文/李 麗

基于RFID技術(shù)的倉庫可視化方案研究

文/李 麗

摘 要：針對目前企業(yè)倉庫管理存在的一些局限，本文將RFID技術(shù)與倉庫管理相結(jié)合，對RFID技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理進(jìn)行闡述，建立了倉庫業(yè)務(wù)與RFID技術(shù)之間的邏輯架構(gòu)。并在此基礎(chǔ)上，探討了基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)，對其工作流程進(jìn)行優(yōu)化，提出基于RFID的倉庫可視化方案。最后分析了RFID倉庫管理的優(yōu)勢與劣勢。RFID技術(shù)提高了倉庫管理效率，實(shí)現(xiàn)了倉庫管理的信息化、自動化。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；倉庫可視化；倉庫管理系統(tǒng)

1.引言

當(dāng)今社會處于信息化、知識化、數(shù)字化時(shí)代，企業(yè)的運(yùn)營模式正在發(fā)生著巨大的變革，供應(yīng)鏈中的庫存管理關(guān)乎到企業(yè)的生死存亡。在傳統(tǒng)的倉庫管理中，貨物的采集除了手工之外，多使用條碼技術(shù)。由于條形碼信息的輸入需要逐個(gè)的進(jìn)行，具有花費(fèi)大量人工、容易毀壞的特點(diǎn)，其工作效率較為低下。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)品的種類呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就必須快速響應(yīng)顧客的需求，而傳統(tǒng)的庫存管理方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)高效發(fā)展的需要。新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，RFID技術(shù)進(jìn)入了眾多企業(yè)的視線。對于RFID這一突破性的技術(shù)，埃森哲實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家弗格森是這樣評價(jià)的：“第一，它可以識別單個(gè)的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時(shí)對多個(gè)物體進(jìn)行識讀，而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地讀”。本文就是基于RFID技術(shù)對倉庫管理進(jìn)行優(yōu)化，以提高效率，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

2.RFID系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術(shù)是一種自動識別技術(shù)。它興起于20世紀(jì)90年代，可利用無線射頻的方式自動識別目標(biāo)對象，并將所獲得的數(shù)據(jù)傳出給終端數(shù)據(jù)庫從而實(shí)現(xiàn)倉庫貨物信息的可視化。RFID技術(shù)相對于傳統(tǒng)的庫存管理方法而言，具有閱讀速度快、不受環(huán)境影響、不易磨損、使用壽命長等特點(diǎn)，它可以識別各種高速運(yùn)動的物體并能夠同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽，克服了傳統(tǒng)動用大量人工管理的費(fèi)用成本以及條形碼逐個(gè)掃描信息的低效率缺點(diǎn)。最基本的RFID系統(tǒng)由信號發(fā)射設(shè)備、信號接收設(shè)備和天線以及后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。

信號發(fā)射設(shè)備，又稱為電子標(biāo)簽。它相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條形碼符號，用來儲存需要識別和傳輸?shù)男畔?，是RFID系統(tǒng)信息的載體。所不同的是，將電子標(biāo)簽附著物體上之后，標(biāo)簽可通過內(nèi)置天線自動把物體的儲存信息發(fā)射出去。

信息接收設(shè)備，又稱為閱讀器，負(fù)責(zé)讀取標(biāo)簽所發(fā)出的信息，與標(biāo)簽進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的交換，并最終將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它主要由天線、射頻接收模塊、控制模塊、接口模塊等組成。

RFID系統(tǒng)的工作原理：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)出一定頻率的射頻信號，當(dāng)附著射頻標(biāo)簽的目標(biāo)物體進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域內(nèi)時(shí)，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻標(biāo)簽會因獲得能量而被激活并將自身編碼等信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去。此時(shí)，系統(tǒng)地接受天線接收從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號，并經(jīng)過天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器內(nèi)，閱讀器對接收到的載波信號進(jìn)行解調(diào)和解碼后傳送到后臺計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理，該系統(tǒng)將通過邏輯運(yùn)算來判斷射頻標(biāo)簽的合法性，針對不同的設(shè)置做出相應(yīng)的處理和控制，并發(fā)出指令信息，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。

