Návrh a implementace logistického sledovacího a komunikačního informačního systému na bázi RFID

V rámci řízení logistického dodavatelského řetězce lze RFID tagy použít pro sledování materiálu a produktů v celém procesu dodavatelského řetězce. Od dodavatelských dodávek až po výrobu, skladování, distribuci, dopravu a prodej. Výrobní podniky jsou povinny zajistit řádné a správné výrobní procesy ve výrobních jednotkách (jako jsou dílny); ve skladových jednotkách je požadováno přesné zatřídění a umístění surovin a výrobků (polotovary a hotové výrobky). Aby byla zajištěna kvalita produktu, musí být suroviny a polotovary zpracovány, zabaleny, označeny, umístěny a uskladněny ve skladu a projít výrobním procesem v dílně, aby se vyrobily hotové výrobky a poté se vrátily do skladu. V každém procesu musí být štítky připevněny k výrobním a skladovacím jednotkám materiálů, aby se předešlo chybám v důsledku ztráty informací o produktu. Proto je nutné s využitím moderních polohovacích a komunikačních technologií vybudovat celodenní, celovzdušný a celoroční logistický sledovací a komunikační informační systém (Logistics tracking and communications information systems, označovaný jako LTCIS), který odpovídá požadavkům a rozvoji moderních logistických dodavatelských řetězců.

2 Logistický sledovací informační systém LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS se používá ke sledování a zaznamenávání informací o oběhu materiálů (surovin a produktů), skladování a přepravy v logistických jednotkách, jako je plánování produktů, dílenská výroba, skladové hospodářství, nakládka a vykládka a přeprava na dlouhé vzdálenosti.

2.1 Architektura LTlS

RFID dokáže identifikovat a sledovat specifické materiály a může realizovat korelaci a synchronizaci toku logistiky a informací. Pro sledování štítků a předmětů, ke kterým jsou připojeny, je nutné zaznamenat historii oběhu materiálu. LTIS využívá zbývající paměť tagu k ukládání a aktualizaci sledovacích informací v reálném čase, které nemohou být obsaženy v 64-, 96- nebo 256-bitovém elektronickém kódu produktu (EPC). K tomuto účelu jsou určeny tři důležité tabulky, a to tabulky pro štítky, sledování logistiky a historické operace. Tyto tabulky zaznamenávají historii oběhu a aktuální stav materiálů. Hardware LTIS se skládá z tagů, pevných čteček, přenosných čteček, pracovních stanic rozmístěných na různých místech, řady pevných aplikačních serverů, RFID middlewarových serverů, webových serverů a databázových serverů, Wi-Fi LAN a GPS terminálů. Obrázek 1 ukazuje architekturu řešení LTIS.

Aby bylo možné vyvážit pracovní zátěž, zjednodušit aktualizace a údržbu sítě a vyhovět intranetovým a databázovým standardům stávajících logistických podniků, používá software LTIS distribuovaný 3úrovňový systém architektury klient/server. Jako další řešení zvažte také architekturu prohlížeče/serveru.

Software LTIS zahrnuje 6 funkčních celků: subsystém zpracování surovin a polotovarů; subsystém sledování skladu; subsystém sledování materiálu; subsystém řízení systému; materiálová jednotka a logistická jednotka Wi-Fi polohovací subsystém; logistická přepravní jednotka GPS polohovací a navigační systém.

2,2 LTIS řešení Wi-Fi/GPS/RFID

Protože je logistický operační prostor velmi rozsáhlý, nebo jako logistická přepravní jednotka, je daleko od základny a pracovní prostředí je uzavřené, což vytváří aplikační překážky pro většinu tradičních RFID řešení. Rozvoj infrastruktury čteček RFID, které mohou zajistit polohu zboží a zařízení v reálném čase, je příliš nákladný a vyžaduje instalaci antén v pracovní oblasti. Za tímto účelem tento článek navrhuje LTIS pro řešení Wi-Fi/GPS/RFID. Tento systém je podobný nově spuštěnému řešení UnifiedAssetVisibility (UAV) společnosti AeroScoutu. Řešení Wi-Fi/GPS/RFID dokáže lokalizovat umístění materiálových jednotek a logistických jednotek v široké oblasti a dokáže splnit požadavky na umístění i ve vzdálených oblastech, kde jsou přístupové body Wi-Fi jen řídce rozmístěny.

Řešení LTIS Wi-Fi/GPS/RFID poskytuje řešení kombinací GPS a Wi-Fi aktivních RFID tagů. Software umožňuje uživatelům lokalizovat označené položky na základě síly signálů štítků přijatých několika standardními přístupovými body Wi-Fi 802.11, které také slouží jako čtečky RFID. Když je štítek příliš daleko a jeho signál nemohou přijímat alespoň tři přístupové body Wi-Fi, přijímač GPS zabudovaný do štítku může určit jeho zeměpisnou délku a šířku a poté odeslat data prostřednictvím signálu Wi-Fi.

