基于RFID的物流管理系統(tǒng)

基于RFID的物流管理系統(tǒng)

一、引言1.論文研究的背景和意義到目前為止，隨著現(xiàn)代信息的不斷發(fā)展，智能化和信息化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。目前的自動識別技術(shù)主要包括兩個種類：條碼技術(shù)和無線射頻(RFID)技術(shù)。隨著這兩種技術(shù)的不斷發(fā)展，自動識別技術(shù)已經(jīng)在全世界具有了一定的發(fā)展規(guī)模。由于信息量和人們需求的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)代的物流行業(yè)涉及的種類是很煩瑣的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地變得很復(fù)雜，很多時候都是要求遠(yuǎn)距離的傳輸，在這種傳輸中傳統(tǒng)的物流方式就存在很大的弊端。RFID技術(shù)，最早出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)場上為飛機(jī)的一種敵我目標(biāo)識別出現(xiàn)的。但是由于成本和技術(shù)限制等諸多原因，一直沒有得到廣泛的應(yīng)用。2.研究現(xiàn)狀(1)物流信息的研究現(xiàn)狀。物流信息管理的發(fā)展已有很長一段時間，并且各個地區(qū)和國家的發(fā)展情況都不盡相同。我們可以在線地對車輛和貨物進(jìn)行信息的追蹤和查找，但是這種方式對網(wǎng)站的信息和其他的鏈接都沒有可靠的保障。這種系統(tǒng)可以利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和智能的交通管理系統(tǒng)來對運輸貨物的車輛進(jìn)行位置的追蹤，從而掌握貨物的運輸情況，以這種動態(tài)的管理方式使得車輛的管理效率得到提高。(2)RFID技術(shù)的研究現(xiàn)狀。條形碼技術(shù)可以說最早是由沃爾瑪公司開始應(yīng)用的，從此成為了各個物流行業(yè)中的重要識別技術(shù)。而現(xiàn)在沃爾瑪公司否定了條碼技術(shù)開始使用電子標(biāo)簽，這充分地說明了RFID技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的條碼技術(shù)。也預(yù)示著RFID技術(shù)在商業(yè)物流行業(yè)中的應(yīng)用會得到普及，最終取代條碼技術(shù)。RFID技術(shù)在中國作為一種新型的自動非接觸式識別技術(shù)的發(fā)展歷史還不是很久，所以是處于剛剛起步的階段。但是作為一種新型的技術(shù)手段，RFID技術(shù)還是具有很大的發(fā)展前景和空間的。3.論文研究的主要內(nèi)容本文主要是把RFID技術(shù)應(yīng)用到物流信息管理系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)對物流全過程的調(diào)度優(yōu)化和控制的動態(tài)性。二、物流信息系統(tǒng)概述1.物流管理系統(tǒng)的概念及功能(1)物流系統(tǒng)的定義。物流信息是一個非常廣泛的概念，涉及到我們社會經(jīng)濟(jì)的任何一個方面，是一個錯綜復(fù)雜的社會系統(tǒng)。從大的材料供應(yīng)商、批發(fā)商到零售商和消費者，幾乎都有物流信息系統(tǒng)的身影?，F(xiàn)在的物流信息管理系統(tǒng)的主要任務(wù)有以下三方面：商品的流動，也就是我們所說的商流；信息的流動，也就是我們所說的信息流；資金的流動，也就是我們所說的資金流。物流信息管理系統(tǒng)的英文名稱是LogisticsInformationSystem，以下簡稱為LIS。LIS的主要組成：計算機(jī)軟硬件、通信網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備和人組成的智能人際交互界面系統(tǒng)。(2)物流信息管理系統(tǒng)的主要功能概述。通過計算機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以向運營商和客戶提供相應(yīng)的共享數(shù)據(jù)，并且可以加強企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系，形成一種更加優(yōu)越和完善的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。2.物流管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及類型一個完善的物流信息管理系完成的主要功能包括：首先對信息進(jìn)行采集整理存儲，然后對有用的信息進(jìn)行相應(yīng)的傳輸和利用。