,早在1995年北美鐵路系統(tǒng)就采用了射頻識別技術的車號自動識別標準,在北美150萬輛貨車、1400個地點安裝了射頻識別裝置。近年來,澳大利亞開發(fā)了用于礦山車輛的識別和管理的射頻識別系統(tǒng)。（2）在高速公路收費及智能交通方面,香港“駕易通”采用的就是射頻識別技術,裝有射頻標簽的汽車能被自動識別,無須停車繳費,大大提高了行車速度和效率。雖然我國很多地區(qū)高速公路都采用了射頻卡,但是大部分還是應用人工停車收費的方式。最近,錦山的一條高速公路上應用了射頻卡自動收費但是與香港“駕易通”相比,差距明顯。（3）在貨物的跟蹤、管理及監(jiān)控方面,澳大利亞和英國的西思羅機場將射頻識別技術應用于旅客行李管理中,大大提高了分揀效率,降低了出錯率。幾年前,歐共體就要求從1997年開始生產(chǎn)的新車型必須具有基于射頻識別技術的防盜系統(tǒng)。而我國鐵路行包自動追蹤管理系統(tǒng)還只是在計劃推廣之中,真正應用還要假以時日。（4）在射頻卡應用方面,德國漢莎航空公司則開始試用射頻卡作為飛機票,改變了傳統(tǒng)的機票購銷方式,簡化了機場入關的手續(xù)。在我國,射頻卡主要應用于公共交通、地鐵、校園、社會保障等方面。上海、深圳、北京等地陸續(xù)采用了射頻公交卡。（5）在生產(chǎn)線的自動化及過程控制方面,德國BMW公司為保證汽車在流水線各位置準確地完成裝配任務,將射頻識別系統(tǒng)應用在汽車裝配線上。而Motoro1a公司則采用了射頻識別技術的自動識別工序控制系統(tǒng),滿足了半導體生產(chǎn)對于環(huán)境的特殊要求,同時提高了生產(chǎn)效率。（6）在動物的跟蹤及管理方面,許多發(fā)達國家采用射頻識別技術,通過對牲畜個別識別,保證牲畜大規(guī)模疾病爆發(fā)期間對感染者的有效跟蹤及對未感染者的隔離控制。（7）在供應鏈管理方面,美國的沃爾瑪率先使用了RFID系統(tǒng),從而使供應鏈的透明度大大提高,物品能在供應鏈的任何地方被實時追蹤,同時消除了以往各環(huán)節(jié)上的人工差錯。安裝在工廠、配送中心、倉庫及商場貨架上的閱讀器能夠自動記錄物品從生產(chǎn)線到最終消費者的整個供應鏈上的流動。RFID不需要人工去識別標簽,讀卡器每250毫秒就可以從射頻標簽中讀出位置和商品的相關數(shù)據(jù)。有一些讀卡器可以每秒讀取200個標簽的數(shù)據(jù),這比傳統(tǒng)掃描方式要快1,000倍以上,節(jié)省了貨物驗收、裝運、意外處理等勞動力資源。通過在跨組織界限的共享實施中實現(xiàn)RFID技術,可以最大化其在供應鏈中的價值。因此，根據(jù)現(xiàn)在應用現(xiàn)狀和RFID系統(tǒng)完成的功能不同，可以粗略地把它系統(tǒng)的分成四種類型：便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、EAS（電子商品防盜系統(tǒng)）系統(tǒng)、物流控制系統(tǒng)、定位系統(tǒng)。173、射頻技術在物流業(yè)中應用射頻技術在物流業(yè)中的應用有很多，比如倉儲管理、生產(chǎn)線物流、供應鏈物流等。5、7、8（1）倉儲管理。將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理，有效地解決了倉庫里與貨物流動有關信息的管理，它不但增加了一天內(nèi)處理貨物的數(shù)量，還監(jiān)督這些貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物通過倉庫的大門邊上，讀寫器和天線放在叉車上，每件貨物均貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中心計算機里，該貨物的有關信息都能在計算機里查到。當貨物被裝走運往別處時，由另一讀寫器識別并告知計算中心它被放到哪個拖車上。這樣管理中心可以實時地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品，并可自動識別貨物，確定貨物的位置。（2）生產(chǎn)線自動化。用RFID技術在生產(chǎn)線上實現(xiàn)自動控制和監(jiān)視，能提高效率、降低成本。在此我們舉個例子說明用于汽車裝配流水線的情況。德國寶馬汽車公司在裝配線上應用射頻卡以盡可能大量地生產(chǎn)用戶訂制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的：用戶可以從上萬種選項中選定自己喜歡的顏色、引擎型號及輪胎式樣等，這樣一來，裝配線上就會配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個有高度組織的、復雜的控制系統(tǒng)，是很難完成如此復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，他們使用可重復使用的射頻卡，該射頻卡上帶有詳細的汽車所需的各種要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置處能毫不出錯地完成裝配任務。（3）供應鏈物流流程監(jiān)控。企業(yè)通過RFID對物流體系進行管理，不僅可對產(chǎn)品在供應鏈中的流通過程進行監(jiān)督和信息共享，還可對產(chǎn)品在鏈中各階段的信息進行分析和預測。企業(yè)通過對物流信息進行分析，可了解物流過程的各環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)各環(huán)節(jié)存在的不足，從而提出改進措施。