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無線射頻識別技術[1](radio frequency identification,RFID)是一種非接觸的自動識別技術, 它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。在RFID系統(tǒng)工作時,數據碰撞將導致讀寫器的接收機不能正確而及時地讀出數據,從而降低RFID系統(tǒng)的工作性能及其效率。標簽防碰撞算法可以實現(xiàn)多個標簽與讀寫器之間的正確通信,其性能決定了標簽的識別速度和效率。因此, 標簽防碰撞算法是RFID系統(tǒng)中的關鍵技術之一,其優(yōu)劣性在很大程度上決定了射頻識別過程的時間性能以及識別成功率。
傳統(tǒng)的標簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹形算法[4-5]2類。ALOHA算法是1種完全隨機接入的多址接入協(xié)議算法,比如:PALOHA算法(隨機推遲算法)、時隙ALOHA算法(SA算法)、幀時隙ALOHA算法(FSA算法)、動態(tài)幀時隙ALOHA算法(DFSA算法)和分組ALOHA算法等。該類算法在標簽試圖發(fā)送數據時,并不考慮信道當前的忙閑狀態(tài),一旦產生數據,就立刻決定將其發(fā)送至信道,這種發(fā)送控制策略有嚴重的盲目性。隨著用戶數量或發(fā)送信息量的增加,這種完全隨機接入的算法將使信道重疊現(xiàn)象加劇,碰撞概率增大,傳輸性能下降。
近幾年,有學者提出了采用CDMA技術進行防碰撞的方法,其性能有明顯改善。文獻[6]提出在標簽識別過程中,使用碼分多址技術,實現(xiàn)一個時隙可以同時傳輸多個標簽。文獻[7]提出了一種基于碼分多址思想的時隙ALOHA算法,來解決射頻識別中的防碰撞問題,此算法的系統(tǒng)穩(wěn)定范圍要大于時隙ALOHA系統(tǒng),并且當選用的擴頻碼組階數為N時,此算法的最大吞吐量可達原時隙ALOHA的N倍。上述2個文獻所提到的算法,當標簽數量很多時,數據碰撞的概率明顯增加,使系統(tǒng)的吞吐量急劇下降,影響了系統(tǒng)的整體性能?;谝陨显?,本論文提出了1種改進的基于CDMA技術的防碰撞算法,能夠適應大量標簽的識別應用,減少了識別碰撞的發(fā)生,使系統(tǒng)吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1(2)由于傳統(tǒng)的基于ALOHA的防碰撞算法中一個時隙最多只能正確識別一個標簽的信息,所以當標簽數目過大時,系統(tǒng)的吞吐率,即正確識別標簽數目所占的百分比將會大幅度的降低,所以對于過量的標簽,本算法將會采取對所有標簽進行分組識別,當標簽需要分成2組時(系統(tǒng)識別幀最大時隙數N為256):nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 (3)用上述公式可知n=354,所以當標簽數量大于354時,系統(tǒng)將會對標簽分組識別。
本文提出的新型算法如下:依據分組幀時隙ALOHA算法,通過此算法的分組規(guī)則,完成識別的所有標簽的分組。分組幀時隙ALOHA算法的分組規(guī)則如下:當標簽數量≤354時,無論幀長選擇8個時隙還是256個時隙,標簽都不分組,按照一個大組來進行識別;當標簽數量>354時,幀長選擇256個時隙比較適合讀寫器的識別;當標簽數量在355707時,標簽分為2組;當標簽數量在708~1 416時,標簽分成4組更適合信息的傳輸識別。當標簽數量更多時,按照這個規(guī)律分成合適的組數再進行識別,詳細過程如圖1所示。標簽分組工作完成后,在每個分組中分別采用碼分多址技術,利用其技術的保密性、抗干擾性和多址通信能力,對標簽中的數據進行擴頻處理并傳輸。然后讀寫器端利用碼組的自相關特性對不同標簽所發(fā)的數據進行解調,從而達到防碰撞的目的,進而完成對全部標簽的識別,也實現(xiàn)了同一時隙可以傳輸多個信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預先在待識別的標簽中植入擴頻性良好的正交碼組,以防止接收端沒有辦法正確解擴接收,本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執(zhí)行過程示意圖標簽識別過程中的碰撞次數,從而減少了識別時間并且降低了功耗。本論文將分組幀時隙ALOHA算法和碼分多址技術相結合,實現(xiàn)在每個分組內可以有多個標簽同時進行擴頻傳輸,并且在接收端采用并行接收技術進行多個標簽的同時接收。本發(fā)明在識別標簽過程中,每個組內均為一個獨立的識別過程,在分組幀長不改變的前提下,提高了標簽數量龐大時的系統(tǒng)性能。有效地減小標簽之間的碰撞概率,縮短讀寫器操作時間,提高吞吐率, 很適合應用于具有較大數量標簽的RFID系統(tǒng)中。
2仿真結果
本論文提出了采用碼分多址技術的新型防碰撞算法,并仿真了固定時隙數下ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐率和本文所提出的算法改進后的系統(tǒng)吞吐量。
RFID系統(tǒng)中時隙ALOHA算法的幀長取值從16個時隙到256個時隙變化,根據公式2,系統(tǒng)吞吐率如圖2所示。其中,系統(tǒng)仿真設定的信息幀長F即時隙數設定按2的冪次方遞增,即F取值從16個時隙變化到256個時隙,橫坐標為標簽數N從1變化到500,縱坐標為吞吐率。當幀長設定為256個時隙,標簽數量少于256個時,系統(tǒng)吞吐量隨著標簽數量的增加而增加,直到標簽數量達到256時系統(tǒng)的吞吐量達到最大值。隨著標簽數量的逐漸增多,系統(tǒng)的吞吐量又呈現(xiàn)下降趨勢。從圖2可以得出2點結論:一、當標簽個數接近信息幀長時,系統(tǒng)的吞吐率比較高;二、隨著幀長取值的增加,系統(tǒng)對標簽的識別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼,其在對標簽的ID號進行擴頻處理后,即可實現(xiàn)在同一時刻有2個以上的標簽同時進入讀寫器的識別區(qū)域,它們同時發(fā)送各自的ID號后,讀寫器在接收到這些在空間疊加后的信號時也能完整地分離出不同標簽的ID號,突破了時隙ALOHA算法在同一時刻不能有2個以上標簽到達的限制。此時,系統(tǒng)的吞吐量為(Walsh序列的階數為r)esucc=∑t=2rt=1N×P(N,n,t)(4)固定時隙數的ALOHA算法的系統(tǒng)吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的比較仿真結果如圖3所示。仿真條件為標簽的到達情況符合泊松過程。仿真圖3給出了RFID系統(tǒng)的讀寫器閱讀100個標簽的識別結果,其中新型算法選用的是Walsh序列,其階數r取值從2變化到3,固定時隙數的ALOHA算法的信息幀長F取值從32變化到64,橫坐標為標簽數N從1變化到100,縱坐標為吞吐量。從仿真結果看,在同樣的到達率的條件下,階數越大,算法的吞吐量越高,系統(tǒng)的識別性能有明顯改善。并且隨著到達率的增加,新型 算法的吞吐量也隨著增加,當標簽到達量與階數相等時,系統(tǒng)吞吐量達到最大,但到達量大于階數時,吞吐量隨著到達率的增加而呈下降趨勢。這是由于當在同一時隙內到達的標簽數量增加到一定程度后,基于Walsh序列階數r的有限性,選用相同的Walsh序列作為擴頻碼的標簽數量將會增加,此時必然導致碰撞的增加。當選用的Walsh序列階數為3時,基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的系統(tǒng)吞吐量可高達3.2,遠高于時隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數的提高,吞吐量的最大值還可以提高,但這會以增加讀寫器和標簽的硬件復雜度為代價,在實際使用中必須根據需求在吞吐量和Walsh序列階數中作出折中選擇。
3結束語
本論文在標簽的到達情況符合泊松過程的情況下,利用碼分多址技術的多址通信能力,結合分組幀時隙ALOHA算法的優(yōu)勢,創(chuàng)新地提出了一種RFID系統(tǒng)中基于碼分多址技術的新型防碰撞算法。理論和仿真實驗表明:同已有的標簽防碰撞算法相比,本論文提出的新型算法提高了標簽數量龐大時的系統(tǒng)性能,能有效地減小標簽之間的碰撞概率,縮短讀寫器操作時間,提高吞吐率, 很適合應用于具有較大數量標簽的RFID系統(tǒng)中。
參考文獻:
本文提出一種基于頻射識別(RFID)技術的車輛自動識別系統(tǒng),它同時可以實現(xiàn)BRT站臺的站牌電子化,智能化。射頻識別技術是一項新興的非接觸的自動識別技術,與其它自動識別技術相比,該技術具有識別距離遠、速度快以及抗干擾能力強等優(yōu)點。本文所設計的車輛自動識別系統(tǒng)就是利用該技術來實現(xiàn)對車輛身份的自動識別與信息采集。該方法彌補了傳統(tǒng)車輛信息采集中的許多缺陷,方便了對車輛的管理,適應了智能交通系統(tǒng)發(fā)展的需要。從乘客的角度來,我們利用無線射頻通信,讓公交車停在指定位置的??奎c;利用語音播報及LED顯示,使站臺上的乘客提前知道即將到來的是幾路車,具體停靠的站點;我們還利用傳感器技術,限制司機所??康奈恢帽仨毷请x站點30厘米以內,方便乘客上車。
[關鍵詞]快速公交;射頻識別;電子站牌;準確???/p>
中圖分類號:TU98.4 191 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)29-0292-01
1.研究背景
隨著我國城市社會經濟高速發(fā)展,城市交通堵塞、群眾出行不方便問題日益突出,尤其大中城市的交通問題已經逐漸影響到社會正常運營。為改善交通擁擠狀況各城市都在大興土木,道路越修越寬,交通設施占用的城市土地資源越來越多,終有一天會超過城市所允許的最大容量。為避免城市交通陷入擁擠―修路―再擁擠―再修路的惡性循環(huán),2005年10月總理、曾培炎副總理先后作出重要批示,要求各地優(yōu)先發(fā)展城市公交。一時間,“城市公交優(yōu)先”成為了社會各界關注的焦點。但是,隨著城市居民生活水平逐年提高,人們對出行的質量要求也越來越高,經濟、安全、舒適、快捷的出行已經成為現(xiàn)代城市居民追求的目標。但從目前的狀況來看,我國大部分的常規(guī)交通并不能滿足人們對出行的要求,公交服務水平普遍偏低。主要表現(xiàn)在運力不足,運行速度不高,準點率低,公交車型陳舊,公交線路不合理,公交吸引力低等。所以,在這種大背景的推動以及世界諸多城市建設快速公交系統(tǒng)的大力影響下,我國各大城市開始把快速公交系統(tǒng)推到了緩解城市交通壓力的前臺,北京、杭州、天津等地已相繼建成,合肥的快速公交已經投入使用,而且在不斷的完善中。
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別距離從幾厘米到幾十米遠,而且依據讀寫的方式不同,可以輸入說千字節(jié)的數字信息,具有極高的保密性。識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。此外,由于射頻識別技術受外界的干擾較小,其識別準確率也比傳統(tǒng)的基于視頻圖像處理技術要高。因此,F(xiàn)RID技術已在世界各地得到廣泛的應用,以美國、日本和歐洲為首的發(fā)達國家對FRID技術的應用研究已達到相當高的水平,而基于射頻識別技術的車輛自動識別系統(tǒng)在我國的研究和應用尚處在起步階段。
2.設計原理
2.1 設計思路
系統(tǒng)結構:本系統(tǒng)主要由錄放系統(tǒng),LED顯示以及射頻信號的發(fā)射與處理組成。(圖1)
首先將準備放音的內容預先錄存儲到語音芯片中,當站臺接收到從公交車發(fā)送來的數據后,單片機1根據收到的有效公交車名數據,然后向語音芯片發(fā)送對應的語音播放地址,啟動語音芯片送出音頻信號,語音芯片將音頻數據濾波后經功率放大器驅動揚聲器播放語音,完成語音播放。同時與單片機2通信,驅動數碼管顯示相關車輛及??啃畔?,從而實現(xiàn)車輛自動識別與乘客引導。
2.2 RF無線通信
