Návrh a implementácia logistického sledovacieho a komunikačného informačného systému na báze RFID

V rámci riadenia logistického dodávateľského reťazca možno RFID tagy použiť na sledovanie materiálu a produktov v rámci celého procesu dodávateľského reťazca. Od dodávateľských dodávok až po výrobu, skladovanie, distribúciu, dopravu a predaj. Výrobné podniky sú povinné zabezpečiť riadne a správne výrobné procesy vo výrobných jednotkách (ako sú dielne); v skladových jednotkách sa vyžaduje presné zatriedenie a umiestnenie surovín a výrobkov (polotovary a hotové výrobky). Aby sa zabezpečila kvalita výrobkov, suroviny a polotovary musia byť spracované, zabalené, označené, umiestnené a uskladnené v sklade a prejsť výrobným procesom v dielni, aby sa vyrobili hotové výrobky a potom sa vrátili do skladu. V každom procese sa vyžaduje, aby boli k výrobným a skladovacím jednotkám materiálov pripevnené štítky, aby sa predišlo chybám v dôsledku straty informácií o produkte. Preto je potrebné využívať moderné technológie určovania polohy a komunikácie na vybudovanie celodenného, celovzdušného a celoročného logistického sledovacieho a komunikačného informačného systému (Logistics tracking and communications information systems, označované ako LTCIS), ktorý spĺňa požiadavky a rozvoj moderných logistických dodávateľských reťazcov.

2 Logistický sledovací informačný systém LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS sa používa na sledovanie a zaznamenávanie informácií o obehu materiálov (surovín a produktov), skladovania a prepravy v logistických jednotkách, ako je plánovanie produktov, dielenská výroba, skladové hospodárstvo, nakladanie a vykladanie a preprava na dlhé vzdialenosti.

2.1 Architektúra LTlS

RFID dokáže identifikovať a sledovať špecifické materiály a môže realizovať koreláciu a synchronizáciu toku logistiky a informácií. Na sledovanie štítkov a predmetov, ku ktorým sú pripojené, je potrebné zaznamenať históriu obehu materiálu. LTIS využíva zostávajúcu pamäť tagu na ukladanie a aktualizáciu sledovacích informácií v reálnom čase, ktoré nemôžu byť obsiahnuté v 64-, 96- alebo 256-bitovom elektronickom produktovom kóde (EPC). Na tento účel sú určené tri dôležité tabuľky, a to tabuľky pre štítky, sledovanie logistiky a historické operácie. Tieto tabuľky zaznamenávajú históriu obehu a aktuálny stav materiálov. Hardvér LTIS pozostáva z tagov, pevných čítačiek, prenosných čítačiek, pracovných staníc distribuovaných na rôznych miestach, radu pevných aplikačných serverov, serverov RFID middleware, webových serverov a databázových serverov, Wi-Fi LAN a GPS terminálov. Obrázok 1 zobrazuje architektúru riešenia LTIS.

Aby bolo možné vyvážiť pracovné zaťaženie, zjednodušiť aktualizácie a údržbu siete a splniť intranetové a databázové štandardy existujúcich logistických podnikov, softvér LTIS využíva distribuovaný 3-úrovňový systém architektúry klient/server. Zvážte tiež architektúru prehliadača/servera ako dodatočné riešenie.

Softvér LTIS obsahuje 6 funkčných celkov: subsystém spracovania surovín a polotovarov; subsystém monitorovania skladu; subsystém sledovania materiálu; podsystém riadenia systému; materiálová jednotka a logistická jednotka Wi-Fi polohovací subsystém; logistická dopravná jednotka GPS polohovací a navigačný systém.

2,2 LTIS riešenia Wi-Fi/GPS/RFID

Pretože logistický operačný priestor je veľmi rozsiahly, alebo ako logistická dopravná jednotka, je ďaleko od základne a pracovné prostredie je uzavreté, čo vytvára aplikačné prekážky pre väčšinu tradičných RFID riešení. Vývoj infraštruktúry čítačiek RFID, ktoré dokážu v reálnom čase určiť polohu tovaru a zariadení, je príliš nákladný a vyžaduje si inštaláciu antén na pracovisku. Na tento účel tento článok navrhuje LTIS pre riešenia Wi-Fi/GPS/RFID. Tento systém je podobný novo spustenému riešeniu UnifiedAssetVisibility (UAV) od AeroScoutu. Riešenie Wi-Fi/GPS/RFID dokáže lokalizovať umiestnenie materiálových jednotiek a logistických jednotiek v širokom okolí a dokáže splniť požiadavky na umiestnenie aj v odľahlých oblastiach, kde sú riedko rozmiestnené prístupové body Wi-Fi.

Riešenie Wi-Fi/GPS/RFID od LTIS poskytuje riešenie kombináciou GPS a Wi-Fi aktívnych RFID tagov. Softvér umožňuje používateľom lokalizovať označené položky na základe sily signálov štítkov prijatých viacerými štandardnými prístupovými bodmi Wi-Fi 802.11, ktoré tiež slúžia ako čítačky RFID. Keď je štítok príliš ďaleko a jeho signál nemôžu prijímať aspoň tri prístupové body Wi-Fi, prijímač GPS zabudovaný do štítku môže určiť jeho zemepisnú dĺžku a šírku a potom odoslať údaje prostredníctvom signálu Wi-Fi.