與此同時也涉及到了活動中的每個要素。3.物流信息管理識別中主要的采集技術(shù)物流信息管理系統(tǒng)主要是將各個環(huán)節(jié)的物流信息聯(lián)合到一起，表現(xiàn)出了物流管理系統(tǒng)強大的整合能力。(1)條碼技術(shù)簡介。這種識別技術(shù)主要是被應(yīng)用在計算機(jī)的數(shù)據(jù)的輸入與輸出。具有很多的優(yōu)點：可靠性高、成本低并且采集和輸入輸出的速度非?？臁Ｓ捎谶@些優(yōu)點的存在，條碼技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外的物流行業(yè)中。條形碼識別技術(shù)由于具有非常優(yōu)越的優(yōu)點，準(zhǔn)確可靠快速的傳輸，使得它的應(yīng)用價值非常大。其中條形碼的設(shè)備主要分為條形碼的印刷設(shè)備和條形碼的掃描設(shè)備。(2)RFID識別。射頻識別技術(shù)，即RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識別的技術(shù)。一個標(biāo)準(zhǔn)的射頻識別系統(tǒng)是由三部分構(gòu)成的：電子標(biāo)簽、讀寫器和天線。但是由于實際中存在的問題，這種RFID系統(tǒng)好使需要軟硬件之間的良好配合才能完成它的功能。三、RFID技術(shù)簡介由于射頻的數(shù)據(jù)保密性非常好，所以目前被廣泛地應(yīng)用在防偽行業(yè)中。RFID的主要優(yōu)點是：具有唯一的UID號碼。1.RFID系統(tǒng)的組成和特點一個最基本的RFID系統(tǒng)如圖1所示，一般包括：標(biāo)簽、閱讀器、天線和數(shù)據(jù)的讀寫系統(tǒng)。圖1RFID系統(tǒng)組成標(biāo)簽的作用：RFID的電子標(biāo)簽是由耦合元件組成的。上述每個電子標(biāo)簽都具有唯一的UID編碼。是標(biāo)簽唯一識別的標(biāo)識。讀寫器：讀寫器是電子標(biāo)簽的讀寫設(shè)備。主要控制數(shù)據(jù)的讀寫。天線：主要完成讀寫器和標(biāo)簽之間射頻信號的傳遞。如圖1所示，一個完整的RFID系統(tǒng)還包括一個中心處理的電腦和應(yīng)用軟件系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要是將讀寫器上的信息和數(shù)據(jù)傳遞到電腦上的數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理和應(yīng)用。這也是RFID技術(shù)的基本原理。2.RFID組成部分簡介(1)電子標(biāo)簽。RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的載體。通常情況下，一個完整的電子標(biāo)簽主要是由標(biāo)簽元件和天線組成。電子標(biāo)簽與條形碼不同的是電子標(biāo)簽可以自動地把自身存儲的信息發(fā)送出去，它是可編程的，可以適當(dāng)?shù)馗膶懢幊痰某绦騺頋M足不同情況下的電子標(biāo)簽的需求。(2)讀寫器。在RFID系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫的設(shè)備主要是讀寫器設(shè)備。讀寫器的功能非常強大，通常在系統(tǒng)中它都是獨立存在的，也就是說讀寫器可以單獨地對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫、處理并且顯示等。(3)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)。完整的RFID系統(tǒng)除了包括最基本的標(biāo)簽、天線、閱讀器外，還應(yīng)該具有一整套完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能是完成數(shù)據(jù)信息的處理和存儲共享。3.RFID技術(shù)的優(yōu)點RFID技術(shù)的出現(xiàn)，使人們認(rèn)為RFID技術(shù)是條形碼的高級形式，但是這種說法是沒有什么理論依據(jù)的。RFID作為一種新型的非接觸式自動識別技術(shù)，它在很多方面都優(yōu)于條形碼技術(shù)。RFID技術(shù)的優(yōu)點很明顯，它不需要光源，并且更加安全。4.RFID技術(shù)目前面臨的問題RFID技術(shù)是一種新型的識別技術(shù)，它與條形碼識別技術(shù)相比，發(fā)展的歷史比較短。所以技術(shù)還不是很成熟，目前還存在著許多發(fā)展的問題。