通過對產(chǎn)品當前所處階段的信息進行預測，估計出未來的趨勢或意外發(fā)生的概率，從而及時采取補救措施或預警。作為分析和預測的信息來源，RFID數(shù)據(jù)采集功能在供應鏈物流中顯得尤為重要。4、RFID與EPC、物聯(lián)網(wǎng)技術1999年麻省理工大學成立將RFID與網(wǎng)絡技術結合，提出了EPC概念。EPC是一個復雜全面綜合的系統(tǒng)，它在計算機互聯(lián)網(wǎng)和RFID技術的基礎上，利用全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)給每個實體對象惟一的代碼，構造一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)。即物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)：把所有物品通過射頻識別和條碼等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。這種表述的核心是RFID技術和互聯(lián)網(wǎng)的綜合應用。這是繼條碼技術之后在物流配送及產(chǎn)品跟蹤管理領域的又一革命性技術。2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心授權中國物品編碼中心為國內(nèi)代表機構，負責在中國推廣EPC與物聯(lián)網(wǎng)技術。4月，北京建立了第一個EPC與物聯(lián)網(wǎng)概念演示中心，58月在北京上海沈陽建立了地方推進工作組和演示中心，6月在北京提出“一個實驗平臺、一條產(chǎn)業(yè)鏈、幾個試點工程”的發(fā)展推進思路，710月，惠普公司推動RFID在中國的應用工作。2005年，國家煙草專賣局的卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)在2005年上半年實現(xiàn)用RFID出庫掃描，下半年實現(xiàn)商業(yè)企業(yè)到貨掃描。許多制造業(yè)也開始在自動化物流系統(tǒng)中嘗試應用RFID技術。種種跡象表明，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關的核心技術RFID已開始在物流系統(tǒng)應用，EPC標準也開始推廣，今后幾年我國必將掀起物聯(lián)網(wǎng)應用的熱潮?？梢灶A見，物聯(lián)網(wǎng)必將給現(xiàn)代物流運作和供應鏈管理帶來革命性變化，更會創(chuàng)造無數(shù)物流服務新模式，這是所有物流企業(yè)必須關注的技術創(chuàng)新，也是時代帶給我們的巨大商業(yè)機遇。從這些可以看出，射頻識別技術的進一步應用誕生了EPC，接著又產(chǎn)生了物聯(lián)網(wǎng)技術。這樣一個承上啟下的技術，關鍵點還是射頻識別技術的進步。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，采用電子標簽對物品進行唯一編碼，廣泛分布的RFID閱讀器對一定范圍內(nèi)攜帶電子標簽的物體進行實時掃描識別和智能處理，實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部的自動化控制，或者以互聯(lián)網(wǎng)為紐帶與其他位置的RFID局域網(wǎng)進行遠程信息交互。17有了RFID的穿針引線，可以真正實現(xiàn)物流管理的高度自動化：貨物離開配貨中心時，通道口的識讀器在讀取標簽上的信息后，將其傳送到處理系統(tǒng)自動生成發(fā)貨清單；汽車開抵門店后，由接貨口的識讀器對車上的貨物直接掃描，即可迅速完成貨物驗收與核對；貨物進店后，可以直接排上貨架，由貨架上的識讀器將貨物信息傳送到處理系統(tǒng)，以更新和監(jiān)控貨架上存貨數(shù)據(jù)。雖然射頻識別技術能夠提供這樣方便的服務，但是，僅有RFID還不夠，在RFID和互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，還要有新一代物品編碼體系和一系列開放的、全球性的相關標準才能構成EPC和物聯(lián)網(wǎng)，才能使物流作業(yè)更加高效化、自動化。業(yè)內(nèi)專家概括了EPC技術的四個核心特點6:（1）EPC制4了全球產(chǎn)品的惟一代碼。產(chǎn)品惟一代碼使物流的跟蹤管理更加精細、準確，為電子商務的發(fā)展提供了全球統(tǒng)一編碼。（2）自動識別功能。自動識別讓企業(yè)的ERP系統(tǒng)、CRW系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)發(fā)揮出更大的威力。（3）提供了方便的信息共享技術。信息共享在供應鏈與企業(yè)管理方面是非常重要的。（4）標準化。正是標準化的出現(xiàn)，才可以使價格降低，才能推動大規(guī)模的應用，而標準化是RFID所不具備的。毫無疑問，隨著RFID技術應用日趨成熟，EPC系統(tǒng)的產(chǎn)生將為供應鏈和物流管理提供前所未有的、近乎完美的解決方案。以EPC軟硬件技術構建的物聯(lián)網(wǎng)，將使產(chǎn)品的生產(chǎn)、倉儲、采購、運輸、銷售及消費的全過程發(fā)生根本性的變化。更為重要的是，它帶來的不僅僅是一種新的技術，而且是業(yè)務模式的變革，在每個變革后面都存在著很多機會和挑戰(zhàn)。參考文獻：1文浩,. 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