3.基于RFID技術(shù)的倉庫可視化方案

3.1 總體構(gòu)想

倉庫管理在整個(gè)供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，它是連接生產(chǎn)者和消費(fèi)者的紐帶，對整個(gè)物流系統(tǒng)有很大的影響。傳統(tǒng)的庫存管理主要依靠條形碼進(jìn)行掃描的方法顯然已經(jīng)過時(shí)。隨著供應(yīng)鏈管理庫存日益成為供應(yīng)鏈管理的流行趨勢，有能力的供應(yīng)商們迫切需要提高庫存信息管理的效率，并通過高新科技實(shí)現(xiàn)倉庫貨物的可視化管理。因此，本文構(gòu)想實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)與物流管理系統(tǒng)的結(jié)合，以RFID電子標(biāo)簽作為貨物的信息載體，以RFID的閱讀器和手持設(shè)備作為信息采集設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)在倉庫管理過程中入庫、出庫、盤點(diǎn)等關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)中信息的快速、自動且有效的采集，實(shí)現(xiàn)在倉庫管理中信息采集的自動化管理，促進(jìn)倉庫可視化，提升物流與供應(yīng)鏈管理水平和效率。

3.2 構(gòu)建RFID與庫存業(yè)務(wù)之間的邏輯架構(gòu)

該架構(gòu)應(yīng)該包括三個(gè)層面：應(yīng)用層、數(shù)據(jù)傳輸層和數(shù)據(jù)的采集層。應(yīng)用層面負(fù)責(zé)與RFID中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的交換，更新數(shù)據(jù)和傳達(dá)指令；RFID中間件是銜接硬件設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用軟件的橋梁。它根據(jù)所收到的應(yīng)用層的指令，通過數(shù)據(jù)傳輸層來操縱RFID硬件設(shè)備。它的主要任務(wù)是對閱讀器傳來的與標(biāo)簽相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、匯總、計(jì)算、分組，從而生成加入了語意解釋的事件數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與應(yīng)用層進(jìn)行交換，它是數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶；數(shù)據(jù)采集層則是根據(jù)RFID中間件的指令讀取數(shù)據(jù)，該層的硬件設(shè)備主要包括電子標(biāo)簽、固定式閱讀器、移動式閱讀器、發(fā)卡器等。并且該系統(tǒng)設(shè)有單獨(dú)的數(shù)據(jù)接口，以便與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)（ERP等）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。如圖1所示。

圖1 RFID倉庫管理的邏輯架構(gòu)

圖2 RFID倉庫管理系統(tǒng)

3.3 設(shè)計(jì)基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)

根據(jù)上述RFID與庫存終端業(yè)務(wù)之間的邏輯架構(gòu)，將倉庫管理與RFID技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)RFID庫存管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對貨物從入庫到出庫的跟蹤處理，使得整個(gè)庫存的管理更加精確地量化、可視化。根據(jù)庫存管理的日?；顒?，將該系統(tǒng)分為四大模塊，這些模塊有：貨物信息模塊、入庫管理模塊、庫存管理模塊和出庫管理模塊。各模塊之間并非獨(dú)立存在，而是可以自由搭配組合。其中，貨物信息管理模塊位于入庫出庫等模塊之上，負(fù)責(zé)儲存和管理整個(gè)倉庫管理系統(tǒng)的信息。如圖2所示。

RFID倉庫管理系統(tǒng)工作流程如下：

（1）貨物信息的管理。在將附著于貨物的電子標(biāo)簽上錄入供應(yīng)商所提供的貨物的信息，建立供應(yīng)商和客戶信息。供應(yīng)商在供貨前將貨物的信息發(fā)送到倉庫管理系統(tǒng)，由倉庫管理系統(tǒng)自動生成入庫信息并進(jìn)行更新。

（2）入庫管理。當(dāng)附著有電子標(biāo)簽的貨物通過設(shè)有閱讀器的入庫通道口時(shí)，閱讀器則會在射頻區(qū)域內(nèi)收到發(fā)射信號，讀取電子標(biāo)簽所載信息，并將所讀信息通過中間件傳遞給倉庫管理系統(tǒng)。而此時(shí)，該系統(tǒng)會對該電子標(biāo)簽進(jìn)行檢驗(yàn)，其結(jié)果有兩種：其一是如果該標(biāo)簽屬于合法標(biāo)簽?zāi)敲淳涂梢赃M(jìn)行后續(xù)的處理工作，系統(tǒng)會選擇出空貨位，指引通往空貨位的最佳途徑，當(dāng)貨物就位后，系統(tǒng)則會更新庫存信息。其二是如果該標(biāo)簽不符合本庫存管理系統(tǒng)，則會發(fā)出錯誤警報(bào)，拒絕該貨物入庫處理，相關(guān)人員需要查明原因并進(jìn)行處理。