四、物流管理系統(tǒng)的需求分析1.RFID技術(shù)的主要應(yīng)用隨著信息技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)也有一定的發(fā)展，被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域，最主要的應(yīng)用范圍包括：零售、倉儲、生產(chǎn)和運輸行業(yè)。2.目前物流公司的現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)需求的不斷增長，市面上有越來越多的物流公司來滿足人們對物流的需求。但是很多物流公司的規(guī)模都比較小，存在著一些缺點。3.需求問題的解決目前的物流企業(yè)的規(guī)模比較小，標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)化都不完善，存在著各種各樣的問題。針對這些問題，我們對物流公司有了新的需求問題的解決方案。每個公司都可以發(fā)揮它的長處取長補短，互相幫助贏取共同的利益。這種集中管理和共享的方式不僅可以幫助物流公司來提高他們的運輸速度，而且還大大地降低了物流中貨物運輸?shù)某杀?，減少了不必要的浪費，有助于管理者的經(jīng)營。4.RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇本文主要用到的數(shù)據(jù)庫是SQL。采用的主要構(gòu)架是B/S模式。下面分別對這兩種技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹。(1)SQL簡介。SQL(StructuredQueryLanguage)，它的意思是結(jié)構(gòu)化查詢的語言。SQL這種語言最主要的功能是它可以很好地與各個數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)的聯(lián)系并且可以進(jìn)行很好的溝通。(2)瀏覽器/服務(wù)器(B/S)構(gòu)架。目前來說管理信息系統(tǒng)主要的構(gòu)架類型主要包括：主機(jī)/終端型、客戶機(jī)/服務(wù)器即所謂的C/S模式、文件/服務(wù)型、三層的B/S和多層分布的形式。這種技術(shù)是www技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果，是未來數(shù)據(jù)庫發(fā)展的主要方向。B/S模式的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2B/S模式結(jié)構(gòu)示意圖5.系統(tǒng)成本的分析我們知道RFID系統(tǒng)主要是由標(biāo)簽、天線和閱讀器構(gòu)成的，所以它的主要硬件成本也是由這三部分構(gòu)成，這主要是從RFID系統(tǒng)的市場需求來看的。對于物流管理行業(yè)來說，這三部分也是主要的硬件投資方式。雖然目前RFID系統(tǒng)的成本略高，但是它帶給我們的優(yōu)點遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了糨的這個不足。五、系統(tǒng)的總體設(shè)計研究1.基于RFID的物流管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)物流信息系統(tǒng)主要解決的問題是：(1)縮短從接受訂貨到發(fā)貨的時間；(2)庫存適量化(壓縮庫存并防止脫銷)；(3)提高搬運作業(yè)效率；(4)提高運輸效率；(5)使接受訂貨和發(fā)出訂貨更為省力；(6)提高接受訂貨和發(fā)出訂貨精度；(7)防止發(fā)貨配送出現(xiàn)差錯；(8)調(diào)整需求和供給回答信息咨詢等。一個好的完善的物流信息管理系統(tǒng)會很好地解決上述的問題。我們最終的目的都是為了提高服務(wù)水平并且降低物流運輸?shù)目偝杀尽?.系統(tǒng)硬件產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)設(shè)計的是一個基于RFID硬件產(chǎn)品已有的物流管理系統(tǒng)，所以首先對RFID不同用途的讀寫設(shè)備和它們的應(yīng)用場合作了一下簡單的介紹，例如，下面這款電子標(biāo)簽。本系統(tǒng)選用的電子標(biāo)簽是T12048，這款電子標(biāo)簽是TI公司新出的一款粘貼式的電子標(biāo)簽。如圖3所示。圖3電子標(biāo)簽3.流程分析(1)物流公司工作的流程分析。每個服務(wù)行業(yè)的宗旨都是客戶至上。對于物流公司來說，也是這樣。物流公司的終極目的就是讓客戶的郵件及時準(zhǔn)確并且完整地到達(dá)目的地，而且要確保郵件在終點是有顧客簽收的。圖4所示的是一個顧客返送郵件到收件人的全過程。圖4物流公司工作的流程圖(2)基于RFID技術(shù)的系統(tǒng)流程分析。從圖4，我們可以明顯發(fā)現(xiàn)，物流公司在收件裝車運輸這些過程中，是很容易發(fā)生郵件的錯裝和丟失的現(xiàn)象的。