典型的RFID系統(tǒng)可分成兩個部分。一部分是安裝在公交車的發(fā)射端,另外一部分就是安裝在BRT站臺的接受端。有源標識卡不斷主動向外發(fā)出無線電信號(1秒鐘發(fā)送3次),并且能夠傳輸較遠距離,該無線信號是有編碼的,每個標識卡的編碼是唯一的。標識卡發(fā)出的無線信號如果是在讀卡器的有效測量距離內,則該無線信號通過讀卡器上的天線被讀卡器接收并解碼,然后可以通過 TTL232接口將信息發(fā)送給單片機進行處理。
2.3 語音錄放模塊
語音自動播報電路如圖,由于需要預錄取相關的公交車信息及提醒語句,電路中必須加入語音功放電路。語音功放電路包括:語音芯片、音頻功率放大器、揚聲器等。本論文選用ISD4002語音芯片和自帶功率放大的音響,語音電路接口設計原理圖如圖2所示。
2.4 LED屏顯示電路
單片機驅動LED數碼管有很多方法,按顯示方式可分靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示,按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼。靜態(tài)顯示就是顯示驅動電路具有輸出鎖存功能,單片機將所要顯示的數據送出后就不再管,直到下一次顯示數據需要更新時再傳送一次新數據,顯示數據穩(wěn)定,占用很少的CPU時間。動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器件進行數據刷新,顯示數據有閃爍感,占用的CPU時間多。這兩種顯示方式各有利弊:靜態(tài)顯示雖然數據穩(wěn)定,占用很少的CPU時間,但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅動電路,使用的硬件較多;動態(tài)顯示雖然有閃爍感,占用的CPU時間多,但使用的硬件少,能節(jié)省線路板空間,本設計采用動態(tài)掃描的方式驅動三個級聯(lián)數碼管。對各部分電路進行焊接調試,系統(tǒng)能夠很好的識別無線射頻的信息,并且LED和語音模塊都能正常工作,達到的預期的目標。
3.創(chuàng)新特色
智能公交系統(tǒng)目前正處于迅猛發(fā)展時期,市場前景廣闊。智能公交系統(tǒng)包含眾多子系統(tǒng),也涉及到很多交叉技術,是一個復雜的大系統(tǒng)。而在所有子系統(tǒng)及其所需功能中,公交車定位和報站系統(tǒng)又是整個公交系統(tǒng)的基礎。本設計通過對無線射頻技術特點和應用現(xiàn)狀的研究,結合我國目前城市快速公交現(xiàn)狀以及公交系統(tǒng)智能化的要求,提出一種新型智能化公交自動識別方案。在應用領域,如果一個設計的移植性差就意味著失敗,這些可擴展性都是由數字電路系統(tǒng)的特點來決定的,特別是射頻接口發(fā)射功率、發(fā)射頻率和MCU 控制程序可以修改,對應不同的系統(tǒng)可以設置不同的程序和參數;系統(tǒng)硬件模塊也可以針對不同的系統(tǒng)做相應的修改。
4.應用前景
在世界諸多城市BRT建設的影響下,特別是國務院出臺81號文后,國內許多城市開始把發(fā)展大容量快速公交系統(tǒng)推到了緩解城市交通擁堵的前臺,紛紛開始規(guī)劃和建設BRT線路和系統(tǒng)。北京市編制了中心城公共汽(電)車線網規(guī)劃,并首次把BRT作為公共汽(電)車線網的一個功能層次,融入公交線網整體結構中,與常規(guī)公共汽車線網以及城市軌道交通線路有很好的銜接換乘關系。杭州開通了首條全長28公里貫穿城市東西走向的BRT線路,并計劃2~3年構筑起2至3條快速公交(BRT)線路以形成體系規(guī)模。此外,上海、廣州、西安、南京、成都、重慶、濟南也都在積極籌備建設BRT,有些城市目前已處于可行性研究階段。
總的來說,國內BRT的建設還處于起步階段,本設計所提出的BRT公交車準確??考俺丝蜕宪囎詣右龑到y(tǒng)能夠有效解決BRT公交的準確??考耙龑С丝陀行蜃屲嚨葐栴},大大提高了市民乘車效率,減小了交通隱患。市場前景廣闊。
基金項目:2013年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201310364012)
參考文獻
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關鍵詞:RFID技術;信息系統(tǒng);物流管理
中圖分類號:F252 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8772(2012)01-0085-04
收稿日期:2012-01-08
作者簡介:鄒廣宇(1983-),男,天津人,計算機管理員,從事信息系統(tǒng)研究。
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被廣泛應用到各個領域。目前的自動識別技術主要包括兩個種類:條碼技術和無線射頻(RFID)技術。隨著這兩種技術的不斷發(fā)展,自動識別技術已經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大,現(xiàn)代的物流行業(yè)涉及的種類是很煩瑣的供應鏈結構也相應地變得很復雜,很多時候都是要求遠距離的傳輸,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,最早出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)場上為飛機的一種敵我目標識別出現(xiàn)的。但是由于成本和技術限制等諸多原因,一直沒有得到廣泛的應用。
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行信息的追蹤和查找,但是這種方式對網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技術的研究現(xiàn)狀。條形碼技術可以說最早是由沃爾瑪公司開始應用的,從此成為了各個物流行業(yè)中的重要識別技術。而現(xiàn)在沃爾瑪公司否定了條碼技術開始使用電子標簽,這充分地說明了RFID技術明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的條碼技術。也預示著RFID技術在商業(yè)物流行業(yè)中的應用會得到普及,最終取代條碼技術。RFID技術在中國作為一種新型的自動非接觸式識別技術的發(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手段,RFID技術還是具有很大的發(fā)展前景和空間的。
3.論文研究的主要內容
本文主要是把RFID技術應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,涉及到我們社會經濟的任何一個方面,是一個錯綜復雜的社會系統(tǒng)。從大的材料供應商、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 Logistics Information System,以下簡稱為LIS。LIS的主要組成:計算機軟硬件、通信網絡的主要設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。通過計算機技術對數據進行處理,可以向運營商和客戶提供相應的共享數據,并且可以加強企業(yè)和企業(yè)之間的合作關系,形成一種更加優(yōu)越和完善的供應鏈網絡。
2.物流管理系統(tǒng)的主要結構及類型
一個完善的物流信息管理系完成的主要功能包括:首先對信息進行采集整理存儲,然后對有用的信息進行相應的傳輸和利用。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
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)條碼技術簡介。這種識別技術主要是被應用在計算機的數據的輸入與輸出。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???。由于這些優(yōu)點的存在,條碼技術目前被廣泛應用在國內外的物流行業(yè)中。條形碼識別技術由于具有非常優(yōu)越的優(yōu)點,準確可靠快速的傳輸,使得它的應用價值非常大。其中條形碼的設備主要分為條形碼的印刷設備和條形碼的掃描設備。(2)RFID識別。射頻識別技術,即RFID技術是一種非接觸式的自動識別的技術。一個標準的射頻識別系統(tǒng)是由三部分構成的:電子標簽、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技術簡介
由于射頻的數據保密性非常好,所以目前被廣泛地應用在防偽行業(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:標簽、閱讀器、天線和數據的讀寫系統(tǒng)。
標簽的作用:RFID的電子標簽是由耦合元件組成的。上述每個電子標簽都具有唯一的UID編碼。是標簽唯一識別的標識。讀寫器:讀寫器是電子標簽的讀寫設備。主要控制數據的讀寫。天線:主要完成讀寫器和標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用軟件系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要是將讀寫器上的信息和數據傳遞到電腦上的數據處理中心進行處理和應用。這也是RFID技術的基本原理。
2.RFID組成部分簡介
(1)電子標簽。RFID系統(tǒng)中的電子標簽是整個系統(tǒng)的數據的載體。通常情況下,一個完整的電子標簽主要是由標簽元件和天線組成。電子標簽與條形碼不同的是電子標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,可以適當地改寫編程的程序來滿足不同情況下的電子標簽的需求。(2)讀寫器。在RFID系統(tǒng)中,負責數據的讀寫的設備主要是讀寫器設備。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據進行讀寫、處理并且顯示等。(3)數據的管理系統(tǒng)。完整的RFID系統(tǒng)除了包括最基本的標簽、天線、閱讀器外,還應該具有一整套完整的數據管理系統(tǒng)。數據管理系統(tǒng)的主要功能是完成數據信息的處理和存儲共享。
3.RFID技術的優(yōu)點
RFID技術的出現(xiàn),使人們認為RFID技術是條形碼的高級形式,但是這種說法是沒有什么理論依據的。RFID作為一種新型的非接觸式自動識別技術,它在很多方面都優(yōu)于條形碼技術。RFID技術的優(yōu)點很明顯,它不需要光源,并且更加安全。
4.RFID技術目前面臨的問題
RFID技術是一種新型的識別技術,它與條形碼識別技術相比,發(fā)展的歷史比較短。所以技術還不是很成熟,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技術的主要應用
隨著信息技術的發(fā)展,RFID技術也有一定的發(fā)展,被應用在許多不同的領域,最主要的應用范圍包括:零售、倉儲、生產和運輸行業(yè)。
2.目前物流公司的現(xiàn)狀
經濟需求的不斷增長,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,標準和網絡化都不完善,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的成本,減少了不必要的浪費,有助于管理者的經營。
4.RFID系統(tǒng)結構的選擇
本文主要用到的數據庫是SQL。采用的主要構架是B/S模式。下面分別對這兩種技術進行簡單的介紹。(1)SQL簡介。SQL(Structured Query Language), 它的意思是結構化查詢的語言。SQL這種語言最主要的功能是它可以很好地與各個數據庫建立相應的聯(lián)系并且可以進行很好的溝通。(2)瀏覽器/服務器(B/S)構架。目前來說管理信息系統(tǒng)主要的構架類型主要包括:主機/終端型、客戶機/服務器即所謂的C/S模式、文件/服務型、三層的B/S和多層分布的形式。
這種技術是www技術和數據庫技術相結合的結果,是未來數據庫發(fā)展的主要方向。
B/S模式的主要結構如圖2所示:
5.系統(tǒng)成本的分析
