Disseny i implementació de sistema d'informació de seguiment i comunicació logística basat en RFID

En la gestió de la cadena de subministrament logística, les etiquetes RFID es poden utilitzar per al seguiment de materials i productes al llarg del procés de la cadena de subministrament. Des del subministrament de proveïdors fins a la producció, emmagatzematge, distribució, transport i vendes. Les empreses de producció han de garantir uns processos de producció ordenats i correctes a les unitats de fabricació (com ara tallers); a les unitats d'emmagatzematge, les matèries primeres i els productes (productes semielaborats i productes acabats) s'han de classificar i col·locar amb precisió. Per garantir la qualitat del producte, les matèries primeres i els productes semielaborats s'han de processar, envasar, etiquetar, col·locar i emmagatzemar al magatzem, i passar pel procés de fabricació al taller per produir productes acabats i després tornar al magatzem. En cada procés, s'han d'adjuntar etiquetes a les unitats de producció i emmagatzematge dels materials per evitar errors per la pèrdua d'informació del producte. Per tant, és necessari utilitzar tecnologies modernes de posicionament i comunicació per establir un sistema d'informació de comunicació i seguiment logístic a temps complet, espai aeri complet i per a tot temps (sistemes d'informació de comunicació i seguiment logístic, anomenats LTCIS) que compleixi els requisits i desenvolupament de cadenes de subministrament logístiques modernes.

2 Sistema d'informació de seguiment logístic LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS s'utilitza per fer el seguiment i registrar la informació de circulació de materials (matèries primeres i productes), emmagatzematge i transport en unitats logístiques com ara planificació de productes, producció de tallers, gestió de magatzems, càrrega i descàrrega i transport de llarga distància.

2.1 Arquitectura de LTlS

La RFID pot identificar i fer un seguiment de materials específics, i pot adonar-se de la correlació i sincronització del flux d'informació i logística. Per fer un seguiment de les etiquetes i dels objectes als quals estan enganxades, cal registrar l'historial de circulació del material. LTIS utilitza la memòria restant de l'etiqueta per emmagatzemar i actualitzar la informació de seguiment en temps real que no es pot contenir en un codi de producte electrònic (EPC) de 64, 96 o 256 bits. Amb aquesta finalitat es dissenyen tres taules importants, a saber, taules d'etiquetes, seguiment logístic i operacions històriques. Aquestes taules registren l'historial de circulació i l'estat actual dels materials. El maquinari LTIS consta d'etiquetes, lectors fixos, lectors portàtils, estacions de treball distribuïdes en diferents llocs, una sèrie de servidors d'aplicacions fixes, servidors de middleware RFID, servidors web i servidors de bases de dades, LAN Wi-Fi i terminals GPS. La figura 1 mostra l'arquitectura de la solució LTIS.

Per tal d'equilibrar la càrrega de treball, fer que les actualitzacions i el manteniment de la xarxa siguin més còmodes i complir amb els estàndards d'intranet i bases de dades de les empreses logístiques existents, el programari LTIS adopta un sistema d'arquitectura client/servidor distribuït de 3 nivells. Considereu també l'arquitectura del navegador/servidor com a solució addicional.

El programari LTIS inclou 6 unitats funcionals: subsistema de processament de matèries primeres i productes semielaborats; subsistema de control del magatzem; subsistema de seguiment de materials; subsistema de gestió del sistema; unitat de material i unitat logística subsistema de posicionament Wi-Fi; Unitat de transport logístic Sistema de posicionament i navegació GPS.

2.2 LTIS de solució Wi-Fi/GPS/RFID

Com que l'espai d'operació logística és molt ampli, o com una unitat de transport logístic, està lluny de la base i l'entorn de treball està tancat, la qual cosa crea obstacles d'aplicació per a la majoria de solucions RFID tradicionals. Desenvolupar una infraestructura de lectors RFID que pugui proporcionar la localització de béns i equips en temps real és massa car i requereix la instal·lació d'antenes a la zona de treball. Amb aquesta finalitat, aquest article dissenya LTIS per a solucions Wi-Fi/GPS/RFID. Aquest sistema és similar a la solució UnifiedAssetVisibility (UAV) d'AeroScoutu. La solució Wi-Fi/GPS/RFID pot localitzar la ubicació d'unitats de material i unitats logístiques en una àrea àmplia i pot complir els requisits de posicionament fins i tot en zones remotes on els punts d'accés Wi-Fi estan poc distribuïts.

La solució Wi-Fi/GPS/RFID de LTIS ofereix una solució combinant etiquetes RFID actives GPS i Wi-Fi. El programari permet als usuaris localitzar elements etiquetats en funció de la força dels senyals d'etiquetes rebuts per diversos punts d'accés Wi-Fi estàndard 802.11, que també serveixen com a lectors RFID. Quan l'etiqueta està massa lluny i el seu senyal no es pot rebre per almenys tres punts d'accés Wi-Fi, el receptor GPS incrustat a l'etiqueta pot determinar la seva longitud i latitud, i després enviar dades a través del senyal Wi-Fi.

