Разработка и внедрение системы отслеживания и передачи логистической информации на основе RFID

В управлении цепочками поставок логистики RFID-метки могут использоваться для отслеживания материалов и продуктов на протяжении всего процесса цепочки поставок. От поставок поставщиков до производства, складирования, распределения, транспортировки и продаж. Производственные предприятия должны обеспечивать упорядоченные и правильные производственные процессы в производственных подразделениях (например, цехах); в складских подразделениях сырье и продукты (полуфабрикаты и готовые изделия) должны быть точно классифицированы и размещены. Для обеспечения качества продукции сырье и полуфабрикаты должны быть обработаны, упакованы, маркированы, размещены и сохранены на складе, а также пройти производственный процесс в цехе для производства готовой продукции и затем вернуться на склад. В каждом процессе этикетки должны быть прикреплены к производственным и складским подразделениям материалов, чтобы избежать ошибок из-за потери информации о продукте. Поэтому необходимо использовать современные технологии позиционирования и связи для создания круглосуточной, всепогодной и всепогодной логистической системы отслеживания и связи (логистические системы отслеживания и связи, именуемые LTCIS), которая соответствует требованиям и развитию современных логистических цепочек поставок.

2 Логистическая информационная система отслеживания LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS используется для отслеживания и записи информации о движении материалов (сырья и продуктов), складировании и транспортировке в логистических единицах, таких как планирование продукции, производство в цехах, управление складом, погрузка и разгрузка, а также транспортировка на большие расстояния.

2.1 Архитектура LTIS

RFID может идентифицировать и отслеживать определенные материалы, а также может реализовать корреляцию и синхронизацию логистических и информационных потоков. Для отслеживания этикеток и объектов, к которым они прикреплены, необходимо записывать историю обращения материала. LTIS использует оставшуюся память тега для хранения и обновления информации об отслеживании в режиме реального времени, которая не может содержаться в 64-, 96- или 256-битном электронном коде продукта (EPC). Для этой цели разработаны три важные таблицы, а именно таблицы для этикеток, отслеживания логистики и исторических операций. Эти таблицы записывают историю обращения и текущий статус материалов. Аппаратное обеспечение LTIS состоит из тегов, стационарных считывателей, портативных считывателей, рабочих станций, распределенных в разных местах, ряда стационарных серверов приложений, серверов промежуточного программного обеспечения RFID, веб-серверов и серверов баз данных, Wi-Fi LAN и терминалов GPS. На рисунке 1 показана архитектура решения LTIS.

Чтобы сбалансировать рабочую нагрузку, сделать обновления и обслуживание сети более удобными, а также соответствовать стандартам интрасети и баз данных существующих логистических предприятий, программное обеспечение LTIS использует распределенную 3-уровневую архитектуру клиент/сервер. Также рассмотрите архитектуру браузер/сервер в качестве дополнительного решения.

Программное обеспечение LTIS включает в себя 6 функциональных блоков: подсистему обработки сырья и полуфабрикатов; подсистему мониторинга склада; подсистему отслеживания материалов; подсистему управления системой; подсистему позиционирования Wi-Fi материального и логистического блоков; Система позиционирования и навигации GPS-блока логистической транспортировки.

2.2 LTIS решения Wi-Fi/GPS/RFID

Поскольку пространство логистических операций очень обширно, или, как и логистическая транспортная единица, оно находится далеко от базы, а рабочая среда закрыта, что создает препятствия для применения большинства традиционных решений RFID. Разработка инфраструктуры считывателей RFID, которые могут предоставлять местоположение товаров и оборудования в режиме реального времени, слишком затратна и требует установки антенн в рабочей зоне. С этой целью в данной статье разрабатывается LTIS для решений Wi-Fi/GPS/RFID. Эта система похожа на недавно запущенное решение UnifiedAssetVisibility (UAV) компании AeroScoutu. Решение Wi-Fi/GPS/RFID может определять местоположение материальных единиц и логистических единиц на большой территории и может соответствовать требованиям позиционирования даже в отдаленных районах, где точки доступа Wi-Fi распределены редко.

Решение Wi-Fi/GPS/RFID от LTIS обеспечивает решение путем объединения активных меток RFID GPS и Wi-Fi. Программное обеспечение позволяет пользователям определять местоположение помеченных предметов на основе силы сигналов меток, полученных несколькими стандартными точками доступа Wi-Fi 802.11, которые также служат считывателями RFID. Когда метка находится слишком далеко и ее сигнал не может быть получен по крайней мере тремя точками доступа Wi-Fi, встроенный в метку приемник GPS может определить ее долготу и широту, а затем отправить данные через сигнал Wi-Fi.