我們知道RFID系統(tǒng)主要是由標簽、天線和閱讀器構成的,所以它的主要硬件成本也是由這三部分構成,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)點遠遠勝過了糨的這個不足。
五、系統(tǒng)的總體設計研究
1.基于RFID的物流管理系統(tǒng)的總體目標
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)會很好的解決上述的問題。我們最終的目的都是為了提高服務水平并且降低物流運輸的總成本。
2.系統(tǒng)硬件產品介紹
本系統(tǒng)設計的是一個基于RFID硬件產品已有的物流管理系統(tǒng),所以首先對RFID不同用途的讀寫設備和它們的應用場合作了一下簡單的介紹,例如,下面這款電子標簽:
本系統(tǒng)選用的電子標簽是TI2048,這款電子標簽是TI公司新出的一款粘貼式的電子標簽。如圖3所示:
3.流程分析
(1)物流公司工作的流程分析。每個服務行業(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確并且完整地到達目的地,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。
4.軟件平臺和功能設計
Java EE開發(fā)平臺目前被廣泛應用在各種各樣的信息化平臺的開發(fā)中。在目前實際應用的Java EE開發(fā)平臺中,它主要由兩部分構成:第一種是以Spring, Hibernate兩個框架為基礎核心來構建的,這種類型的應用一般都不要應用服務器的支持,一般在Jetty,Tomcat等Web服務器上就可以很好的運行,這類Java EE應用被稱為輕量級的Java EE應用;另一種類型的Java EE則以EJB3. 0為核心來構建,這種類型的應用需要EJB容器支持,一般情況是需要在JBoss,WebLogic,WebSphere服務器中來運行,這類Java EE應用是sun公司官方推薦的Java EE平臺,所以它一般情況下稱為重量級的Java EE應用。
5.RFID物流管理系統(tǒng)的設計原則
首先,要確保系統(tǒng)具有一定的先進性。這里所說的先進性主要指的是RFID技術所特有的優(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,保證客戶財產的安全,是物流公司的首要職責。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,那么出現(xiàn)問題后不僅是客戶的財產丟失,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)通用性和擴展性的設計。通用性和擴展性是各個環(huán)節(jié)的樞紐,相當于是系統(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系。
6.系統(tǒng)模塊設計
本設計中的管理系統(tǒng)軟件主要由8個模塊構成:系統(tǒng)的設置模塊、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、總結與展望
1.總結。本文設計是基于RFID技術的物流信息管理系統(tǒng)。硬件設備包括電子標簽和閱讀器設備。軟件部分主要是由web服務器和基于Java EE 和SQL Server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技術與物流管理系統(tǒng)相結合。這個創(chuàng)意的最大優(yōu)點是增強了企業(yè)和企業(yè)之間的合作關系,確保貨物運輸過程中的準確性和安全性,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,而且還在很大程度上提高了物流行業(yè)的經濟效益。
2.展望。目前中國的RFID技術還處于剛剛起步的狀態(tài),RFID技術的應用還不夠完善, RFID技術的物流管理系統(tǒng)的成本較高,造成了RFID技術物流管理系統(tǒng)普及的困難。條形碼技術還會在很長一段時間內占據著識別技術的主要市場份額。但是RFID技術作為一項新技術,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)進行不斷的完善。主要包括:
一是可以將GPS模塊應用導系統(tǒng)中。GPS目前已經在很多國家中被使用,但在中國還是很少使用的。利用GPS的定位系統(tǒng),我們可以對丟失的郵件進行定位,然后搜查。這樣可以大大的減少不必要的損失,提高系統(tǒng)的安全性。
二是物流管理手機平臺的應用。隨著技術的發(fā)展,目前有很多系統(tǒng)都支持手機平臺。時代的需求,人人都有手機,手機成了必備品,所以把物流管理系統(tǒng)應用在手機平臺,這樣方便客戶對物流行業(yè)運輸的需求。提高了管理和查詢的效率。
三是RFID技術在郵件分揀中的應用。RFID是一種非接觸式的自動識別技術。所以我們可以利用這個優(yōu)點來對郵件進行快速的分揀。這樣,手持分揀設備,就可以對郵件進行識別和信息的顯示。
參考文獻:
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[5] Claudia Loebbecke.RFID Technology and Application in the Retail
關鍵詞:CPU卡;紅外線體溫測量技術;通用接口
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599(2012)02-0000-02
Automated Access Control System Application and"Hardware Plug-ins" Proposed in Library Management
Shen Lei
(Huazhong Normal University,Xiangyang441200,China)
Abstract:In order to solve the gates can not be quickly closed,we can take advantage of through-beam photoelectric sensors:the most before the start of a credit card when the gates open,this person walked into the gates;this time the speed of light blocked off,the sensor can quickly identify and access to remain open;when out of the access control system, which will immediately shut down.
Keywords:CPU card;Infrared temperature measurement technology;
Common interface
華中師范大學在新的一年里采用了全新的“校園一卡通”,相應的新圖書館引進了新的門禁系統(tǒng),二者的相互結合大大減少了人力物力財力,以往還需要一些工作人員檢查學生證,現(xiàn)在完全不必要了,大大可提高了進出圖書館的效率。下面將就此談談自動門禁系統(tǒng)的應用及對圖書館管理所發(fā)揮的作用和相應的改進以及“硬件插件化”的提出。
一、一卡通――“學生的校園身份證”
在講圖書館門禁系統(tǒng)之前還要先說說進出圖書館的身份識別證明,即校園一卡通。華中師范大學的“校園一卡通”采用的是目前最先進的CPU卡,是師生在校內消費和身份識別的載體。
學校采用的是非接觸式CPU卡,是一種真正意義上的“智能卡”。它將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中,封裝成卡的形式,外形與磁卡相似。卡內集成電路中包括中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)以及片內操作系統(tǒng)COS等主要部分,猶如一臺超小型電腦。這種卡具有很高的數據處理和計算能力以及較大的存儲容量,因此應用的靈活性、適應性較強。加之在硬件結構、操作系統(tǒng)、制作工藝上采用了多層次安全措施保證其極強的安全防偽能力,已經成為對數據安全有保密性的特殊敏感場合的最佳選擇,如金融信用卡、手機SIM卡等。加之校園卡須具有身份識別功能,要求具有數字簽名功能,CPU卡能夠很好地實現(xiàn)密鑰管理系統(tǒng)的各項功能指標,因此確定在”校園一卡通”系統(tǒng)中校園卡采用非接觸式CPU卡型也在情理之中。
依托校園網絡的應用系統(tǒng),在學校范圍內,凡有現(xiàn)金、票證或需要識別身份的場合均采用一卡來完成。校園卡將逐步取代以前的各種證件如食堂卡、借書證等的全部或部分功能,具有個人消費、充值圈存、圖書借閱、身份識別及其它業(yè)務,以后將逐步擴大使用功能,建立成為個人的綜合信息平臺,實現(xiàn)“多卡合一、一卡通用、一卡多用”。
提高管理水平和工作效率,方便師生工作、學習、生活。及時的信息更新,動態(tài)的了解所有人員的情況;實時的統(tǒng)計及報表生成,對管理者宏觀掌控上提供依據;多種途徑的信息查詢及圈存機的使用,方便自助繳費,提高效率。
以校園卡片為信息載體,促進各項管理工作及信息的整合與共享,為進一步實現(xiàn)數字化校園打下基礎。
使用校園卡將為廣大師生員工的工作、學習、生活帶來方便,使學校的各項管理工作高效、便捷,既實現(xiàn)了對師生員工日?;顒拥墓芾?,又為教學、科研和后勤服務提供了重要信息。同時,校園“一卡通”系統(tǒng)又是數字化校園的重要組成部分,是數字化校園中信息采集的基礎工程之一,對學校的管理和決策支持具有重大意義。
二、自動門禁系統(tǒng)
整套自動門禁系統(tǒng)(包括設備)由兩部分組成,一部分為物理設備,即持一卡通進出的閘機,而另一部分則是安裝在計算機上的軟件產品。而軟件產品分兩部分,一部分是閘機監(jiān)控軟件,它安裝在閘機監(jiān)控電腦上,主要用來設置閘機的工作參數,控制閘機的運行、停頓、監(jiān)控進入人員等。另一部分是用于更新數據庫信息及進行統(tǒng)計報表的軟件,它主要是用來更新數據庫中的讀者信息,包括借書還書記錄,以及生成、打印報表、圖表等。所有門禁閘機均可與圖書館自動化管理系統(tǒng)聯(lián)網連接,數據由門禁管理機集中管理,并及時反饋到圖書館自動化管理系統(tǒng)上。
三、門禁系統(tǒng)工作流程
(一)讀者持證由閘機刷卡自動讀識,自動門禁系統(tǒng)只需讀取卡中的有關數據與讀者數據進行有效性校驗,有效卡則閘機開門放行,無效卡則閘機關門禁止通行。,同時生成進館記錄并傳送至后臺主數據庫(具體工作流程見下圖)。
(二)在硬件工作的同時,門禁軟件系統(tǒng)根據實時采集進館人員數據,產生詳細進館記錄按照要求(如讀者類別、單位、時間等)生成統(tǒng)計報表和統(tǒng)計圖,同時也可用作圖書館職工考勤,同時系統(tǒng)能自動存儲各種歷史記錄及報告,并可隨時打印。
四、缺點與不足
當然我們學校的圖書館的門禁系統(tǒng)還有其不足的地方,首先是比如前面一個人刷卡之后需要相當長(至少五秒鐘),在這段時間里至少可以允許一個人進去。要是一般學生只是為了偷懶還好,要是社會人員就可能帶來不必要的麻煩。但是如果時間太短又可能夾住前一個學生,也不好;因此要是能設置一個能夠自動識別前一個人是否進入的裝置就顯得很有必要。
比如我們可以利用對射式光電傳感器:最開始前一個人刷卡這時候門閘打開,此人走進門閘;這時候人把光速擋著,傳感器能迅速識別并使門禁持續(xù)開放;當人走出門禁系統(tǒng)的時候,這時候就會立刻關閉。這樣就能既讓持卡人有充分的時間進入,又能避免無證人進入的弊端。
另外我們都知道冬季是傳染病,特別是感冒的高發(fā)期,而華師的圖書館是開放空調的,在溫度為二十五度的溫暖環(huán)境中細菌病毒傳播的速度是非??斓?。因此在感冒高發(fā)期適當的限地一部分患有重感冒的學生進入圖書館也是非常必要的?;诖?,我們可以在門禁上安裝一個紅外線體溫測量儀,快速統(tǒng)計進入門禁系統(tǒng)的時候學生的體溫,就能詳細了解學生的身體健康情況,從而判定學生的是否應該被允許進入圖書館學習;如果身體不適合此時系統(tǒng)可以發(fā)出“同學請注意身體,多喝水,必要時看醫(yī)生”之類的話,更具有人性化的管理。還可以把數據傳到校醫(yī)院幫助醫(yī)生做出決策,保證學生健康。