Při práci v režimu GPS nebo Wi-Fi lze značky lokalizovat v rozsahu 510in. GPS však nefunguje ve všech prostředích. Některé logistické jednotky jsou uzavřeny a nemohou přijímat starty satelitů. Každá logistická jednotka vyžaduje určitý počet přístupových bodů Wi-Fi. Síť může přijímat signály z tagů kdekoli v logistické jednotce.

Označte polohovací cíl. Štítek musí obsahovat Wi-Fi a RFID čipy, antény, GPS čipy, pohybové senzory a baterie.

Při obdržení úkolu pracovník určí, jaké Nástroje jsou k dokončení úkolu potřebné, a zadá název zařízení do softwarově nezávislého systému LTIS řešení Wi-Fi/GPS/RFID. Software poté zobrazí půdorys logistické jednotky s ikonami označujícími umístění položek. Systém také umí vyhledávat všechna zařízení podle vybraných kategorií.

Tag odesílá ID kód a GPS data v nastavených intervalech. Vzhledem k tomu, že tagy mají v sobě zabudovaná pohybová čidla, když zařízení stojí, je signál vysílán s nižší frekvencí, než když se pohybuje.

Konečným plánem je integrovat systém Wi-Fi/GPS/RFID do stávajícího řízení zásob a rozšířit jej na všechny logistické jednotky, které budou aplikovány na větší logistická místa, jako jsou letiště a přístavy.

2.3 Návrh a implementace LTIS

V LTIS komunikují aplikace přímo s hardwarovými zařízeními. Systémy Wi-Fi/GPS/RFID zahrnují zařízení, aplikace a middleware RFID. Aby byla zajištěna stabilita systému, je navržena další aplikace, která propojí čtečku a zapisovač RFID s klientskou aplikací jako záložní řešení pro případ, že selže server RFID middlewaru. Musí však zavolat místní dynamicky propojovanou knihovnu.

(1) Komunikace mezi aplikací a čtečkou RFID. Existují čtyři typy RFID zařízení kvůli různým provozním frekvencím. V logistických podnicích s různými druhy materiálů a složitým pracovním prostředím je s přihlédnutím k rychlosti zpracování a povolenému rozsahu spektra vyžadován flexibilní výběr podle požadavků logistických operací. V logistické jednotce zvolte pevný RFID čtecí modul, jako je 6500 USD čtecí modul s dlouhým dosahem od Texas Instruments (TI), který dokáže splnit všechny RF a digitální funkční požadavky a lze jej použít s Tag-itHF od různých dodavatelů. , Tag-itTMHF-I (standard Mezinárodní organizace pro standardizaci 15693) komunikuje se všemi ostatními normami ISO15693.

Tento článek používá dva způsoby komunikace se čtenářem. Jedním z nich je, že aplikační software se čtečkou 6500 USD na klientském počítači komunikuje připojením k místní dynamicky propojované knihovně.

Druhým je instalace middlewaru RFID, který propojí čtečku a klientskou aplikaci. Výše uvedené Soubory dynamicky propojované knihovny (fecom.dll a feisc.du) jsou napsány pomocí základních tříd společnosti Microsoft. Používejte Javu, používejte metodu volání místní knihovny odkazů, používejte Visual C++ a navrhujte middleware podle standardu Java Native Interface (JNI). Middleware RFID je založen na třech částech: komponentě čtecího rozhraní, komponentě správy událostí a komponentě správy aplikací. Struktura je znázorněna na obrázku 3.

Aplikace čtečky RFID musí projít serverem RFID middlewaru, který může podporovat distribuované síťové aplikace. Díky tomu jsou heterogenní čtečky RFID od různých výrobců kompatibilní a aplikace jsou nezávislé na konkrétním hardwaru a lokalitě. Přenosné čtečky RFID mohou číst a prohlížet informace uložené na štítcích. Přenosná RFID zařízení se skládají z RFID čtecích modulů a chytrých terminálů. Jsou připojeny přes RS232 nebo jiné rozhraní.

(2) Implementace Wi-Fi/GPS/RFID

① Inteligentní zařízení RFID obsahuje 3 části: jednotka pro sběr dat RFID; jednotka pro přenos dat; jednotka pro přenos informací.