При работе в режиме GPS или Wi-Fi метки могут быть расположены в пределах 510 дюймов. Однако GPS работает не во всех средах. Некоторые логистические единицы закрыты и не могут принимать запуски спутников. Каждому логистическому подразделению требуетсяопределенное количество точек доступа Wi-Fi. Сеть может принимать сигналы от меток в любой точке логистического подразделения.

Обозначьте цель позиционирования. Метка должна содержать чипы Wi-Fi и RFID, антенны, чипы GPS, датчики движения и батареи.

При получении задания на работу сотрудник определяет, какие инструменты необходимы для выполнения задания, и вводит название устройства в независимой от программного обеспечения LTIS системе решения Wi-Fi/GPS/RFID. Затем программное обеспечение отображает план этажа логистического подразделения со значками, указывающими местоположение предметов. Система также может выполнять поиск всех устройств по выбранным категориям.

Метка отправляет идентификационный код и данные GPS с заданными интервалами. Поскольку в теги встроены датчики движения, когда устройство неподвижно, сигнал отправляется на более низкой частоте, чем когда оно движется.

Окончательный план заключается в интеграции системы Wi-Fi/GPS/RFID в существующее управление запасами и расширении ее на все логистические единицы для применения на более крупных логистических объектах, таких как аэропорты и порты.

2.3 Проектирование и реализация LTIS

В LTIS приложения напрямую взаимодействуют с аппаратными устройствами. Системы Wi-Fi/GPS/RFID включают устройства, приложения и промежуточное программное обеспечение RFID. Чтобы обеспечить стабильность системы, другое приложение предназначено для подключения считывателя и записывающего устройства RFID к клиентскому приложению в качестве резервного решения в случае сбоя сервера промежуточного программного обеспечения RFID. Но ему необходимо вызвать локальную динамическую библиотеку ссылок.

(1) Связь между приложением и считывателем RFID. Существует четыре типа устройств RFID из-за разных рабочих частот. На логистических предприятиях с различными типами материалов и сложными рабочими средами, принимая во внимание скорость обработки и допустимый диапазон спектра, требуется гибкий выбор в соответствии с требованиями логистических операций. В логистическом подразделении выберите фиксированный модуль считывателя RFID, например, модуль считывателя дальнего действия стоимостью $6500 от Texas Instruments (TI), который может соответствовать всем требованиям к радиочастотным и цифровым функциональным возможностям и может использоваться с Tag-itHF от различных поставщиков. Tag-itTMHF-I (стандарт Международной организации по стандартизации 15693) взаимодействует со всеми другими стандартами ISO15693.

В этой статье используются два метода для связи со считывателем. Один из них заключается в том, что прикладное программное обеспечение со считывателем стоимостью $6500 на клиентском компьютере взаимодействует путем подключения к локальной динамической библиотеке ссылок.

Другой способ заключается в установке промежуточного программного обеспечения RFID, которое соединяет считыватель и клиентское приложение. Вышеуказанные файлы библиотеки динамической компоновки (fecom.dll и feisc.du) написаны с использованием базовых классов Microsoft. Используйте Java, используйте метод вызова локальной библиотеки компоновки, используйте Visual C++ и проектируйте промежуточное программное обеспечение в соответствии со стандартом Java Native Interface (JNI). Промежуточное программное обеспечение RFID основано на трех частях: компонент интерфейса чтения, компонент управления событиями и компонент управления приложениями. Структура показана на рисунке 3.

Приложение считывателя RFID должно пройти через сервер промежуточного программного обеспечения RFID, который может поддерживать распределенные сетевые приложения. Это делает разнородные считыватели RFID от разных поставщиков совместимыми и делает приложения независимыми от конкретного оборудования и локали. Портативные считыватели RFID могут считывать и просматривать информацию, хранящуюся на метках. Портативные устройства RFID состоят из модулей считывателей RFID и интеллектуальных терминалов. Они подключаются через RS232 или другие интерфейсы.

(2) Реализация Wi-Fi/GPS/RFID

① Интеллектуальное оборудование RFID включает в себя 3 части: блок сбора информации о данных RFID; блок переноса данных; блок передачи информации.