同時最近圖書館老是丟筆記本電腦,我們同樣也可以在入館的時候在筆記本上貼上一個條形碼,同時掃描一卡通和筆記本上的條形碼,當出館的時候我們要求每一臺筆記本和條形碼都要掃到門禁系統(tǒng),這樣和之前的匹配,要是一樣的話就放行。這樣應該可以在一定程度上降低偷竊行為的發(fā)生。如此應用不勝枚舉。
五、“硬件插件化”的提出
從以上的分析我們不難看出CPU卡、智能門禁系統(tǒng)種種高科技給圖書館的管理帶來了很大的方便,但同時也有很多地方需要完善。這些現(xiàn)在看起來的缺陷并不能完全歸咎于當時的設計門禁系統(tǒng)的工程師,因為誰知道后續(xù)還有這么多問題存在?誰也不可能面面俱到。因此,我們提出了一個類似瀏覽器有很多插件的的“硬件插件化”的概念。我們都知道在著名的google瀏覽器有Chrome Webstore,在這個里面有各種豐富多彩的插件供我們選擇,從而使瀏覽器的應用更加豐富,玩起來也更有趣味;同樣的我們?yōu)槭裁淳筒荒茉谟布弦沧鐾瑯拥母倪M呢?我們的工程師可以在前一代產品的生產上面做出一定的通用接口,為下一代的產品更新提供方便。比如,我們學校的圖書館可以自動識別是不是有學生忘記借而無意識地把書帶走了,但是其自動報警功能不夠形象化,但是如果設置成“請檢查是否拿錯了書”之類的就有趣多了。其他的情況可以如“請通過”,“非本館讀者”,“重復刷卡”,“掛失卡”“歡迎下次再來”等,對非法闖入者予以聲光告警提示。但是我們學校原來的硬件上面沒有相應的音響設備,所以做起來非常艱難,如果我們之前留下了一定的通用接口,那么一個花費只需要幾十塊的音響就可以裝上去了,同時再寫入相應的軟件即可,因此只需花很少的錢就能達到很好的效果。而在工程實施上,智能報警程序是最簡單的,很容易寫,只是要對觸發(fā)這個報警的條件規(guī)定好,不能亂報、誤報。寫報警程序的好壞對設計工程師來講,沒有太大必要,但對用戶來講很必要,直接關系到用戶對產品品質的認可,因此從這一方面來說還是很重要的。同樣的上面的紅外線快速測量體溫,自動識別是否有人未刷卡而進入都可以通過之前留下的通用接口來解決;顯得非常方便。而且,我們可以看到以上的一些基于圖書館門禁系統(tǒng)的改進舉例在不同時期可以安裝不同的應用,如:一般而言只需在冬天感冒高發(fā)期才有必要安裝紅外線設備,等等。
可以看出如果我們能實現(xiàn)“硬件插件化”,產品在更新的時候就可以減少很多的花費,這樣就更有利于產品的更新?lián)Q代,也更能減少社會資源的浪費,節(jié)省了大量的人力物力財力。雖然現(xiàn)在的工業(yè)上的接口很多是通用標準的,不同的接口連接也有相關的通信協(xié)議和轉換器件;但是畢竟還有很大一部分沒有能夠實現(xiàn)這種統(tǒng)一接口,如果我們能進一步推動統(tǒng)一接口,進而在這方面能達成統(tǒng)一共識相信一定能帶來一場產業(yè)性的革命。
參考文獻:
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[2]李明金.人體溫度高精度測量與顯示技術.南京理工大學.光學工程碩士論文,2010
[摘 要] RFID技術在冷鏈物流中的應用越來越受到重視。論文介紹冷鏈物流、RFID技術的概念以及基于RFID技術的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作原理,說明了RFID技術應用于冷鏈物流溫控管理的必要性,并用實例說明。
[關鍵詞] 冷鏈物流 RFID 溫控管理
一、什么是RFID技術
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,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,可以透過外部材料讀取數據,操作快捷方便。此外,儲存的信息量也非常大。
最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:標簽(Tag),閱讀器(Reader),天線(Antenna)。標簽進入工作區(qū)后,接收閱讀器發(fā)出的射頻信號并獲得能量進而發(fā)送存儲在芯片中的有用信息,或主動發(fā)送某一頻率的信號;閱讀器讀取信息解碼后,傳至后端的信息系統(tǒng)進行數據處理。
二、“冷鏈”的概念
所謂冷鏈物流泛指乳制品產品、其他生鮮食品、 園藝品、生物制品等在生產、貯藏運輸、銷售,到消費前的各個環(huán)節(jié)中,始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下,以保證物品質量,減少物流損耗的一項系統(tǒng)工程。它是以冷凍工藝學為基礎、以制冷技術為手段的低溫物流過程。
三、RFID技術應用于冷鏈物流溫控管理的原因
冷鏈物流包括對貨品的冷藏(凍)加工、冷藏(凍)存儲、冷藏(凍)運輸及配送、冷藏(凍)銷售四個部分。
其中,運輸和配送過程中,由于環(huán)境因素復雜,涉及面廣,技術要求高,所以因貨物溫度發(fā)生較大變化而變質的風險也最大。冷鏈物流企業(yè)只有建立完善的冷鏈物流溫控系統(tǒng),才可降低風險,節(jié)省企業(yè)運營成本。
中國政府強制性監(jiān)管,要求推進食品放心工程。根據食品安全質量控制HACCP體系的要求,原料采購除了對保質期、外包裝、食品外觀等外,還對食品的內部溫度嚴格要求,需對其溫度實現(xiàn)實時監(jiān)控和記錄。為確保注射前疫苗質量,2005年國務院頒布了《疫苗流通和預防接種管理條例》。條例規(guī)定疫苗等生物制品從制藥廠成品倉庫到給有關人群接種的冷鏈儲存和運輸過程中,保留其溫度的監(jiān)測記錄。因此,為保證物品從生產企業(yè)到接種單位運輸過程中的質量,需要一套嚴格的溫控功能的冷鏈物流系統(tǒng)。
將RFID技術引入到冷鏈物流中,恰好可以很好解決此問題。帶溫度傳感器的RFID標簽數據存儲量大,可重復使用,使用成本低,在30米~100米內遠距離讀寫。通過RFID標簽,可以監(jiān)控到一個集裝箱內不同包裝單位的不同溫度,可連續(xù)記錄溫度變化的數據和相應的時間記錄,可以準確掌握冷鏈管理中最重要的運輸途中的溫度變化。RFID還可擴展為由企業(yè)或者聯(lián)盟建立覆蓋全冷鏈流程的冷鏈檢測中心平臺。由此,RFID技術的冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)利用實時監(jiān)控可以確定藥品環(huán)境溫度是否超標,減少不必要的損失,為構建完善的冷鏈物流系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。
四、基于RFID技術的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作原理
基于RFID的冷鏈溫控系統(tǒng)的工作方式如下:
1.將RFID溫度監(jiān)測器放入物品包裝或貨箱中,監(jiān)控器按照系統(tǒng)預定的時間間隔周期性地記錄測量到的溫度定時寫入RFID標簽的芯片中
2.當RFID標簽接收到讀寫器天線信號時,將溫度數據傳送給安裝在倉庫、配送中心等各節(jié)點的讀寫器,各個溫度監(jiān)測點的數據通過網絡上傳至數據中心存儲和處理,最終匯總至中心數據平臺,實現(xiàn)高效的冷鏈溫度監(jiān)測管理。
3.企業(yè)或聯(lián)盟成員通過口令獲取相關數據,實時監(jiān)控某物品的溫度變化,并可實現(xiàn)預警管理,同時提供便捷的查詢服務。
五、RFID 技術實現(xiàn)溫控管理的具體實例
RCG宏霸數碼科技(北京)有限公司推出的“RFID冷鏈溫度管理系統(tǒng)”就是通過先進的RFID技術及溫度傳感技術的有機結合來實現(xiàn)的。在需要恰當的溫度管理來保證質量的生鮮食品和藥品的物流管理中,將溫度變化記錄在帶溫度傳感器的RFID標簽上或通過GPS及溫度傳感功能的終端結合的無線通訊技術上傳到冷鏈物流管理系統(tǒng),對物品的生鮮度、品質進行細致地、實時地管理,可以實現(xiàn)食品流通過程中的質量監(jiān)控問題。
2005年法國的葡萄酒協(xié)會對澳大利亞的葡萄酒供應商的葡萄酒的質量產生質疑,認為是澳大利亞產葡萄酒質量有問題,味道過酸。澳大利亞供應商為證明葡萄酒質量沒有問題,在葡萄酒包裝里加入了帶溫度傳感器的RFID標簽,發(fā)現(xiàn)葡萄酒包裝內的溫度在貨船經過赤道的一段時間內超過了30℃。由此證明了葡萄酒味變酸是運輸過程中發(fā)生的,不是酒本身的質量問題。國際的冷鏈物流更需要一個由企業(yè)或聯(lián)盟建立覆蓋全冷鏈流程的冷鏈監(jiān)測中心數據平臺。
參考文獻:
論文關鍵詞:RFID,圖書館,變革
圖書館RFID智能管理系統(tǒng),以全新的讀者服務理念和文獻管理模式為先導,針對圖書館服務工作和文獻管理的實際需要以及存在的問題,以新興的RFID電子標簽識別技術為基礎,對館藏文獻的排架提出全新的定位和排架理念,采取讀者、文獻、書庫書架的一體化RFID標識,從而構架起計算機信息和館藏文獻、讀者服務之間的更為方便、高效、便捷的管理體系,全面實現(xiàn)圖書館文獻管理的智能化、高效化。
1 什么是RFID
1.1 RFID技術特點
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,俗稱電子標簽,是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID系統(tǒng)由兩個基本器件:一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成,是一種簡單的無線系統(tǒng),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。它的出現(xiàn)大大改變了圖書館的傳統(tǒng)服務模式。自助借還、高速盤點、快速查找、定位、順架、分揀均可實現(xiàn)。
1.2 RFID的分類
RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW),目前應用于圖書館的一般有高頻和超高頻。
高頻RFID標簽典型工作頻率為13.56MHz,一般以無源為主,標簽與閱讀器進行數據交換時,標簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內變革,閱讀距離一般情況下小于1米。由于天線較長,標簽面較大,容易被人發(fā)現(xiàn),但防干擾能力強,讀錯率少, 讀寫速度相對較慢。
超高頻標簽的工作頻率在860~960MHz之間,可分為有源標簽與無源標簽兩類。工作時射頻標簽位于閱讀器天線輻射場的遠場區(qū)內,標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標簽提供射頻能量,將無源標簽喚醒。相應的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1米,典型情況為4~6米,最大可達10米以上。超高頻采用電磁發(fā)射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。優(yōu)點是標簽面積較小,夾在書中的隱蔽性較強,不容易被讀者察覺,但由于親水性強,防盜效果會有所影響。
1.3 RFID技術的基本工作原理
RFID技術的基本工作原理是: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品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者主動發(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)進行有關數據處理。一套完整的RFID系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統(tǒng)三個部分所組成。
2 RFID圖書館管理系統(tǒng)組成
圖書館RFID智能管理系統(tǒng)分為“兩個平臺,十個子系統(tǒng)”,各子系統(tǒng)通過網絡實現(xiàn)數據共享,并通過SIP2協(xié)議接口模塊實現(xiàn)與圖書館其它管理軟件的無縫鏈接,實現(xiàn)數據的共享與交換。
2.1 圖書館RFID管理平臺