這樣就會造成工作量的增加，會在很大程度上降低物流工作的效率，這樣反而會增加物流運輸中的成本。RFID技術(shù)應(yīng)用到物流管理行業(yè)中可以避免這些問題的發(fā)生，提高了物流運輸?shù)男?，從成本上得到?jié)省，也就提高了整個物流公司的效益。如圖5所示的是應(yīng)用了RFID技術(shù)的物流公司的工作流程圖。圖5基于RFID的系統(tǒng)流程圖4.軟件平臺和功能設(shè)計JavaEE開發(fā)平臺目前被廣泛應(yīng)用在各種各樣的信息化平臺的開發(fā)中。在目前實際應(yīng)用的JavaEE開發(fā)平臺中，它主要由兩部分構(gòu)成：第一種是以Spring，Hibernate兩個框架為基礎(chǔ)核心來構(gòu)建的，這種類型的應(yīng)用一般都不要應(yīng)用服務(wù)器的支持，一般在Jetty，Tomcat等Web服務(wù)器上就可以很好的運行，這類JavaEE應(yīng)用被稱為輕量級的JavaEE應(yīng)用；另一種類型的JavaEE則以EJB3.0為核心來構(gòu)建，這種類型的應(yīng)用需要EJB容器支持，一般情況是需要在JBoss，WebLogic，WebSphere服務(wù)器中來運行，這類JavaEE應(yīng)用是sun公司官方推薦的JavaEE平臺，所以它一般情況下稱為重量級的JavaEE應(yīng)用。5.RFID物流管理系統(tǒng)的設(shè)計原則首先，要確保系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性。這里所說的先進(jìn)性主要指的是RFID技術(shù)所特有的優(yōu)點。包括它硬件和軟件上的優(yōu)點。利用這些優(yōu)點可以提高物流管理系統(tǒng)的運行質(zhì)量。其次，是RFID系統(tǒng)的安全性和可靠性。這里指的是要確保寄件人寄出郵件信息的安全性。郵件屬于寄件人、客戶的財產(chǎn)，保證客戶財產(chǎn)的安全，是物流公司的首要職責(zé)。所以安全性和可靠性是很重要的。如果公司沒有對安全性和可靠性做出一定的保護(hù)，那么出現(xiàn)問題后不僅是客戶的財產(chǎn)丟失，更大的損失是物流公司，公司失去了在客戶心中的信譽。這種損失有時是無法彌補的。最后是系統(tǒng)通用性和擴(kuò)展性的設(shè)計。通用性和擴(kuò)展性是各個環(huán)節(jié)的樞紐，相當(dāng)于是系統(tǒng)之間的接口。如果企業(yè)之間的系統(tǒng)不具通用性，合作起來就會有很多的問題。所以通用性的提高，可以加強企業(yè)和企業(yè)之間的合作和溝通關(guān)系。6.系統(tǒng)模塊設(shè)計本設(shè)計中的管理系統(tǒng)軟件主要由8個模塊構(gòu)成：系統(tǒng)的設(shè)置模塊、運單的管理模塊、專線管理模塊、車輛的管理模塊、辦公環(huán)境管理模塊、報價管理模塊、客戶資料管理模塊、射頻卡片管理模塊。六、總結(jié)與展望1.總結(jié)。本文設(shè)計是基于RFID技術(shù)的物流信息管理系統(tǒng)。硬件設(shè)備包括電子標(biāo)簽和閱讀器設(shè)備。軟件部分主要是由web服務(wù)器和基于JavaEE和SQLServer軟件平臺來實現(xiàn)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的最大的創(chuàng)新點是：將RFID技術(shù)與物流管理系統(tǒng)相結(jié)合。這個創(chuàng)意的最大優(yōu)點是增強了企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系，確保貨物運輸過程中的準(zhǔn)確性和安全性，降低了物流行業(yè)的運輸和管理成本，不僅給客戶提供了良好的服務(wù)，而且還在很大程度上提高了物流行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。2.展望。目前中國的RFID技術(shù)還處于剛剛起步的狀態(tài)，RFID技術(shù)的應(yīng)用還不夠完善，RFID技術(shù)的物流管理系統(tǒng)的成本較高，造成了RFID技術(shù)物流管理系統(tǒng)普及的困難。條形碼技術(shù)還會在很長一段時間內(nèi)占據(jù)著識別技術(shù)的主要市場份額。但是RFID技術(shù)作為一項新技術(shù)，具有巨大的發(fā)展空間和非常廣闊的前景。由于時間和實驗的條件有限，本文的設(shè)計還存在著很多不足的地方，還有很多物流管理系統(tǒng)的方面沒有涉及到，需要在今后對此系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善。主要包括：一是可以將GPS模塊應(yīng)用導(dǎo)系統(tǒng)中。GPS目前已經(jīng)在很多