Prostřednictvím těchto tří jednotek jsou chytrá zařízení RFID integrována do chytrých terminálů. Mezi platformy, které lze vybrat, patří WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS a LinuxOS. Chytré zařízení dokončí sběr dat a aktualizaci v reálném čase podle pokynů k datům poskytnutých centrem správy systému. Struktura datové jednotky je znázorněna na obrázku 5.

Nejnižší úrovní je operační systém a konfigurace hardwaru. Můžete si vybrat systémy WindowsMobile, CE, Linux, Android a Symbian. Mezi dodavatele hardwaru, které lze vybrat, patří: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

V současnosti lze tato chytrá koncová zařízení na trhu snadno najít. Ty jen potřebuješd vyvinout standardní zdrojový kód C a C++ v systému nebo sadu a rozhraní pro použití RFID pro tato hardwarová zařízení.

Jednotky pro přenos dat zahrnují běžné komunikační jednotky, které se v současnosti používají na domácím trhu, včetně technologií GSM, WCDMA, CDMA, TD a technologie Wifi. Tyto technologie mohou poskytovat prostředí pro výměnu dat v reálném čase pro inteligentní koncová zařízení a v případě potřeby mohou volat odpovídající jednotku datové komunikace.

Jednotka RFID je zodpovědná za identifikaci relevantních informací o hardwarových zařízeních. Chytrý terminál je zodpovědný za udržování sběru a zpracování RFID informací na svém místě. Datový terminál je díky zásahu operačního systému zodpovědný za koordinaci a hlášení všech úkolů.

②Příklad. Každý kus nákladu má RFID štítek; chytré zařízení je zodpovědné za sběr informací o nákladu v aktuální oblasti a poskytování statistik a funkcí hlášení. Obecný logistický personál rozumí stavu nákladu (v podmínkách logistiky je třeba na logistické vozidlo umístit chytrá zařízení); na vozidle je 200 kusů zboží a inteligentní koncové zařízení umí data načítat a aktualizovat data na centrálu serveru v reálném čase podle pokynů systému.

2.4 Základní funkce, které mohou chytrá zařízení plnit

(1) Informační služba. Na síťové platformě poskytované společností mohou běžní zákazníci dotazovat funkce, včetně stavu logistiky (tradiční informace, jako je místo dodání a zahájení logistiky).

(2) Funkce sledování. Mezi nimi pro zákazníky stálých partnerů nebo velké zákazníky může přidání hlášení informací o poloze GPS umožnit zákazníkům kdykoli zjistit polohu zboží. (Když systém vydá pokyn, chytré zařízení přenese informace RFID, Wifi a informace o poloze GPS na platformu společnosti.)

(3) Funkce pravidelného podávání zpráv. Zařízení dokáže aktivovat funkce SMS upomínky a e-mailové upomínky v reálném čase, když zboží dorazí do určeného GPS informačního bodu nebo pevné wifi oblasti podle přednastaveného nastavení systému. Poskytujte informace o rezervaci zákazníkům, kteří provedli rezervace, v reálném čase.

(4) Rozbalte funkce. Zařízení se může integrovat se současnou systémovou platformou logistické společnosti a rozšířit uživatelské terminálové rozhraní na chytrá zařízení (podobně jako funkce notebooku). Operátoři mohou spravovat a aktualizovat logistická data společnosti prostřednictvím oprávnění.

Mezi rozšířené funkce patří: Pro profesionální zákazníky zajišťujeme vývoj chytrých terminálů na vysoké úrovni včetně sběru dat, aktualizace dat, dopravních služeb, video služeb atd.

3. Logistický sledovací a komunikační informační systém LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT a Internet jsou technologicky vyspělé komunikační informační systémy s nezávislými komunikačními standardy a síťovými strukturami. Hraje nezávislou, ale doplňkovou roli v přenosu informací a výměně dat mezi logistickou přepravní jednotkou a dalšími logistickými jednotkami v dodavatelském řetězci, zejména s centrálním řídícím informačním centrem. Vzájemným propojením a síťováním vzniká spolehlivý a praktický logistický komunikační informační systém (LCIS), který se stává anténní a informační dálnicí spojující informační systém sledování materiálu, navigační systém logistického sledování a určování polohy a centrální řídicí systém. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) a MIS (Management In,formation System) realizují síťování prostřednictvím propojení komunikačních standardů a zavádějí LT-CIS, což je technicky Neexistují žádné překážky.

  4 Závěr

Tento článek navrhuje řešení pro logistický sledovací informační systém, který integruje RFID, GPS a Wi-Fi. Na základě toho a v kombinaci s nejnovější komunikační technologií byla koncipována síť LTCIS pro každé počasí, všechny časy a časoprostor. Je dobrou inspirací a pokusem o propojení, plynulost a globální řízení dodavatelského řetězce logistických podniků.