圖書館RFID管理平臺由電子標簽轉換子系統(tǒng)、館員工作站子系統(tǒng)、圖書盤點子系統(tǒng)、監(jiān)控中心子系統(tǒng)四個部分組成。
電子標簽轉換子系統(tǒng):實現(xiàn)對圖書標簽、借書卡標簽的關聯(lián)與注銷,架標、層標的注冊與注銷功能。圖書電子標簽通過關聯(lián),與圖書信息進行綁定,完成流通前的處理操作;借書卡標簽通過關聯(lián),與讀者信息進行綁定,完成讀者注冊工作;架標、層標的注冊為圖書管理單位設置,完成圖書典藏管理的準備。同時提供圖書查詢、讀者查詢、RFID標簽打印、日志查詢功能。
館員工作站子系統(tǒng):包括流通工作站、標簽轉換和圖書檢索工作站,為圖書館工作人員日常圖書借還、續(xù)借、檢索等提供方便。
圖書盤點子系統(tǒng):包括推車式移動盤點和便攜式盤點。實現(xiàn)對圖書的順架、盤點、上架、倒架、剔舊功能,同時提供對圖書、書架的查詢與定位。
圖書安全監(jiān)測子系統(tǒng):對借閱圖書進行合法性檢測,當發(fā)現(xiàn)沒有辦理借閱手續(xù)的圖書時,自動進行聲光報警。
監(jiān)控中心子系統(tǒng):實現(xiàn)對RFID設備工作狀態(tài)的實時監(jiān)控,記錄報警日志并控制RFID設備的運行;同時通過連接現(xiàn)場攝像頭,實時監(jiān)控現(xiàn)場情況。
2.2 圖書館RFID服務平臺
圖書館RFID服務平臺由五個子系統(tǒng)組成,分別是室內自助借還子系統(tǒng):實現(xiàn)圖書的自助借還與續(xù)借功能;室外自助還書子系統(tǒng):實現(xiàn)圖書全天候自助還書與續(xù)借功能;自助辦證子系統(tǒng);Web子系統(tǒng):實現(xiàn)圖書網上查詢功能,同時圖形化顯示、定位圖書所在位置;SIP2接口子系統(tǒng):實現(xiàn)與我館自動化圖書管理系統(tǒng)的無縫鏈接,系統(tǒng)總體結構如圖1所示:
圖1 系統(tǒng)總體結構
3 RFID給圖書館帶來的變革
RFID應用于新型圖書館后,構建以RFID無線射頻識別技術應用為核心的圖書館RFID智能管理系統(tǒng)管理與服務模式,將從根本上改變圖書館服務現(xiàn)狀。將在新的館舍布局、新的館藏文獻資源管理與讀者服務理念將迎來圖書館現(xiàn)代化、人文化、智能化的公共服務形象。
采用RFID智能管理系統(tǒng),將在圖書流通領域實現(xiàn)以館員為主的服務模式向讀者自助服務模式的轉型,將會給紙質圖書流通業(yè)務帶來革命性的變化和服務水平的提升和跨越,自助借還、高速盤點、快速查找、定位、順架、分揀均可實現(xiàn),實現(xiàn)圖書流通領域的自動化。同時對我們辦館的理念、管理的方式、組織的結構、業(yè)務工作的開展也將會產生重大的影響:
3.1加快了流典工作的速度。利用RFID電子標簽不僅可以查詢書目信息和借閱信息,更可以追尋特定館藏資料在圖書館中的準確位置變革,使讀者能很快的找到所需圖書。同時排架、上架簡單易操作,RFID圖書管理系統(tǒng)采用的是架位碼排架法,相對于分類排架法簡單、易懂,不需要很深的圖書分類方面的業(yè)務知識,很容易掌握。
3.2圖書的查詢盤點精準省時,提高了典藏管理的效率。長期以來,傳統(tǒng)圖書的盤點都是圖書館較為麻煩的工作,但RFID在書庫典藏管理方面發(fā)揮出獨一無二的優(yōu)勢。當書庫管理人員在進行圖書盤點或順架作業(yè)時,利用RFID遠距離讀取、批次處理的特點,無需將書一一從架上拿出,只要手持閱讀器掠過書架,即可瞬間自動讀取大量標簽的信息,并對亂架及丟失的情況了然于胸,大幅度減少了追蹤查找館藏資料的時間,提高了查詢和盤點的精確度,節(jié)省了對人力資源的消耗。
3.3提高工作效率,加強了服務水平。將大量重復、簡單的圖書借還工作,交由專門設備來完成,減輕了圖書借出人員的工作量;一些繁雜的圖書順架、上架、查找工作在設備的幫助下高效率地完成,使流通工作自助化、自動化、簡約化,高效化,減少了許多工作環(huán)節(jié)和人事、業(yè)務管理工作,可使我們有精力或把主要精力轉向去開展網絡信息服務、高附加值信息服務等業(yè)務工作上去,有助于完成我館服務模式的轉型,提高我們服務的質量、層次和水平。
3.4提高圖書的安全性。現(xiàn)有的圖書館傳統(tǒng)磁條防盜性較低,并且隨著時間磁條的磁性容易被削弱,容易引起誤報和漏報,導致圖書丟失。基于RFID技術的圖書館防盜系統(tǒng)將改善這一狀況,RFID電子標簽的抗污染能力、無屏障讀取能力以及內容安全性相對強大,配合RFID防盜系統(tǒng)識別的準確性,將大大減少圖書館圖書失竊的狀況,確保圖書的安全。
3.5提供強大的日志和統(tǒng)計功能。應用RFID技術,將使圖書館自動化管理系統(tǒng)和RFID系統(tǒng)無縫對接,各工作站的信息將被自動記錄到工作日志上,報告工作站提供的各種功能統(tǒng)計報告對未來圖書館建設和發(fā)展具有重要的參考意義。
3.6圖書流通的自助借還,配以管理方式的“一門制”、館舍空間的“通體式”、“大開間”組成的開放式的服務態(tài)勢變革,可以極大地體現(xiàn)我館“以人為本”的辦館理念。同時,館舍空間呈現(xiàn)出的寬敞明亮、溫馨舒暢、自由自主的氛圍,必定會增強圖書館對讀者的親和力和吸引力,圖書館的利用率和圖書流通率將會有較大提高。
4 RFID應用實踐中的問題
4.1 RFID安全門禁系統(tǒng)
目前,由于經費等各種原因,很多圖書館沒有做到所有圖書使用RFID,基于“條形碼+磁條”和RFID系統(tǒng)并存的現(xiàn)實,建議使用磁條和RRID雙檢測的混合型安全門禁。而且門禁卡會有傳統(tǒng)條碼卡和校園一卡通,門禁系統(tǒng)建議兼容兩種讀卡器,使得傳統(tǒng)條碼卡轉換為校園一卡通后能夠順利識別。
4.2 傳統(tǒng)磁條轉換成RFID電子標簽
在不同圖書館應用RFID系統(tǒng)時,會遇到永磁和充消磁兩種傳統(tǒng)磁條,這時就需要采取不同技術RFID電子標簽。對于充消磁的圖書館需將轉換RFID標簽后的圖書進行消磁處理后再上架流通;而使用永久磁條的必須要將其找到取出后再加入RFID電子標簽,或者使用不受永磁條干擾的電子標簽。否則,傳統(tǒng)磁條和RFID會互相產生干擾,影響圖書的上架流通。
4.2 書架、圖書產生的干擾
金屬書架、刊架對RFID電磁波信號會產生屏蔽和反射效果,建議新館建設可以考慮材質。安裝在錫箔紙的圖書封面中的RFID標簽經常讀取困難,可以將其封面取掉,重新裝訂后再安裝RFID標簽。同時,很薄的圖書在盤點時也經常會影響識別率,隨著RFID技術的不斷提高,這些問題將會得到解決。
4.3 經費壓力和系統(tǒng)轉換工作量問題
引入RFID系統(tǒng),由于電子標簽的成本以及配套硬件投入,圖書館必須要充分考慮其巨大經費壓力和需要承受的系統(tǒng)轉換的工作量。很多館通常不會一次性把館藏全部由“條形碼+磁條”形式轉換為RFID,一般會優(yōu)先選擇部分書庫(如樣本庫)或將特色館藏文獻進行轉換,循序漸進地推動。然而,如果新館落成,筆者認為可以趁搬館的契機進行館藏圖書的整體轉換。
4.4保留人工服務
有些讀者并不愿意使用現(xiàn)代技術,相比自助服務,更加信賴人工處理。同時,自助借還機可能會發(fā)生網絡或系統(tǒng)故障,圖書的電子標簽損壞、關聯(lián)錯誤,圖書存在超期罰款等情況,也必須要由工作人員手工處理。
4.5 圖書安全性
由于RFID高頻磁片體積稍大,隱蔽性差,相對而言超高頻磁條隱蔽性稍好,但是也難免被有些讀者撕掉變革,從而很難保證圖書的安全性。同時,由于采用自助借還系統(tǒng),沒有工作人員監(jiān)督,圖書污損率較為嚴重。這些,都要靠我們加強宣傳和教育,提高讀者素質,共同營造良好的圖書流通環(huán)境。
4.6 RFIU技術和設備的應用對原有工作崗位的變革
RFIU系統(tǒng)的引進,新館大開間的閱覽方式,不可避免會造成圖書館傳統(tǒng)的一線流通崗位大幅度減少,流通服務臺工作的圖書館員人數減少,而進入圖書區(qū)上架整架的工作人員會相應增加,因此轉崗分流成為必然,這就給圖書館管理部門帶來了新的挑戰(zhàn)。
5 結 語
RFID技術的引入將改變圖書館傳統(tǒng)的服務模式和管理理念,提高圖書館員工作效率,讀者的借還更加便捷,更大限度地為讀者提供更滿意的服務。但是目前由于成本、標準等問題,我國很多圖書館對此技術還處在關注階段。相信隨著RFID技術的日益成熟、成本的不斷下降,其優(yōu)點會更加凸現(xiàn),在圖書館的應用將越來越廣泛。
參考文獻
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為更好地貫徹落實總理在政府工作報告中提出的“互聯(lián)網+”行動計劃,2015年5月商務部研究制定了《“互聯(lián)網+流通”行動計劃》。這是首個落實“互聯(lián)網+”的專項行動計劃,其目的在于加快互聯(lián)網與流通產業(yè)深度融合,推動流通產業(yè)轉型升級,創(chuàng)新服務民生方式,釋放消費潛力。[1]這一計劃主要面向廣大農村,并提出了具體目標。同時,針對總理的報告,不少專家提出了“物聯(lián)網+農業(yè)”的智慧農業(yè)發(fā)展方向,并預測該方向具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,而農產品電商和農業(yè)物聯(lián)網在五個方面應用明顯,其中一個非常重要的方面就是農產品物流。在農產品物流研究中,生鮮農產品物流是十分重要的研究課題,本文對物聯(lián)網技術應用于生鮮農產品配送的階段進行研究,嘗試解決生鮮農產品配送過程中存在的一些問題。1.生鮮農產品配送生鮮農產品通常是指含水量高、保鮮期短、極易腐爛變質的果蔬、肉類及鮮活水產品。近年來,生鮮農產品產量逐年增長,特別是最近三年生鮮農產品總量每年都在11億噸左右,超過了農產品總量的一半。配送是整個農產品供應鏈非常重要的組成部分,這是因為農業(yè)生產和流通對自然環(huán)境及農產品個體生命特征的依賴性很強,使得農產品配送較工業(yè)產品難度更大。而生鮮農產品配送難度尤其大,因其本身具有鮮活性、生產地域性、季節(jié)性等特點,加之蔬菜、水產品等鮮活農產品又是日常生活必需品,需求彈性較小,具有產地分散性和消費普遍性等特點,[2]與玉米、小麥等其他農產品配送相比,生鮮農產品配送具有對運輸技術要求高、對物流時效要求高、對分揀包裝要求高、檢驗項目復雜等特點。[3]“天津地產蔬菜物流標準化運作體系的構建研究”課題組對我國的一些重點生鮮農產品市場進行了深入調研,發(fā)現(xiàn)這些批發(fā)市場幾乎沒有高水平配送體系,沒有檢驗檢疫手段和設備,大多只是交易平臺,分揀和流通加工過程比較粗放,生鮮農產品特別是葉菜類農產品在這一環(huán)節(jié)損失嚴重,幾乎占到總損失的50%,按照這個比例計算,生鮮農產品僅配送環(huán)節(jié)的損失每年就要超過500億千克。2.物聯(lián)網介紹1999年,美國麻省理工學院Auto-ID實驗室的艾什頓(Ashton)教授提出了物聯(lián)網(InternetofThings)的概念,當時叫傳感網。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的報告中,這一定義和范圍已經發(fā)生了變化,即發(fā)展成了現(xiàn)在真正意義上的物聯(lián)網概念。物聯(lián)網概念是在互聯(lián)網概念基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,即在物與物之間進行信息交換和通信的一種網絡概念。[4-5]物聯(lián)網通過在物品上安裝識別裝置,通過無線處理設備,實時收發(fā)物品所有相關信息,實現(xiàn)完全的信息智能交互。當前,學術界比較認可的物聯(lián)網定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。[6]因此,一個物聯(lián)網可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的關鍵技術分別為射頻識別二維碼、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡。3.相關研究現(xiàn)狀和擬解決的問題在中國知網上,我們以“物聯(lián)網+農產品”作為關鍵詞,對核心期刊論文進行篇名搜索,截至2014年底,發(fā)現(xiàn)了十幾篇相關論文,數量較少,但至少可以說明,已有學者對物聯(lián)網在農產品管理中的應用進行了初步探索;接下來,我們以“物聯(lián)網+配送”作為關鍵詞,對核心期刊論文進行篇名搜索,只找到了很少的幾篇文章,說明有關物聯(lián)網技術在配送中應用的研究相對較少;進一步,我們以“物聯(lián)網+生鮮農產品+配送”和“物聯(lián)網+生鮮農產品配送”作為關鍵詞進行篇名搜索,沒有發(fā)現(xiàn)類似的文獻,說明有關物聯(lián)網在生鮮農產品配送中應用的研究幾近于零。因此,考慮到相關研究的重要性,課題組在這方面進行了探索。課題組在走訪調研及對調研數據進行整理分析時,發(fā)現(xiàn)了幾個比較典型的問題:一是配送屬于流通環(huán)節(jié),不易監(jiān)控,是假冒偽劣產品魚目混珠的重要環(huán)節(jié);二是現(xiàn)代化管理手段在農產品配送管理中應用較少,導致生鮮農產品配送效率低下,農產品流通過程浪費嚴重,成本居高不下,且生鮮農產品在這一環(huán)節(jié)腐爛變質嚴重,污染環(huán)境;三是作為連接上游生產和下游零售環(huán)節(jié)的重要紐帶,配送環(huán)節(jié)信息管理的好壞直接影響著物流企業(yè)對生鮮農產品物流過程的監(jiān)控,影響著用戶能否方便快捷地追溯生鮮農產品來源。因此,本文引入物聯(lián)網概念,嘗試建立農產品配送環(huán)節(jié)的物聯(lián)網構架以解決上述問題。