（3）庫存管理。附著電子標(biāo)簽的貨物在離開貨位進(jìn)出庫的時(shí)候，閱讀器會自動搜索到貨物運(yùn)動情況，并將信息主動發(fā)送到倉庫管理系統(tǒng)。當(dāng)貨物進(jìn)行定期盤點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)閱讀器所采集的信息，進(jìn)行貨物貨位管理。

（4）出庫管理。當(dāng)倉庫管理信息系統(tǒng)收到貨物訂單或發(fā)貨通知時(shí)，系統(tǒng)就會根據(jù)之前設(shè)定的發(fā)貨原則自動計(jì)算并顯示出將要出庫的貨位和貨物，當(dāng)附著電子標(biāo)簽的貨物通過出庫口的固定閱讀器掃描后，系統(tǒng)將自動生成信息并更新庫存信息。

4.RFID技術(shù)應(yīng)用于庫存管理的優(yōu)劣勢分析

4.1 RFID技術(shù)應(yīng)用于倉庫管理的優(yōu)勢

（1）在時(shí)間效率方面，RFID應(yīng)用到倉庫管理中，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)貨物同時(shí)載入信息的可能，減少了倉庫管理中一些不必要環(huán)節(jié)，節(jié)省了貨物出入庫的時(shí)間，同時(shí)省去了大量人工成本，提高了工作人員的工作效率。利用RFID技術(shù)進(jìn)行貨物盤點(diǎn)時(shí)，能夠瞬間讀取多組數(shù)據(jù)，并且可在不開箱的情況下進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了倉庫管理的透明化、可視化，從而提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

（2）在價(jià)值鏈方面，通過RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)倉庫信息的可視化管理，高層管理者可以快速了解到詳細(xì)可靠的庫存信息，及時(shí)掌握市場需求。并且，RFID技術(shù)縮短了盤點(diǎn)周期，不斷合理優(yōu)化庫存，使得工作人員可以精確地掌握貨物情況，使企業(yè)從中獲益。

4.2 RFID技術(shù)應(yīng)用于倉庫管理的劣勢

（1）信息安全方面，RFID技術(shù)提高了供應(yīng)鏈條下某節(jié)點(diǎn)企業(yè)的透明度，雖提高了整個(gè)供應(yīng)鏈管理的水平和效率，但也對共享信息的安全性提出了新的要求，標(biāo)簽的非法讀取與跟蹤等新的安全隱患不斷出現(xiàn)。

（2）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度方面，雖然RFID技術(shù)相對于傳統(tǒng)庫存管理，精簡了工作環(huán)節(jié)，減少了信息誤差，但并不能從根本上制止誤差存在。特別是當(dāng)貨物為貴重物品時(shí)，電子標(biāo)簽或閱讀器出現(xiàn)失誤而漏讀時(shí)，即使是一件物品，企業(yè)損失也是重大的。

（3）與現(xiàn)有系統(tǒng)融合方面，RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈的應(yīng)用中還處于新興發(fā)展階段，仍然面臨著如何將RFID很好地融合到企業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的信息交換和管理以及各個(gè)系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)傳輸格式等問題。

5.展望

運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)跨越式發(fā)展成為現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展趨勢，本文就RFID技術(shù)做了相關(guān)闡述，討論了利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)倉庫可視化的方案，設(shè)計(jì)了RFID倉庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了倉庫中貨物從入庫、出庫，以及定期盤點(diǎn)等全方位的透明化管理，并對其應(yīng)用于倉庫管理的優(yōu)劣勢進(jìn)行分析，對其發(fā)展前景進(jìn)行展望。

RFID的庫存管理系統(tǒng)無論在時(shí)間效率上還是價(jià)值鏈方面都有著傳統(tǒng)庫存管理辦法無法比擬的優(yōu)勢，但也存在一定的劣勢，如信息安全，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及與現(xiàn)有系統(tǒng)融合等方面。雖然這些因素一定程度上制約著RFID技術(shù)的應(yīng)用，但是，RFID庫存管理節(jié)省了工作時(shí)間，降低了人工成本，提高了工作效率，其設(shè)計(jì)方面與使用價(jià)值方面的優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其局限因素。并且，隨著科技的不斷進(jìn)步，RFID技術(shù)正在不斷更新和完善，它必將運(yùn)用到更多行業(yè)，具有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。

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作者單位：（云南財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院）