С помощью этих трех блоков интеллектуальные устройства RFID интегрируются в интеллектуальные терминалы. Платформы, которые можно выбрать, включают WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS и LinuxOS. Интеллектуальное устройство будет выполнять сбор данных и обновление в режиме реального времени в соответствии с инструкциями по данным, предоставленными центром управления системой. Структура блока данных показана на рисунке 5.

Самый нижний уровень — это операционная система и конфигурация оборудования. Вы можете выбрать системы WindowsMobile, CE, Linux, Android и Symbian. Поставщики оборудования, которые можно выбрать, включают: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

В настоящее время эти интеллектуальные терминальные устройства легко найти на рынке. Вам нужно только разработать стандартный исходный код C и C++ в системе или набор для использования RFID и интерфейс для этих аппаратных устройств.

Модули передачи данных включают основные коммуникационные устройства, которые в настоящее время используются на внутреннем рынке, включая технологию GSM, WCDMA, CDMA, TD и технологию Wifi. Эти технологии могут обеспечить среду обмена данными в реальном времени для интетерминальные устройства и могут вызывать соответствующий блок передачи данных при необходимости.

Блок RFID отвечает за идентификацию соответствующей информации аппаратных устройств. Интеллектуальный терминал отвечает за поддержание сбора и обработки информации RFID по месту своего нахождения. Благодаря вмешательству операционной системы терминал данных отвечает за координацию и отчетность по всем задачам.

②Пример. Каждая единица груза имеет метку RFID; интеллектуальное устройство отвечает за сбор информации о грузе в текущей области и предоставляет функции статистики и отчетности. Общий персонал по логистике может понимать статус груза (в условиях логистики интеллектуальные устройства должны быть размещены на логистическом транспортном средстве); на транспортном средстве находится 200 единиц товара, и интеллектуальное терминальное устройство может считывать данные и обновлять данные на сервере штаб-квартиры в режиме реального времени в соответствии с инструкциями системы.

2.4 Основные функции, которые могут выполнять интеллектуальные устройства

(1) Служба запросов. На сетевой платформе, предоставляемой компанией, обычные клиенты могут запрашивать функции, включая статус логистики (традиционная информация, такая как место начала доставки и логистики).

(2) Функция отслеживания. Среди них, для постоянных клиентов-партнеров или крупных клиентов, добавление отчетов о местоположении GPS может позволить клиентам узнать местонахождение товаров в любое время. (Когда система выдает инструкцию, интеллектуальное устройство будет передавать информацию RFID, Wi-Fi и информацию о позиционировании GPS на платформу компании.)

(3) Функция регулярных отчетов. Устройство может активировать функции напоминания по SMS и электронной почте в режиме реального времени, когда товары прибывают в указанную информационную точку GPS или фиксированную зону Wi-Fi в соответствии с предварительно установленными настройками системы. Предоставлять информацию о бронировании клиентам, которые сделали бронирование в режиме реального времени.

(4) Расширенные функции. Устройство может интегрироваться с текущей системной платформой логистической компании и расширять интерфейс пользовательского терминала на смарт-устройства (аналогично функциям ноутбука). Операторы могут управлять и обновлять логистические данные компании с помощью разрешений.

Расширенные функции включают: Для профессиональных клиентов мы предоставляем высокоуровневую разработку смарт-терминалов, включая сбор данных, обновление данных, услуги дорожного движения, видеоуслуги и т. д.

3. Информационная система отслеживания логистики и связи LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT и Интернет — все это технологически зрелые коммуникационные информационные системы с независимыми стандартами связи и сетевыми структурами. Они играют независимую, но дополнительную роль в передаче информации и обмене данными между логистическим транспортным подразделением и другими логистическими подразделениями в цепочке поставок, особенно с центральным информационным центром управления. Благодаря взаимному сопряжению и сетевому взаимодействию создается надежная и практичная логистическая коммуникационная информационная система (LCIS), которая становится антенной и информационной магистралью, соединяющей информационную систему отслеживания материалов, навигационную систему отслеживания логистики и позиционирования и центральную систему управления. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) и MIS (система управления информацией) реализуют сетевое взаимодействие посредством сопряжения стандартов связи и устанавливают LT-CIS, что технически не имеет препятствий.

  4 Заключение

В этой статье предлагается решение для информационной системы отслеживания логистики, которая объединяет RFID, GPS и Wi-Fi. На основе этого и в сочетании с новейшими коммуникационными технологиями была задумана всепогодная, всевременная и пространственно-временная сеть LTCIS. Это хорошее вдохновение и попытка для связи, плавности и глобального управления цепочкой поставок логистических предприятий.