二、生鮮農產品配送管理中的主要信息技術
隨著社會的不斷進步,我國農業(yè)現(xiàn)代化水平也迅速提高,農產品物流取得長足發(fā)展,但由于生鮮農產品易腐爛、數量大、種植區(qū)域性等特點,對物流過程要求更加苛刻,尤其是物流過程中的重要一環(huán)——配送,傳統(tǒng)物流方式很難適應人們對生鮮農產品的品質要求。隨著物聯(lián)網概念的提出,生鮮農產品配送信息化有了新的發(fā)展趨勢,即向著自動化、網絡化、智能化方向演進。這些物聯(lián)網信息技術主要包括:配送過程追溯和跟蹤技術、包裝標識識別技術、信息交換和處理技術。[7]1.配送過程追溯與跟蹤技術主要包括兩個方面,即農產品配送環(huán)節(jié)的追溯系統(tǒng)和物流跟蹤技術。農產品追溯系統(tǒng)包括生產追溯、管理追溯兩個部分,但配送環(huán)節(jié)的追溯主要涉及管理追溯的內容,是供應鏈管理追溯的研究內容。在農產品供應鏈管理中,把農產品初加工、倉儲、庫存以及供應商和客戶的數據合并,用標準化的方法和統(tǒng)一的規(guī)范對農產品供需、倉儲、庫存、分銷等物流過程進行全程管理。而農產品追溯體系的設計正是在供應鏈管理的基礎之上發(fā)展來的,它遵循GS1條碼規(guī)則,在分揀包裝時給生鮮農產品貼上產品唯一碼,將產品配送信息與下游供應鏈系統(tǒng)整合,使消費者可以在終端進行供應鏈全程追溯,包括產品信息、運輸環(huán)境、流通環(huán)節(jié)等消費者關注的信息,一旦買到的產品有問題,即可迅速明確問題產生的根源,在一定程度上保障食品安全。物流跟蹤技術主要指3S技術,這里的“3S”是全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)、地理信息系統(tǒng)(GeographicalInformationSystem,GIS)、遙感技術(RemoteSenescing,RS)三個詞語的英文縮寫。全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術與其他技術集成,可以很好地應用于農產品物流管理。例如,與全球移動通信技術(GlobalSystemforMobileCommunication,GSM)集成,車輛可通過全球定位系統(tǒng)定位,可通過全球移動通信系統(tǒng)發(fā)送車輛位置、在途貨物相關信息到管理監(jiān)控中心,監(jiān)控中心管理員可通過車載系統(tǒng)向駕駛員發(fā)送查詢、控制及調度指令,實現(xiàn)對配送過程中生鮮農產品的實時監(jiān)控;與射頻識別技術集成,可應用于農產品配送管理系統(tǒng),實現(xiàn)對物流車輛的集成化可視化管理。2.包裝標識識別技術包裝識別技術是農產品追溯系統(tǒng)中的重要一環(huán),主要通過數據載體——條碼、二維碼及射頻識別標簽,整合物流與信息流,以便配送過程各環(huán)節(jié)進行數據交換。二維碼和射頻識別技術是目前主流的農產品配送過程自動識別技術,該技術在生鮮農產品配送管理中的應用極大地提高了生鮮農產品配送管理中數據與信息采集的準確性和效率。條碼和二維碼是目前農產品配送管理過程中應用最廣的自動識別技術,借助這種技術我們可以快速而準確地采集流通過程中的農產品信息。條碼和二維碼是農產品在基地或初級加工廠加工包裝后,由生產線的管理及工作人員將產品配送信息輸入系統(tǒng)后自動生成的,然后再將之打印出來貼在包裝上。在產品配送過程中,通過讀取設備掃描產品包裝上的條碼及二維碼,能夠迅速讀取農產品所有的配送信息。這樣就極大地提高了生鮮農產品配送管理的效率,降低了生鮮農產品配送過程中的運營成本。射頻識別是近幾年迅速發(fā)展起來的自動識別技術,與條碼和二維碼相比,它具有防水、耐高溫、遠距離讀取、存儲容量大、芯片可重復使用等優(yōu)點。將全球定位與射頻識別技術集成使用,對農產品進行動態(tài)跟蹤,可實現(xiàn)在途貨物信息收集和傳輸,實現(xiàn)實時監(jiān)控和跟蹤。當整車貨物通過配送中心或物流站道口時,可以對整車產品進行信息收集,免去裝卸過程,避免生鮮農產品裝卸過程中的損失,與條形碼技術相比,其信息收集效率又有了很大提高。3.信息交換和處理技術(1)無線局域網技術。近幾年,網絡技術發(fā)展迅速,為農產品配送管理帶來了極大的便利,物流信息系統(tǒng)通過網絡技術將分散在不同地理位置的分支機構、供應商和客戶聯(lián)系起來,使得供應鏈上的節(jié)點信息可以實時交互和共享。無線局域網就是基于這一理念發(fā)展起來的,它與條碼技術、移動終端技術相結合,應用于農產品物流管理,如電子標簽揀選系統(tǒng)、無線終端揀選系統(tǒng)、自動揀選系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)可對物流信息進行實時而準確的交換和處理,并將所儲存數據與處理結果共享,使生鮮農產品在配送過程中可以更加便利地進行收發(fā)、盤點、分揀等工作。(2)電子數據交換技術。電子數據交換(ElectronicDataInterchange,EDI)是指商業(yè)合作伙伴間或自身各管理模塊間,按照某種標準,在各自的數據終端對規(guī)范化、格式化的信息數據進行自動交換和處理,這項技術是農產品物流信息平臺建立的基礎。對農產品配送過程中每天收發(fā)的訂單信息進行程序化處理,再通過電子數據交換技術將這些經過編譯的交易數據規(guī)范化、格式化,然后匯總到數據庫,各物流節(jié)點也按照同樣的格式和規(guī)范對數據進行處理,然后進行網絡數據共享。農產品種類繁多,品質不一,產地不同,如何高效而準確地進行信息交換和共享,是實現(xiàn)農產品高效配送管理的關鍵,因此農產品配送過程中的信息處理系統(tǒng)是農產品配送管理的核心與中樞神經。在生鮮農產品配送管理過程中,集成了條碼(二維碼)技術、射頻識別技術、3S技術、電子數據交換技術、網絡技術等,實現(xiàn)了物流、資金流、信息流的實時交互和共享,并且可對信息進行實時處理,大大提高了生鮮農產品配送管理水平,方便了用戶,降低了社會成本。
三、配送環(huán)節(jié)的網絡結構
1.配送環(huán)節(jié)與前后各環(huán)節(jié)間的信息網絡在農產品物流日常管理中,配送環(huán)節(jié)一般是上游與農產品加工企業(yè)和生鮮農產品基地相連,下游與銷售終端相連,因此物聯(lián)網的信息傳遞與交換也基于這種管理中的緊密聯(lián)系而設計。通過物聯(lián)網的信息平臺,前后環(huán)節(jié)間的數據交換幾乎并不占用寶貴的流通時間,同時政府部門和消費者也可很方便地進行監(jiān)管和查詢。[8]配送環(huán)節(jié)與農產品物流其他環(huán)節(jié)間的信息交換如圖1所示。2.配送環(huán)節(jié)內部功能間的信息網絡生鮮農產品配送效率除需要配送中心與上游加工環(huán)節(jié)、下游銷售環(huán)節(jié)進行信息共享和同步管理外,配送中心自身的入庫、分揀、包裝、出庫、盤點等操作環(huán)節(jié)也同樣需要信息共享,只有對每一個操作環(huán)節(jié)的信息做好記錄,到數據平臺上,才能對產品進行快速配送與質量溯源。[9]配送環(huán)節(jié)內部功能間的數據信息平臺如圖2所示,至于數據庫所需的具體內容,接下來將專門進行解釋。
四、基于物聯(lián)網的配送系統(tǒng)設計
1.系統(tǒng)框架根據物聯(lián)網技術特征與農產品物流配送特點,設計農產品配送系統(tǒng)構架,[10]如圖3所示。它主要包括數據采集、數據傳輸、配送管理三個環(huán)節(jié)。[11]其中,數據采集主要是通過傳感器等無線感知設備獲取農產品物流過程中的信息,便于對配送環(huán)節(jié)的管理;數據傳輸主要是借助通信網絡等基礎設施將信息傳送到互聯(lián)網上;配送管理主要是對互聯(lián)網傳輸的相關數據進行實時的管理和控制。三個環(huán)節(jié)無縫銜接,構成了基于物聯(lián)網的配送系統(tǒng)。2.系統(tǒng)功能設計(1)實時監(jiān)控。這一功能主要是無線接收設備可以實時接收到全球定位系統(tǒng)的信號傳輸,并通過以太網將數據傳輸到配送數據庫中心,配送中心管理端發(fā)出查詢指令,即可定位被查詢車輛位置、車輛狀況、車內溫度、濕度等信息,同時配合服務器中的地圖,在地圖中顯示車輛位置。(2)過程追溯。對于射頻識別信息,在農產品流通過程中,每經過一個環(huán)節(jié),都會加載該環(huán)節(jié)信息,如企業(yè)名稱、產品流通加工記錄、產品檢驗數據、操作員姓名等,無論產品到達任何一個環(huán)節(jié),配送中心都可在管理系統(tǒng)中進行查詢并監(jiān)管。(3)路徑尋優(yōu)。系統(tǒng)內配有地圖軟件和路徑優(yōu)化軟件,配送中心在地圖上標注訂貨客戶的地點,由系統(tǒng)根據訂貨量與路徑長短,自動計算最優(yōu)路徑。配送車輛在城市進行配送的過程中,系統(tǒng)可實時監(jiān)控車輛所在的地點和車上的貨物量,車輛一旦發(fā)現(xiàn)原路徑擁堵嚴重,可及時向管理中心反饋,中心可通過路徑優(yōu)化系統(tǒng)重新安排車輛剩余部分的行駛路線。另外,一旦原訂單客戶在車輛出發(fā)后對訂貨量進行調整,管理中心也可及時通知該配送車輛,同時對所有配送車輛的運行路線進行重新規(guī)劃并發(fā)出指令,以達到總體配送路徑最優(yōu)。[12](4)數據管理。傳統(tǒng)的物流配送過程由于不能實時操作,一般采取以下處理方式:一是分批配送,配送中心對每天的訂貨進行一到兩次統(tǒng)計,根據統(tǒng)計結果分批安排發(fā)貨,不能實時根據客戶要求進行調整;二是對于突發(fā)配送任務,要進行特殊處理,如利用專門的車輛進行配送等。對于物聯(lián)網配送系統(tǒng),其數據傳輸、統(tǒng)計、分析、管理等都是實時的。例如,車輛出發(fā)后又有新訂單或原訂單有變化時,中心可隨時通知在途車輛進行調整,從總體上分配所有已經出發(fā)的車輛,及時根據車輛位置和訂單變化調整配送路線與未出發(fā)車輛配載,實現(xiàn)整體配送效率最高,成本最低。配送車輛在貨物送達并簽收后,會通過車輛配載的終端配送信息采集系統(tǒng)將到貨簽收通知實時傳到總部,客戶一旦完成簽收,總部的訂單狀態(tài)就會由配送自動修改為配送完成,并對產品配送批次、零售客戶簽收批次、客戶信息等進行同步修正,使產品生產加工、配送、零售的所有信息數據對應起來。3.系統(tǒng)數據庫配送中心一般靠近城市,通常是規(guī)?;少?,并根據消費地點的客戶訂單進行分揀和零散配送。另外,農產品生產受氣候、地理位置等自然條件限制,一般其產地和初級加工廠距離配送中心較遠,在途物流時間較長,運輸過程中可能會導致產品變質,因此入庫前需要經過嚴格的檢測,為達到前面設計的系統(tǒng)功能,配送環(huán)節(jié)的數據庫應包括配送中心信息、中心工作人員信息、農產品檢測信息、配送環(huán)節(jié)追溯信息四個部分,具體數據項目參見表1。當然,對系統(tǒng)數據庫而言,這些信息是最基本的,我們還可根據具體的企業(yè)、行業(yè)等對數據進行修正,以達到促使系統(tǒng)更有效運行的目的。