Pri práci v režime GPS alebo Wi-Fi možno značky lokalizovať v rámci 510in. GPS však nefunguje vo všetkých prostrediach. Niektoré logistické jednotky sú zatvorené a nemôžu prijímať štarty satelitov. Každá logistická jednotka vyžaduje určitý počet prístupových bodov Wi-Fi. Sieť môže prijímať signály z tagov kdekoľvek v logistickej jednotke.

Označte pozičný cieľ. Štítok musí obsahovať Wi-Fi a RFID čipy, antény, GPS čipy, pohybové senzory a batérie.

Pri prijatí pracovnej úlohy zamestnanec určí, aké Nástroje sú potrebné na splnenie úlohy a zadá názov zariadenia do LTIS softvérovo nezávislého systému riešenia Wi-Fi/GPS/RFID. Softvér potom zobrazí pôdorys logistickej jednotky s ikonami označujúcimi umiestnenie položiek. Systém tiež dokáže vyhľadať všetky zariadenia podľa vybraných kategórií.

Tag odosiela ID kód a GPS dáta v nastavených intervaloch. Keďže tagy majú v sebe zabudované pohybové senzory, keď zariadenie stojí, signál sa vysiela s nižšou frekvenciou, ako keď sa pohybuje.

Konečným plánom je integrovať systém Wi-Fi/GPS/RFID do existujúceho riadenia zásob a rozšíriť ho na všetky logistické jednotky, ktoré sa majú aplikovať na väčšie logistické miesta, ako sú letiská a prístavy.

2.3 Návrh a implementácia LTIS

V LTIS aplikácie komunikujú priamo s hardvérovými zariadeniami. Systémy Wi-Fi/GPS/RFID zahŕňajú zariadenia, aplikácie a middleware RFID. Aby bola zaistená stabilita systému, je navrhnutá ďalšia aplikácia na prepojenie RFID čítačky a zapisovača s klientskou aplikáciou ako záložné riešenie v prípade zlyhania servera RFID middleware. Musí však zavolať miestnu knižnicu dynamických odkazov.

(1) Komunikácia medzi aplikáciou a čítačkou RFID. Existujú štyri typy zariadení RFID kvôli rôznym prevádzkovým frekvenciám. V logistických podnikoch s rôznymi druhmi materiálov a zložitým pracovným prostredím sa pri zohľadnení rýchlosti spracovania a prípustného rozsahu spektra vyžaduje flexibilný výber podľa požiadaviek logistických operácií. V logistickej jednotke si vyberte pevný čítací Modul RFID, ako je napríklad čítací modul s dlhým dosahom v hodnote 6 500 USD od Texas Instruments (TI), ktorý môže spĺňať všetky RF a digitálne funkčné požiadavky a môže byť použitý s Tag-itHF od rôznych dodávateľov. , Tag-itTMHF-I (štandard Medzinárodnej organizácie pre normalizáciu 15693) komunikuje so všetkými ostatnými normami ISO15693.

Tento článok používa dva spôsoby komunikácie s čitateľom. Jedným z nich je, že aplikačný softvér s čítačkou 6500 USD na klientskom počítači komunikuje pripojením k lokálnej dynamicky prepojovanej knižnici.

Druhým je inštalácia midlvéru RFID, ktorý spája čítačku a klientsku aplikáciu. Vyššie uvedené Súbory dynamických knižníc (fecom.dll a feisc.du) sú napísané pomocou základných tried spoločnosti Microsoft. Používať Javu, používať metódu volania lokálnej odkazovej knižnice, používať Visual C++ a navrhovať middleware podľa štandardu Java Native Interface (JNI). Middleware RFID je založený na troch častiach: komponent čítacieho rozhrania, komponent správy udalostí a komponent správy aplikácií. Štruktúra je znázornená na obrázku 3.

Aplikácia RFID čítačky musí prejsť cez RFID middleware server, ktorý môže podporovať distribuované sieťové aplikácie. Vďaka tomu sú heterogénne čítačky RFID od rôznych výrobcov kompatibilné a aplikácie sú nezávislé od konkrétneho hardvéru a lokality. Prenosné čítačky RFID môžu čítať a prehliadať informácie uložené na štítkoch. Prenosné RFID zariadenia sa skladajú z modulov RFID čítačky a inteligentných terminálov. Pripájajú sa cez RS232 alebo iné rozhrania.

(2) Implementácia Wi-Fi/GPS/RFID

① Inteligentné zariadenie RFID obsahuje 3 časti: jednotka na zber údajov RFID; jednotka na prenos údajov; jednotka na prenos informácií.

Prostredníctvom týchto troch jednotiek sú inteligentné zariadenia RFID integrované do inteligentných terminálov. Medzi platformy, ktoré je možné vybrať, patria WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS a LinuxOS. Inteligentné zariadenie dokončí zber údajov a aktualizáciu v reálnom čase podľa pokynov údajov poskytnutých centrom správy systému. Štruktúra dátovej jednotky je znázornená na obrázku 5.

