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RFID技术让物流控制系统更加安全高效

发布时间:2013年06月26日 作者:沈阳标准化研究院 侯德鹏

沈阳副食集团(以下简称“沈副集团)于1992年组建,是沈阳市国资委出资的大型国有流通企业集团,也是首批沈阳市委管理的十三户国有重要骨干企业之一,总资产20亿元,其中固定资产10亿元。集团拥有4个大型批发市场(物流园区),2个食品工业园,4个连锁超市,冷仓74,000吨,干仓85,000平方米。集批发零售、生产加工、物流配送为一体,是沈阳市放心菜篮子工程和放心食品工程的重要载体,被农业部等国家九部委评为农业产业化国家重点龙头企业。冷库是冷链服务各环节的核心,目前,沈阳冷库规模大约有十四万吨。其中,沈阳副食集团的3万吨冷库是沈阳最大的肉类冷库,并以此为依托形成了东北最大的肉类批发市场。

2013年,在沈副集团进行冷链项目实地考察时,沈阳标准化研究院提出物流控制系统,得到了沈副集团领导高度重视。利用RFID技术可以实现配送路径优化,有效地节约运输时间,增加车辆利用率,从而降低运输成本,提高企业经济效益与客户服务水平。

在技术方案中采用RFID电子标签技术,货场可以收集进出的货柜车的各种信息,并将数据通过互联网综合传送到物流控制中心。有些重要的货物,如冷鲜品、营养品等,需要对货物从装载、运输、出库和入库等作全程的物流监测与控制,及时掌握货物的信息,出现不安全的因素时能够及时报警并记录位置信息,便于人员进行追踪。因此,该系统不仅仅需要读取标签信息,更重要的是需要和局域网、Internet、GPS、GPRS等连接,构成完整的监控系统。  

传统物流控制系统的问题是技术分散,数据库控制部分往往和货物进出系统脱节,而货物的运输检测是独成一体。本系统以电子标签记录货物信息,IC卡装载人员身份信息,系统通过GPRS与互连网相连,数据库能实时刷新数据,监控整个物流的过程,与传统物流控制系统相比,大大提高了系统的效率和安全性。

整个系统分为移动物流数据终端和基地控制中心两部分,其中移动物流数据终端安装在货物的进(出)库处及运输货车上,通过GPS获得位置信息,通过GPRS实时向基地控制中心发送位置信息,中心通过互连网将数据转送至物流控制中心数据库,各部分模块功能见图1。

 

图1     系统运行图

整个系统分为移动物流数据终端、通讯线路、监控平台三大部分。移动物流数据终端由中央控制器及RFID识读模块、GPS接收模块、IC卡身份识别模块、GPRS模块组成。通讯线路包含前端WCDMA网络和后台指挥中心以太网络;监控平台包含监控软件及GIS、流媒体、数据库、应用服务器等一系列服务群,可以根据需要建设多级监控平台,级别的逻辑关系根据需求可灵活配置。

移动物流数据终端通过司机对车辆的启动,直接开启车载监控设备的启动,有摄像头提取车厢内外部信息,交由车载监控主机压缩存储,车载嵌入式监控系统将按照预先的设定,借助WCDMA网络,把车辆的行驶状态、实时位置、车内外情景、工作人员工作状态以及一些突发事件的实时场景传输给中心服务器,再通过中心服务器对信息的处理传输到各客户端的显示器上。移动物流数据终端包含:

电子标签识别装置

每个货物上分配一个电子标签,电子标签上携带的信息具有唯一性。当货物入库或者出库以及在运输过程中,电子标签识别装置通过天线对标签上的数据进行读取,把货物的信息记录下来,利用GPRS短信服务传递给远程监控系统。  

GPS定位装置 

GPS定位装置的功能是通过接收卫星信号计算出货物的具体位置,这是货物全程监控的基础数据。  

IC卡身份识别模块主要完成货物操作人员的身份和权限的认证,以及操作日志的记录见图2。要求对货物进行操作的人员必须有明确的身份和合法的权限,对特种货物的全程监控包括从货物登记、出入库、上下火车、途中押运等;当非法用户或不具备权限的用户强行操作货物(如火车偷盗事件)时,将产生实时报警信息。合法用户的操作将记录操作时间、操作类型等信息。

图2   操作员管理示意图

GPRS模块 

系统的GPRS模块利用手机模块和SIM卡,进行短消息的发送,发送的短消息包括货物的登记信息、运输人员、上下车、位置信息、报警信息等。

监控网络包含:

监控无线网络数据传输是指用于对车载设备运营数据传输和中心服务器之间信息传送的WCDMA无线数据通信。

根据配送车辆的功能要求,基于3G无线数据网,实现营运车辆的实时数据、实时语音通信功能。

无线传输网络所具备的功能:

•无线传输网络(数据和语音)覆盖区包括所有受控线路车辆的行驶区域。系统的工程覆盖区按所有受控线路站点实际位置(经纬度)确定。

•移动车辆位置、速度、方向等数据的传输。

•GPS刷新频率:最小3秒/次。

•数据传输质量符合GB7293-97《城市公共交通通信系统》中的第3.3节“系统传输质量”规定。

•环境条件符合GB4799.5《电工电子产品应用环境条件的有关规定》

•误码率小于10的负6次方。

系统设计的关键是保证货物的安全,虽然使用了RFID技术、IC卡进行双重验证,但是,必须对整个系统进行安全策略的设计,以保证物流系统的安全性。首先,系统读取RFID,如果有信号,接收货物的数据保存,接着,读取IC卡数据并通过GPRS传给基地,以验证货物运送人的身份。GPS模块一直接收卫星信号以计算位置数据,并间隔2分钟(可调节)通过GPRS传给基地中心,软件流程示意图见图3。

 

 

图3    移动物流控制器程序工作示意图

一些特殊的货物,需要实施多重检验,包括需要主管部门IC卡签名等。货物在运输过程中如果遇到特殊情况,如抢劫、原料泄露时,司机可以按下紧急开关,基地控制中心可以第一时间知道货物状况,自动报告给各级部门进行紧急处理。

RFID技术结合沈阳副食集团自行开发的物流商务系统,可以针对整个物流系统,特别是物流配送车辆和高附加值商品运行情况实时跟踪,同时辅助进行工作量分析,保证商品的质量安全,因此该系统具有很高的实用价值。 

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