五、基于物聯(lián)網的配送系統(tǒng)應用
具體實踐中,為完成整個生鮮農產品物流配送,基于物聯(lián)網的配送系統(tǒng)主要包括如下幾個子系統(tǒng):1.智能包裝子系統(tǒng)生鮮農產品在實際流通過程中,長距離運輸多數情況下并不采用小包裝運輸。這是因為,即使采用小包裝,經過長距離運輸后也會產生腐爛變質的枝葉,到達物流節(jié)點時仍然需要重新清理,所以長距離運輸大多采用比較粗獷的包裝,甚至沒有包裝。這樣,配送環(huán)節(jié)的流通加工和包裝對物流效率和產品品質的影響就顯得尤為重要了。智能包裝是指在包裝上嵌入自動讀取和存儲數據的芯片,以便實時存儲包裝物內與產品內容、品質、運輸及銷售過程有關的信息,利用物聯(lián)網技術在配送節(jié)點高效地進行數據交換,從而達到提高物流效率的目的。2.智能流通加工子系統(tǒng)流通加工環(huán)節(jié)是在配送節(jié)點對生鮮農產品進行輔加工生產,以提高效率,提高資源使用率,方便用戶和促進銷售,同時也可提高產品的附加值和配送環(huán)節(jié)操作的便利性。這項工作主要是品種的組合、黃葉及腐爛部分的處理、清洗、標識制作、稱重等,同時配合智能化包裝,方便配送管理。3.智能裝卸搬運子系統(tǒng)配送環(huán)節(jié)的裝卸和搬運效率直接影響著整個配送環(huán)節(jié)的效率。這個環(huán)節(jié)主要包括裝車、卸車、移送、堆垛、出入庫等操作,根據生鮮農產品類別和裝卸搬運要求,其智能裝卸系統(tǒng)主要由輸送系統(tǒng)、智能搬運車、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等部分組成。4.智能倉儲管理子系統(tǒng)智能倉儲管理與傳統(tǒng)倉儲的不同之處在于,傳統(tǒng)倉儲以儲存為主要工作內容,而智能化倉儲是通過現(xiàn)代化技術,結合庫存理論,來實現(xiàn)合理高效的倉儲服務,解決生產與消費節(jié)奏不一致的問題,減少浪費并保障物流的及時性。在物聯(lián)網技術下,智能倉儲可以做到準確而實時地記錄并保存庫存信息,自動分配貨位,實時盤點庫存,實時查詢產品位置,匯總各類庫存信息,并且可以統(tǒng)計各品類產品的出入庫數量和信息,對生鮮農產品需求的季節(jié)性和周期性進行預測等。5.智能分揀子系統(tǒng)智能分揀系統(tǒng)是配送中心根據顧客訂單要求或配送計劃,迅速、準確地將商品從其儲位或其他區(qū)位揀取出來,并按照一定的方式進行分類與集中的作業(yè)過程。自動分揀機一般由輸送機械部分、電器自動控制部分、計算機信息系統(tǒng)聯(lián)網組合而成。它可以根據用戶要求及場地情況,根據訂單對產品種類、數量、出庫時間、用戶、地名等進行自動分揀、裝箱、封箱等連續(xù)作業(yè)。智能分揀系統(tǒng)不受氣候、時間、人的體力等限制,可以連續(xù)運行。同時,智能分揀系統(tǒng)單位時間內分揀件數多,且誤差率極低。分揀誤差率的高低主要取決于所輸入分揀信息的準確性,如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入,誤差率在3%左右;如果采用條形碼掃描輸入,除非條形碼印刷本身存在差錯,否則不會出現(xiàn)差錯。因此,目前智能分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術來識別貨物。分揀作業(yè)基本可實現(xiàn)無人化,建立智能分揀系統(tǒng)的目的之一就是減少人員的使用,降低人員的勞動強度,提高人員的工作效率。6.智能產品可追溯子系統(tǒng)它以產品追溯碼為信息傳遞工具,以追溯標簽為表現(xiàn)形式,以查詢系統(tǒng)為服務手段,實現(xiàn)對生鮮農產品原料來源、流通加工、倉儲及零售各環(huán)節(jié)的全程監(jiān)控,并對追溯信息進行整理、分析、評估、預警,完善生鮮農產品流通過程質量安全監(jiān)管體系。配送是整個物流過程中非常重要的一環(huán),對生鮮農產品全產業(yè)鏈的追溯是保障配送環(huán)節(jié)生鮮農產品質量的基礎,可保障對配送環(huán)節(jié)信息的全面收集,保障配送環(huán)節(jié)的可監(jiān)管性,使配送環(huán)節(jié)信息更加透明,使生鮮農產品配送行業(yè)更加規(guī)范。[13]上述幾個子模塊的有機結合,使物聯(lián)網技術在生鮮農產品配送中得以實現(xiàn),推動了生鮮農產品配送的自動化和智能化。物聯(lián)網配送系統(tǒng)的應用始于生鮮農產品由生產基地和初級加工廠發(fā)貨的那一刻,盡管貨物還沒有到達配送中心,但此時配送中心已經可以實時接收到產品在途的一些信息,如氣候、溫度、車輛狀況等,便于配送中心提前安排人員、物資與倉儲場地。貨物到達配送中心之前,檢驗人員就已經對產品數量、品種、來源、在途情況等有了一個詳細的了解,并對檢驗所需的設備、材料等進行了準備,貨物一旦到達即可馬上進行產品檢驗,并通過掃描產品的射頻識別電子標簽,記錄檢測指標和檢驗結果,根據系統(tǒng)提示判斷是否合格,進而安排入庫或退貨。產品入庫、出庫、調撥、移庫、越庫、盤點等各環(huán)節(jié)操作都是通過射頻識別電子標簽和傳感器進行自動化整批采集的,不需要對單個產品進行掃描,可確保配送中心各環(huán)節(jié)數據輸入的高效性和準確性,大大縮短生鮮農產品配送環(huán)節(jié)的物流時間,同時確保企業(yè)及時、準確地掌握真實庫存數據,幫助配送中心合理安排進貨并控制庫存。
六、結論
關鍵詞:高速公路;電子不停車;收費系統(tǒng);應用前景
一、引言
目前,我國高速公路收費方式主要分為:人工收費、半自動收費及電子不停車收費三種。人工收費與半自動收費方式為現(xiàn)階段最主要的收費方式。這兩種收費方式都需要車輛在收費道口停車方能完成收費全過程。因此,車道通行效率較低,通行壓力巨大,甚至常常引致交通擁堵。基于此,電子不停車收費越來越受到人們關注,也被逐漸運用于收費中。
二、電子不停車收費系統(tǒng)的概念及構成
1.電子不停車收費系統(tǒng)的概念
電子不停車收費(Electronic Toll Collection,簡稱ETC)系統(tǒng)即車輛不停車地通過收費站點而實現(xiàn)收取過路費的收費系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)利用專用短程微波通訊技術(Dedicated Short Range Communication,簡稱DSRC),通過收費車道或路側單元(RUS)與車載單元(OBU)的信息交換,自動識別車輛,采用電子支付方式,自動完成車輛通行費扣除的全自動收費方式。它最大的特點是車輛在通過收費道口時無須停車和減速,可以允許車輛以較高速度通行,從而提高車道通行能力,減少擁堵。
2.電子不停車收費系統(tǒng)的構成
高速公路電子不停車收費系統(tǒng)可以分成兩個部分,一部分是前臺系統(tǒng),它的功能是利用自動車輛識別技術完成車輛信息的采集,將采集的車輛、車道等信息通過移動通信網絡發(fā)送到應用服務器進行處理。數據的承載可以采用GPRS、短消息或CDMA承載;另一部分是后臺系統(tǒng),它的主要功能是根據傳送的業(yè)務數據在應用服務器完成用戶在高速公路上的業(yè)務費用的計算、對用戶賬號進行扣費操作等。
三、高速公路電子不停車收費系統(tǒng)的應用前景
到“十一五”末,我國高速公路里程達6.5萬公里。當前,以高速公路為主骨架的,覆蓋全國范圍的高等級公路網絡逐步形成。應用電子不停車收費系統(tǒng)將徹底改變目前收費過程中的弊端,有效提高車輛通行能力。
電子收費系統(tǒng)代表當今最先進的收費技術,也是未來發(fā)展的方向,有著廣闊的發(fā)展前景。與現(xiàn)行的大多數公路收費系統(tǒng)相比,電子不停車收費系統(tǒng)具有以下特點:
1.實施ETC系統(tǒng)可以提高車道通行能力
ETC系統(tǒng)可有效地提高收費車道的車輛通過能力,提高公路利用率。
2.ETC系統(tǒng)可使交通更加安全
收費站的設置在一定程度上影響了交通安全,在收費廣場常出現(xiàn)追尾、側撞或撞物等交通事故。ETC系統(tǒng)避免了車輛排隊等候現(xiàn)象,簡化了通過流程,從而減少事故隱患。
3.ETC系統(tǒng)可以節(jié)省投資運營成本
ETC系統(tǒng)可減少收費工作中的現(xiàn)金管理漏洞,杜絕收費人員錯收、漏收、收取假幣以及營私舞弊現(xiàn)象;同時,還可減少人力投入,節(jié)省人員工資和管理成本,減少新建設施成本,節(jié)約土地資源。
4.ETC系統(tǒng)更加環(huán)保節(jié)能
ETC系統(tǒng)的實施,使交通流運行狀況得到改善,車輛在收費站的停車次數減少,排隊等待的時間明顯縮短,減少了車輛的油耗與排放,解決了收費站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環(huán)境污染等問題。同時,使收費資金的管理走向無紙化、無現(xiàn)金化管理,符合低碳、綠色的能源發(fā)展理念,也是我國未來智能交通的發(fā)展趨勢。
四、結語
國際上,美國、歐洲、日本、意大利、法國及新加坡等國家很早就針對ETC系統(tǒng)的研發(fā)技術、工程實施、標準規(guī)范進行了深入研究,其中歐洲和日本提出的標準較為成熟,獲得了較廣泛的廠商支持。在美國、歐洲等許多國家和地區(qū),公路電子不停車收費系統(tǒng)已經局部聯(lián)網并逐步形成規(guī)模效益。
ETC系統(tǒng)以其高效、優(yōu)質的形象,方便、快捷的特點,可有效緩解城市和公路收費站擁堵等方面的優(yōu)勢,近年來在我國得到迅猛發(fā)展。2007年交通運輸部先后頒布的《智能運輸系統(tǒng)――電子收費》(GB/T 20851)系列標準和《收費公路聯(lián)網收費技術要求》,進一步加快和促進ETC系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。目前ETC系統(tǒng)已經在廣東、北京、上海、江蘇、福建、江西等全國十多個省市得到實際應用,取得了不錯的發(fā)展,積累了一定經驗,為下一步全國快速推廣奠定了基礎。
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【關鍵詞】射頻識別技術;計算機;物聯(lián)網;現(xiàn)代物流;應用
The Application of Internet of Things based on RFID Technology in Modern Logistics
Wei Juhong
(Shanxi Environmental Information Center,Taiyuan 030024)
Abstract:In recent years,Internet of Things(IOT)became a research hotspot of computer information technology field.Internet of Things based on RFID has been played an increasingly important role in modern logistics.In this paper,overviewed the development of IOT and introduced the key application technology,such as radio frequency identification(RFID).The applications of RFID technology in various aspects of modern logistics industry were described.Finally,pointed out the main points need to focus on and the problems need to solve in the development process of Internet of Things logistics.