Najnižšou úrovňou je operačný systém a konfigurácia hardvéru. Môžete si vybrať systémy WindowsMobile, CE, Linux, Android a Symbian. Medzi dodávateľov hardvéru, ktorých možno vybrať, patria: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

V súčasnosti sú tieto inteligentné koncové zariadenia na trhu ľahko dostupné. Len ty potrebuješd na vývoj štandardného zdrojového kódu C a C++ v systéme alebo súpravy na používanie RFID a rozhrania pre tieto hardvérové zariadenia.

Jednotky prenášajúce dáta zahŕňajú bežné komunikačné jednotky, ktoré sa v súčasnosti používajú na domácom trhu, vrátane technológií GSM, WCDMA, CDMA, TD a technológie Wifi. Tieto technológie môžu poskytnúť prostredie na výmenu údajov v reálnom čase pre inteligentné koncové zariadenia a v prípade potreby môžu zavolať príslušnú jednotku dátovej komunikácie.

Jednotka RFID je zodpovedná za identifikáciu relevantných informácií o hardvérových zariadeniach. Inteligentný terminál je zodpovedný za udržiavanie zberu a spracovania informácií RFID na svojom mieste. V dôsledku zásahu operačného systému je dátový terminál zodpovedný za koordináciu a reportovanie všetkých úloh.

②Príklad. Každý kus nákladu má štítok RFID; inteligentné zariadenie je zodpovedné za zhromažďovanie informácií o náklade v aktuálnej oblasti a poskytovanie štatistík a funkcií podávania správ. Všeobecný logistický personál vie pochopiť stav nákladu (v logistických podmienkach je potrebné umiestniť inteligentné zariadenia na logistické vozidlo); na vozidle je 200 kusov tovaru a inteligentné koncové zariadenie dokáže načítať dáta a aktualizovať dáta na centrálny server v reálnom čase podľa pokynov systému.

2.4 Základné funkcie, ktoré môžu inteligentné zariadenia vykonávať

(1) Informačná služba. Na sieťovej platforme poskytovanej spoločnosťou môžu bežní zákazníci vyhľadávať funkcie vrátane stavu logistiky (tradičné informácie, ako je miesto dodania a začiatku logistiky).

(2) Funkcia sledovania. Medzi nimi pre zákazníkov s pevnými partnermi alebo veľkých zákazníkov môže pridanie hlásenia informácií o polohe GPS umožniť zákazníkom kedykoľvek poznať polohu tovaru. (Keď systém vydá pokyn, inteligentné zariadenie prenesie informácie o RFID, Wifi a informácie o polohe GPS na platformu spoločnosti.)

(3) Funkcia pravidelného podávania správ. Zariadenie dokáže aktivovať funkcie SMS pripomienky a emailovej pripomienky v reálnom čase, keď tovar dorazí do určeného GPS informačného bodu alebo pevnej wifi zóny podľa prednastavených nastavení systému. Poskytujte informácie o rezervácii zákazníkom, ktorí vykonali rezervácie v reálnom čase.

(4) Rozbaľte funkcie. Zariadenie sa môže integrovať so súčasnou systémovou platformou logistickej spoločnosti a rozšíriť rozhranie používateľského terminálu na inteligentné zariadenia (podobne ako funkcie notebooku). Operátori môžu spravovať a aktualizovať logistické údaje spoločnosti prostredníctvom povolení.

Medzi rozšírené funkcie patrí: Pre profesionálnych zákazníkov zabezpečujeme vývoj inteligentných terminálov na vysokej úrovni vrátane zberu dát, aktualizácie dát, dopravných služieb, video služieb atď.

3. Logistický sledovací a komunikačný informačný systém LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT a internet sú technologicky vyspelé komunikačné informačné systémy s nezávislými komunikačnými štandardmi a sieťovými štruktúrami. Zohráva nezávislú, ale komplementárnu úlohu pri prenose informácií a výmene dát medzi logistickou dopravnou jednotkou a ostatnými logistickými jednotkami v dodávateľskom reťazci, najmä s centrálnym riadiacim informačným centrom. Vzájomným prepojením a sieťovaním vzniká spoľahlivý a praktický logistický komunikačný informačný systém (LCIS), ktorý sa stáva anténou a informačnou diaľnicou spájajúcou informačný systém sledovania materiálu, navigačný systém logistického sledovania a určovania polohy a centrálny riadiaci systém. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) a MIS (Management In,formation System) realizujú vytváranie sietí prostredníctvom spojenia komunikačných štandardov a vytvárajú LT-CIS, čo je technicky žiadne prekážky.

  4 Záver

Tento článok navrhuje riešenie pre informačný systém sledovania logistiky, ktorý integruje RFID, GPS a Wi-Fi. Na základe toho a v kombinácii s najnovšou komunikačnou technológiou bola koncipovaná sieť LTCIS pre každé počasie, všetky časy a časopriestor. Je dobrou inšpiráciou a pokusom o prepojenie, plynulosť a globálne riadenie dodávateľského reťazca logistických podnikov.