Quan es treballa en mode GPS o Wi-Fi, les etiquetes es poden localitzar dins de 510in. Tanmateix, el GPS no funciona en tots els entorns. Algunes unitats logístiques estan tancades i no poden rebre llançaments de satèl·lit. Cada unitat logística requereix un nombre determinat de punts d'accés Wi-Fi. La xarxa pot rebre senyals d'etiquetes a qualsevol punt de la unitat logística.

Etiqueta l'objectiu de posicionament. L'etiqueta ha de contenir xips Wi-Fi i RFID, antenes, xips GPS, sensors de moviment i bateries.

Quan rep una tasca de treball, l'empleat determina quines eines es necessiten per completar la tasca i introdueix el nom del dispositiu al sistema independent del programari LTIS de la solució Wi-Fi/GPS/RFID. A continuació, el programari mostra un plànol de la unitat logística, amb icones que indiquen la ubicació dels articles. El sistema també pot cercar tots els dispositius per categories seleccionades.

L'etiqueta envia codi d'identificació i dades GPS a intervals establerts. Com que les etiquetes tenen sensors de moviment incrustats, quan el dispositiu està parat, el senyal s'envia a una freqüència més baixa que quan es mou.

El pla final és integrar el sistema Wi-Fi/GPS/RFID a la gestió d'inventaris existent i estendre'l a totes les unitats logístiques per aplicar-los a llocs logístics més grans, com ara aeroports i ports.

2.3 Disseny i implementació de LTIS

A LTIS, les aplicacions es comuniquen directament amb els dispositius de maquinari. Els sistemes Wi-Fi/GPS/RFID inclouen dispositius, aplicacions i middleware RFID. Per tal de garantir l'estabilitat del sistema, s'ha dissenyat una altra aplicació per connectar el lector i l'escriptor RFID amb l'aplicació client com a solució de còpia de seguretat si falla el servidor de programari intermedi RFID. Però cal trucar a la Biblioteca d'enllaços dinàmics local.

(1) Comunicació entre l'aplicació i el Lector RFID. Hi ha quatre tipus de dispositius RFID a causa de les diferents freqüències de funcionament. A les empreses logístiques amb diversos tipus de materials i entorns de treball complexos, tenint en compte la velocitat de processament i el rang admissible de l'espectre, es requereix una selecció flexible segons els requisits de les operacions logístiques. A la unitat logística, trieu un mòdul lector RFID fix, com ara el mòdul lector de llarg abast de 6500 dòlars de Texas Instruments (TI), que pot complir tots els requisits funcionals de RF i digitals i es pot utilitzar amb Tag-itHF de diversos proveïdors. , Tag-itTMHF-I (estàndard 15693 de l'Organització Internacional per a la Normalització) es comunica amb la resta de normes ISO15693.

Aquest article utilitza dos mètodes per comunicar-se amb el lector. Un és que el programari d'aplicació amb el lector de 6500 dòlars a l'ordinador client es comunica connectant-se a la biblioteca d'enllaços dinàmics local.

L'altre és instal·lar un middleware RFID que connecti el lector i l'aplicació client. Els Fitxers de la biblioteca d'enllaços dinàmics anteriors (fecom.dll i feisc.du) s'escriuen amb les classes bàsiques de Microsoft. Utilitzeu Java, utilitzeu el mètode de crida a la biblioteca d'enllaços local, utilitzeu Visual C++ i dissenyeu middleware segons l'estàndard Java Native Interface (JNI). El programari intermedi RFID es basa en tres parts: component d'interfície de lectura, component de gestió d'esdeveniments i component de gestió d'aplicacions. L'estructura es mostra a la figura 3.

L'aplicació del lector RFID ha de passar pel servidor de middleware RFID, que pot suportar aplicacions de xarxa distribuïdes. Fa que els lectors RFID heterogenis de diferents proveïdors siguin compatibles i fa que les aplicacions siguin independents del maquinari i la localització específics. Els lectors RFID portàtils poden llegir i consultar la informació emmagatzemada a les etiquetes. Els dispositius RFID portàtils es componen de mòduls lectors RFID i terminals intel·ligents. Es connecten mitjançant RS232 o altres interfícies.

(2) Implementació de Wi-Fi/GPS/RFID

① L'equip intel·ligent RFID inclou 3 parts: unitat de recollida d'informació de dades RFID; unitat de transport de dades; unitat de transmissió d'informació.

A través d'aquestes tres unitats, els dispositius intel·ligents RFID s'integren en terminals intel·ligents. Les plataformes que es poden seleccionar inclouen WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS i LinuxOS. El dispositiu intel·ligent completarà la recollida de dades i l'actualització en temps real d'acord amb les instruccions de dades proporcionades pel centre de gestió del sistema. L'estructura de la unitat de dades es mostra a la figura 5.

