实时的跟踪与管理 架构理顺物流6R的系统

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         对于长途运输来说,承运人的义务是要按照6R要求完成货主的托付,这个看似简单的任务,现实中却难以完成。信息系统可以给物流企业带来什么改变,新兴的RFID技术又该怎么使用?

现代物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程,现代物流系统是从供应、采购、生产、运输、仓储、销售到消费的供应链。

物流信息化的目标是要协助物流业务,实现将顾客所需的正确的产品(Right Product)能够在正确的时间(Right Time)、按照正确的数量(Right Quantity)、正确的质量(Right Quality)和正确的状态(Right Status)送到正确的地点(Right Place),即6R,并使总成本最小。

然而,由于实际物体在移动过程中各个环节都是处于运动和松散的状态,信息常常随着实际活动在空间和时间的变化而变化,影响了信息的可获性和共享性。因此,为了实现6R,满足客户的要求,必须能够对产品进行实时的跟踪与管理。

三层框架横纵关联

从信息流动的过程,一个物流信息化系统应该包括:信息的获取、信息的传递、信息的处理、信息的研判、指令的下达、执行的后果和信息的存储。

物流信息又具有全局性、智能性、时空性、关联性、精确性、多样性等特点。局部的物流信息化只会形成信息孤岛,无法优化物流供应链关系,为了提高物流的流转效率就必须采用智能化手段代替人工操作,我们所关注的物流信息必需是与时间和空间位置相关联的。

物流信息通常包括货品的属性、货品的状态、货品的关系人和货品的关联事件等。物流信息系统的构成分为三层,最底层为具体实际应用的信息获取点,既能将系统所需的信息进行分类收集和处理,又能将系统的指令下传并组织执行,它的核心就是智能信息终端机。在底层可以根据需要利用信息总线结构实现局部的系统组网功能,然后在通过信息接入平台接入大系统。

中间层称之为接入层,采用各种可能采取的通信手段,实现信息的传输。可能的通信手段有公众电话网PSTN、移动通信网GSM/CDMA/GPRS/3G、互联网/局域网Internet/LAN、专用无线通信系统、卫星通信系统等。

最上层为信息管理平台,按照不同的业务需求,信息管理平台可分为国家平台、区域性平台、行业性平台、骨干企业平台、海外平台等。国家平台是重要平台,承担了物流信息交换中枢的作用,是B2B和B2G的桥梁,也是国内平台与海外平台的信息桥梁,是任何其他平台所无法替代的。行业平台为同行业企业提高信息服务,区域性平台为区域内企业提供信息服务。大型骨干企业还可以它为核心形成具有其企业特色的平台。这些平台通过国家平台联系在一起,成为一张覆盖物流全方位的信息网络,互联互通,通达天下。

四类关键技术由下而上

按照物流信息系统的结构,其主要技术由下而上分别为智能信息终端技术、信息接入技术、物流信息管理平台技术和标准四类。智能信息终端是完成信息采集与预处理的的主要工具,主要包括:32位微处理器为核心的嵌入式系统芯片设计,嵌入式操作系统、嵌入式网络协议和应用软件设计,PDA个人信息处理技术,智能识别技术(RFID及条形码等);GPS定位导航、GIS技术、电子地图的图形处理软件(包括地图的显示、车辆位置的信号嵌入、误差修正等)。目前,国内尚缺乏低成本实用的智能信息终端产品,而国外产品价格居高不下,无法在国内大面积推广使用。

信息接入主要借助于当今主流的通信技术和通信网络,通过制定信息和信息交换的标准来实现物流底层数据与物流信息管理平台的互联互通。国内的通信网已经初步具备承载物流信息接入的能力。 

 

物流信息管理平台技术涉及到物流信息服务的商业模式、物流信息的管理模式、物流信息后台的数据库技术、平台之间的数据交换技术等。国内尚缺乏物流信息管理平台成熟的软件和运行经验,是制约我国物流信息化发展的主要瓶颈之一。

EDI(Electronic Date Interchange,电子数据交换)、RosettaNet、XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语)已成为物流信息管理平台间数据交换的重要的技术。

之所以将标准作为物流信息化的主要技术之一,是因为物流信息化标准实在是涉及面广而复杂。这些标准主要包括:物流信息采集标准、物流信息传输与交换标准、物流信息记录与存储标准、物流信息系统开发标准、物流信息系统开发标准、物流信息安全标准和物流信息设备标准等。

我国物流信息标准机构是全国物流信息管理标准化技术委员会(China Logistics Information Standardization Committee,简称CLISC),主要负责物流信息基础、物流信息系统、物流信息安全、物流信息管理、物流信息应用等领域的标准化工作。目前它已经勾画出我国物流信息化的标准族谱,但其中有关标准尚大量空缺,成为制约我国物流信息化发展的因素。

RFID频段选择是关键

RFID是Radio Frequency Identification 的缩写,即射频识别,也称电子标签、射频标签等。RFID工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理(电感耦合还是电磁耦合)、识别距离,还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备成本。

目前,不同的国家对于相同波段,使用的频率也不尽相同。欧洲使用的超高频是868MHz,美国是915MHz,日本目前不允许将超高频用到射频技术中。

在实际应用中,比较常用的是125kHz、133kHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、860MHz~960MHz、2.45GHz、5.8GHz等频段。近距离RFID系统主要使用125KHz、13.56MHz等LF和HF频段,技术最为成熟;远距离RFID系统主要使用433MHz、860MHz~960MHz等UHF频段,以及2.45GHz、5.8GHz等微波频段,目前还多在测试当中,没有大规模应用。

每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域,因此要正确使用就要先选择合适的频率。RFID技术与EPC(Electronic Product Code电子产品编码)、互联网、通信等技术相结合,就可以实现全球范围内物品跟踪与信息共享。EPC它可以做到全世界所有的产品一品一码。这跟条形码有很大的不同,条形码是一类的产品都是一个条形码。EPC可以做到一件产品一个码,可以做到单品跟踪。

我国在LFHF频段RFID标签芯片设计方面的技术比较成熟,HF频段方面的设计技术接近国际先进水平,已经自主开发出符合ISO14443 Type A、Type B和 ISO15693 标准的RFID芯片,并成功地应用于交通一卡通和第二代身份证等项目中。

从国内的RFID整体产业链来看,低高频RFID技术门槛较低,参与的企业多,产品应用成本较低,使这两个频段的产业得到充分发展和应用,中国RFID企业的市场占有率达到80%以上,但存在产品同质化现象。而超高频RFID技术门槛略高,涉足的企业相对较少,产品应用成本高,中国RFID企业的市场占有率不到10%,但呈现出快速增长的势头,与国际趋势相符合。

从芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看,低高频段发展较早,技术成熟,产品应用广泛,企业最多,总数约占75%;而微波频段产品应用相对较少,企业不多,只占12%;超高频段则发展较晚,技术相对欠缺,处于发展初级阶段,企业所占比例也很小,其中具有自主知识产权433MHz产品的企业不超过4家。

        作者:东南大学毫米波国家重点实验室 于东海

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