Key words:Radio Frequency Identification Technology,Computer,Internet of Things,Modern Logistics,Application
1.引言
新一代網絡技術——物聯(lián)網(Internet of Things,IOT)被視為計算機信息領域內又一次重大的發(fā)展機遇,物聯(lián)網技術的開發(fā)應用有著深遠的意義和巨大的經濟價值,必將深刻的改變人類社會的生產和生活方式[1-2]。目前,世界各主要大國都高度重視物聯(lián)網發(fā)展計劃,在物聯(lián)網技術開發(fā)應用將對經濟的巨大拉動作用的刺激下,國內外掀起了研究開發(fā)應用物聯(lián)網的浪潮。發(fā)達國家(包括美國、日本、德國、韓國等國)紛紛出臺物聯(lián)網發(fā)展計劃,進行相關技術和產業(yè)的戰(zhàn)略布局,美國更是將物聯(lián)網定位為確立保持美國國際競爭優(yōu)勢的關鍵戰(zhàn)略[2]。2009年,中國總理在視察無錫時提出盡快建立“感知中國”中心,并在2010年政府工作報告中明確將“加快物聯(lián)網的研發(fā)應用”納入重點產業(yè),由此中國物聯(lián)網技術研發(fā)應用進入快速發(fā)展時期[3-4]。
基于無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術的物聯(lián)網技術被首次提出時,物流行業(yè)被寄予厚望,以沃爾瑪為首的西方大型零售商實施“RFID”戰(zhàn)略,以期進一步提高效率,創(chuàng)造新的利潤增長點,謀求相對于競爭對手更大的競爭優(yōu)勢[5-6]。全新的物聯(lián)網應用在現(xiàn)代物流中,必然對物流業(yè)倉儲管理、供應鏈管理、配送系統(tǒng)智能化、物流信息化等諸多方面產生重要而深刻影響[7-14]。
2.物聯(lián)網概述
2.1 物聯(lián)網定義
“物聯(lián)網”概念由麻省理工學院(Ma
-ssachusetts Institute of Technology,MIT)自動識別中心(Auto-ID Labs)的研究人員在1999年提出后,物聯(lián)網的概念本身也在不斷地變化發(fā)展著,直到現(xiàn)在依然沒有一個明確的和統(tǒng)一的定義。國際電信聯(lián)盟、歐盟執(zhí)委會、中國政府等不同組織、機構都對物聯(lián)網給出了不同的定義[2,4,15]。總的來看,物聯(lián)網是在互聯(lián)網基礎上的擴展和延伸,以一定的通信標準、協(xié)議為基礎,通過信息傳感設備,進行信息交換和通信,實現(xiàn)人到人(H2H)、人到物(H2T)和物到物(T2T)的互連,其核心就是實現(xiàn)物體間的互聯(lián),實現(xiàn)物體間信息交換和通信。
2.2 物聯(lián)網發(fā)展簡介
美國麻省理工學院自動識別中心的研究人員于1999年首先提出了物聯(lián)網(Inter
-net of Things,IOT)的概念[16],認為物聯(lián)網是把所有的物品通過無線射頻識別RFID等信息傳感設備與互聯(lián)網連接起來,實現(xiàn)智能化的網絡。隨著時間的推移和技術的發(fā)展,物聯(lián)網的內涵發(fā)生了巨大的變化。
進入21世紀,物聯(lián)網在世界各主要發(fā)達國得到了越來越多關注與研究。美國、歐盟、日本、韓國等國家和國家集團把物聯(lián)網技術的開發(fā)應用視為振興經濟、保持全球競爭優(yōu)勢的關鍵,紛紛推出自己的物聯(lián)網發(fā)展計劃,并制定了詳細行動方案,在國家層面推進物聯(lián)網的有序發(fā)展[15,17]。
2005年和2008年在突尼斯、法國相繼召開了世界信息峰會和物聯(lián)網大會探討物聯(lián)網技術和未來發(fā)展愿景等大量物聯(lián)網相關議題,指出物聯(lián)網時代即將到來,并會給世界面貌帶來深刻的改變[2,18]。
2009年,國際商業(yè)機器有限公司(In
-ternational Business Machines Corpo
-ration,IBM)和信息技術與創(chuàng)新基金會(Information Technology and Innova-
tion Foundation,ITIF)共同向撰寫的《復興的數字之路:增加工作、提高生產率和復興美國的刺激計劃》報告指出[17,19],通過增加對信息通信技術投資在短期內就能創(chuàng)造大量就業(yè)機會。此報告得到了世界各國的廣泛重視,進一步刺激了各國發(fā)展物聯(lián)網的熱情。同年,在視察無錫微納傳感網工程技術研發(fā)中心后,中國國務院總理提出“感知中國”理念[20],并在2010年政府工作報告[4]中將“加快物聯(lián)網的研發(fā)與應用”明確納入重點振興產業(yè),以期加速中國物聯(lián)網的研究開發(fā)和建設。
3.物聯(lián)網相關技術發(fā)展概況
2005年,國際電信聯(lián)盟(International Telecommunications Union,ITU)物聯(lián)網報告,在報告中提出了物聯(lián)網的四個關鍵性應用技術[2]:無線射頻識別技術、傳感技術、智能技術以及納米技術。下面就對排在第一位的無線射頻識別技術做一些簡要介紹:
無線射頻識別(RFID)是一種無需人工操作,非接觸式的,利用無線射頻識別技術識別目標對象并獲取相關信息,并且可在各種惡劣環(huán)境中工作的一種的自動識別技術,該技術已被廣泛應用于物流等領域。RFID標簽存儲一個唯一編碼來標志現(xiàn)實中的物體,業(yè)務流程中產生的與之相關的信息存儲在數據容器中,當需要時以該編碼作為查詢值通過網絡獲取相關信息[21]。RFID技術可同時識別多個標簽、識別速度快,與互聯(lián)網等技術相結合,就可實現(xiàn)全球范圍內的信息共享[22-23]。
RFID通常是由3部分組成[24]:(1)標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,附著在物體上標識目標對象,每個標簽具有唯一的電子編碼;(2)閱讀器(Reader):讀取標簽信息的設備;(3)天線(Antenna):在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
我國科學家在無線射頻識別領域做了較為深入的研究探討,例如,劉志峰等[25]構建的網絡模型,實現(xiàn)了自動化的物品跟蹤進程,使產品的跟蹤性能得到了優(yōu)化,安全性能也得到了提高??讓幍萚26]建立的物聯(lián)網資源尋址的通用層次模型和應用結構模型,驗證了模型的有效性和可行性,為物聯(lián)網資源尋址的相關問題的研究提供了理論依據。
4.物聯(lián)網在物流領域中的應用
全球物聯(lián)網研究及建設如火如荼,中國政府大力推動工業(yè)化與信息化建設的背景下,我國的科研工作者在物聯(lián)網領域的研究也開始加速,從基礎研究到應用研究都有了新的突破與進展。物聯(lián)網技術的雛形就是在物流領域的直接應用,對物聯(lián)網在物流領域的的應用,為這個被稱作“第三方利潤源”行業(yè)的發(fā)展,國內的科學工作者做了大量的基礎性研究,對物聯(lián)網物流的進一步發(fā)展有著十分重要的借鑒意義。下文將對我國科學家在物聯(lián)網物流領域的應用研究的做一簡單介紹。
王剛等[27],分析了RFID技術在物流中的典型應用模式,從物流信息系統(tǒng)、方位產品物流業(yè)模式、第三方綜合物流業(yè)務模式、快運業(yè)務模式等方面進行了分析。還詳盡分析了一種面向物流倉儲管理的RFID系統(tǒng)的組成、流程和功能。
王燁[28],針對時下物流行業(yè)運作當中存在的安全問題,介紹了基于RFID技術條件下物聯(lián)網的優(yōu)勢,以及在保障安全方面的應用。論文指出物聯(lián)網技術進步對推動物流行業(yè)發(fā)展所具有的積極作用。
謝勇等[29],將RFID技術與物聯(lián)網相結合,利用RFID電子標簽作為產品識別的手段,利用物聯(lián)網來獲取入庫產品的詳細信息并自動生成入庫單,針對物流業(yè)傳統(tǒng)入庫管理中存在的兩大瓶頸問題——產品識別和產品信息獲取,提出了基于物聯(lián)網的自動入庫管理系統(tǒng)的基本原理,對系統(tǒng)的結構和功能進行了分析,利用RFID技術實現(xiàn)了一個自動化入庫管理系統(tǒng),提高了產品入庫的準確性和快速性,并通過應用實例說明了系統(tǒng)的優(yōu)點。
梁家海、王登清、黃志雨等[7-9],分別從RFID技術在物流業(yè)倉儲管理中的各流程、各環(huán)節(jié)中應用;針對現(xiàn)有倉儲管理方面的各種問題,構建智能物流倉儲管理系統(tǒng);高效率實現(xiàn)倉儲物流的出入庫管理及庫內作業(yè)等業(yè)務管理;并對物聯(lián)網在物流倉儲系統(tǒng)中的應用進行了前瞻性研究。
嚴天寶、廖燕、耿雪霏、趙愛平等[5,10-12],從物流行業(yè)供應鏈管理的角度,對基于RFID技術的物聯(lián)網在優(yōu)化和改善供應鏈管理各環(huán)節(jié)中的應用,包括在原材料供應、生產制造、固定資產管理、庫存管理、銷售、售后服務等諸多方面,研究RFID技術對于優(yōu)化和改善供應鏈結構、提高供應鏈管理績效、提高供應鏈的透明度中所起的作用。
陳豐照,閻芳等[13-14],針對現(xiàn)代物流配送的特點,提出了基于物聯(lián)網的智能物流配送的系統(tǒng)框架,能有效的提升物流系統(tǒng)效率,并研究了我國物聯(lián)網物流信息化發(fā)展對策。
5.結論
物聯(lián)網物流的發(fā)展前景令人歡欣鼓舞,但是我們應該看到物聯(lián)網物流依然面臨著不少挑戰(zhàn),比如RFID標簽成本高的問題[30],比如相關國際標準的通用性以及國家安全信息安全問題,以及企業(yè)商業(yè)機密可能被泄露、竊取[28,31]等等方面,可以說物聯(lián)網物流機遇與挑戰(zhàn)并存,需要國家層面加大的政策方面的引導和支持,同時也需要各國科學家共同努力攻克上述問題以及在未來發(fā)展過程中將遇到的各種新問題。
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