El nivell més baix és el sistema operatiu i la configuració del maquinari. Podeu triar sistemes WindowsMobile, CE, Linux, Android i Symbian. Els proveïdors de maquinari que es poden seleccionar inclouen: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

Actualment, aquests dispositius terminals intel·ligents són fàcils de trobar al mercat. Només necessitesd desenvolupar el codi font estàndard C i C++ al sistema o el kit d'ús RFID i la interfície per a aquests dispositius de maquinari.

Les unitats de transport de dades inclouen les unitats de comunicació principals que s'utilitzen actualment al mercat nacional, com ara GSM, WCDMA, CDMA, tecnologia TD i tecnologia Wifi. Aquestes tecnologies poden proporcionar un entorn d'intercanvi de dades en temps real per a dispositius terminals intel·ligents i poden trucar a la unitat de comunicació de dades corresponent quan sigui necessari.

La unitat RFID s'encarrega d'identificar la informació rellevant dels dispositius de maquinari. El terminal intel·ligent s'encarrega de mantenir la recollida i processament de la informació RFID a la seva ubicació. A causa de la intervenció del sistema operatiu, el terminal de dades s'encarrega de la coordinació i la presentació d'informes de totes les tasques.

② Exemple. Cada peça de càrrega té una Etiqueta RFID; el dispositiu intel·ligent s'encarrega de recollir informació de càrrega a l'àrea actual i de proporcionar estadístiques i funcions d'informació. El personal de logística general pot entendre l'estat de la càrrega (en condicions logístiques, cal col·locar dispositius intel·ligents al vehicle logístic); al vehicle Hi ha 200 peces de mercaderies i el dispositiu terminal intel·ligent pot llegir les dades i actualitzar-les al servidor de la seu en temps real segons les instruccions del sistema.

2.4 Funcions bàsiques que poden completar els dispositius intel·ligents

(1) Servei de consultes. A la plataforma de xarxa proporcionada per l'empresa, els clients normals poden consultar funcions, inclòs l'estat de la logística (informació tradicional com ara el lliurament i la ubicació d'inici de la logística).

(2) Funció de seguiment. Entre ells, per a clients de socis fixos o clients grans, afegir informes d'informació d'ubicació GPS pot permetre als clients conèixer la ubicació de les mercaderies en qualsevol moment. (Quan el sistema emet una instrucció, el dispositiu intel·ligent transmetrà la informació RFID, Wifi i la informació de posicionament GPS a la plataforma de l'empresa.)

(3) Funció d'informació periòdica. El dispositiu pot activar les funcions de recordatori d'SMS i de recordatori de correu electrònic en temps real quan la mercaderia arriba al punt d'informació GPS designat o a l'àrea wifi fixa segons la configuració predeterminada del sistema. Proporcioneu informació de reserves als clients que han fet reserves en temps real.

(4) Ampliar funcions. El dispositiu es pot integrar amb la plataforma del sistema de l'empresa logística actual i estendre la interfície del terminal d'usuari a dispositius intel·ligents (similars a les funcions de l'ordinador portàtil). Els operadors poden gestionar i actualitzar les dades logístiques de l'empresa mitjançant permisos.

Les funcions ampliades inclouen: Per als clients professionals, oferim un desenvolupament d'alt nivell de terminals intel·ligents, inclosa la recollida de dades, l'actualització de dades, serveis de trànsit, serveis de vídeo, etc.

3. Sistema d'informació de seguiment i comunicació logística LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT i Internet són sistemes d'informació de comunicació madurs tecnològicament amb estàndards de comunicació i estructures de xarxa independents. Té un paper independent però complementari en la transmissió d'informació i l'intercanvi de dades entre la unitat de transport logístic i altres unitats logístiques de la cadena de subministrament, especialment amb el centre d'informació de control central. Mitjançant l'acoblament mutu i la xarxa, s'estableix un sistema d'informació de comunicació logística (LCIS) fiable i pràctic, que es converteix en l'antena i l'autopista de la informació que connecta el sistema d'informació de seguiment de materials, el sistema de navegació de seguiment i posicionament logístic i el sistema de control central. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) i MIS (Management In,formation System) realitzen xarxes mitjançant l'acoblament d'estàndards de comunicació i estableixen LT-CIS, que és tècnicament. sense obstacles.

  4 Conclusió

Aquest article proposa una solució per a un sistema d'informació de seguiment logístic que integra RFID, GPS i Wi-Fi. A partir d'això i combinada amb l'última tecnologia de comunicació, es va concebre una xarxa LTCIS per a tot el temps, tot el temps i l'espai-temps. És una bona inspiració i intent de connexió, suavitat i gestió global de la cadena de subministrament de les empreses logístiques.