Design och implementering av logistikspårning och kommunikationsinformationssystem baserat på RFID

I Logistikförsörjningskedjan kan RFID-taggar användas för material- och produktspårning genom hela försörjningskedjan. Från leverantörsförsörjning till produktion, lager, distribution, transport och försäljning. Produktionsföretag måste säkerställa ordnade och korrekta produktionsprocesser i tillverkningsenheter (som verkstäder); i lagerenheter krävs att råvaror och produkter (halvfabrikat och färdiga produkter) är noggrant klassificerade och placerade. För att säkerställa produktkvaliteten ska råvaror och halvfabrikat bearbetas, förpackas, märkas, placeras och förvaras på lagret samt genomgå tillverkningsprocessen i verkstaden för att producera färdiga produkter och sedan återvända till lagret. I varje process måste etiketter fästas på produktions- och lagringsenheterna för material för att undvika fel på grund av förlust av produktinformation. Därför är det nödvändigt att använda modern positionerings- och kommunikationsTeknik för att etablera ett heltids-, luftrums- och allvädersinformationssystem för logistikspårning och kommunikation (Logistics Tracking and Communications Information Systems, kallat LTCIS) som uppfyller kraven och utveckling av moderna logistikförsörjningskedjor.

2 Logistikspårningsinformationssystem LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS används för att spåra och registrera cirkulationsinformation för material (råvaror och produkter), lagring och transport i logistikenheter som produktplanering, verkstadsproduktion, lagerhantering, lastning och lossning och långväga transporter.

2.1 LTlS arkitektur

RFID kan identifiera och spåra specifika material och kan realisera korrelationen och synkroniseringen av logistik och informationsflöde. För att spåra etiketter och föremålen de är fästa på är det nödvändigt att registrera materialets cirkulationshistorik. LTIS använder taggens återstående minne för att Lagra och uppdatera spårningsinformation i realtid som inte kan innehållas i en 64-, 96- eller 256-bitars elektronisk produktkod (EPC). Tre viktiga tabeller är utformade för detta ändamål, nämligen tabeller för etiketter, logistikspårning och historisk verksamhet. Dessa tabeller registrerar cirkulationshistorik och aktuell status för material. LTIS-hårdvara består av taggar, fasta läsare, bärbara läsare, arbetsstationer distribuerade på olika platser, en serie fasta applikationsservrar, RFID-mellanprogramservrar, webbservrar och databasservrar, Wi-Fi LAN och GPS-terminaler. Figur 1 visar arkitekturen för LTIS-lösningen.

För att balansera arbetsbelastningen, göra nätverksuppdateringar och underhåll mer bekväma och följa intranätet och databasstandarderna för befintliga logistikföretag, använder LTIS-programvaran ett distribuerat 3-nivå klient/server-arkitektursystem. Överväg även webbläsare/serverarkitektur som en ytterligare lösning.

LTIS-programvaran innehåller 6 funktionella enheter: delsystem för bearbetning av råmaterial och halvfabrikat; lagerövervakning delsystem; material spårning delsystem; undersystem för systemhantering; materialenhet och logistikenhet Wi-Fi positionering delsystem; logistik transportenhet GPS positionering och navigationssystem.

2.2 LTIS för Wi-Fi/GPS/RFID-lösning

Eftersom logistikdriftsutrymmet är mycket stort, eller som en logistiktransportenhet, är det långt borta från basen och arbetsmiljön är stängd, vilket skapar applikationshinder för de flesta traditionella RFID-lösningar. Att utveckla en infrastruktur av RFID-läsare som kan ge lokalisering av varor och Utrustning i realtid är för dyrt och kräver att antenner installeras i arbetsområdet. För detta ändamål utformar den här artikeln LTIS för Wi-Fi/GPS/RFID-lösningar. Detta system liknar AeroScoutus nylanserade UnifiedAssetVisibility-lösning (UAV). Wi-Fi/GPS/RFID-lösningen kan lokalisera platsen för materialenheter och logistikenheter i ett stort område och kan uppfylla positioneringskrav även i avlägsna områden där Wi-Fi-accesspunkter är glest fördelade.

LTIS:s Wi-Fi/GPS/RFID-lösning ger en lösning genom att kombinera GPS och Wi-Fi aktiva RFID-taggar. Programvaran tillåter användare att lokalisera taggade föremål baserat på styrkan hos taggsignaler som tas emot av flera standard 802.11 Wi-Fi-åtkomstpunkter, som också fungerar som RFID-läsare. När taggen är för långt borta och dess signal inte kan tas emot av minst tre Wi-Fi-åtkomstpunkter, kan GPS-mottagaren som är inbäddad i taggen bestämma dess longitud och latitud och sedan skicka data via Wi-Fi-signalen.

När du arbetar i GPS- eller Wi-Fi-läge kan taggar placeras inom 510in. GPS fungerar dock inte i alla miljöer. Vissa logistikenheter är stängda och kan inte ta emot satellituppskjutningar. Varje logistikenhet kräver ett visst antal Wi-Fi-åtkomstpunkter. Nätverket kan ta emot signaler från taggar var som helst i logistikenheten.

Märk positionsmålet. Taggen måste innehålla Wi-Fi- och RFID-chips, antenner, GPS-chips, rörelsesensorer och batterier.

När den anställde tar emot en arbetsuppgift bestämmer den anställde vilka Verktyg som behövs för att slutföra uppgiften och anger namnet på enheten i LTIS-programvaruoberoende systemet för Wi-Fi/GPS/RFID-lösningen. Programvaran visar sedan en planritning av logistikenheten, med ikoner som indikerar var objekten är placerade. Systemet kan också söka efter alla enheter efter valda kategorier.

Taggen skickar ID-kod och GPS-data med bestämda intervall. Eftersom taggarna har rörelsesensorer inbäddade i sig, när enheten står stilla, skickas signalen med en lägre frekvens än när den rör sig.

Den slutliga planen är att integrera Wi-Fi/GPS/RFID-systemet i befintlig lagerhantering och utöka det till alla logistikenheter för att tillämpas på större logistikplatser, såsom flygplatser och hamnar.

2.3 Design och implementering av LTIS

I LTIS kommunicerar applikationer direkt med hårdvaruenheter. Wi-Fi/GPS/RFID-system inkluderar enheter, applikationer och RFID-mellanprogram. För att säkerställa systemets stabilitet är en annan applikation utformad för att ansluta RFID-läsaren och skrivaren med klientapplikationen som en backuplösning om RFID-mellanvaruservern misslyckas. Men det måste anropa det lokala dynamiska länkBiblioteket.

(1) Kommunikation mellan applikation och RFID-läsare. Det finns fyra typer av RFID-enheter på grund av olika driftsfrekvenser. I logistikföretag med olika typer av material och komplexa arbetsmiljöer, med hänsyn till bearbetningshastigheten och det tillåtna utbudet av spektrum, krävs flexibelt urval enligt kraven för logistikverksamheten. I logistikenheten väljer du en fast RFID-läsarmodul, såsom 6500 $ långdistansläsarmodulen från Texas Instruments (TI), som kan uppfylla alla RF- och digitala funktionskrav och kan användas med Tag-itHF från olika leverantörer. , Tag-itTMHF-I (International Organization for Standardization 15693 standard) kommunicerar med alla andra ISO15693-standarder.

Den här artikeln använder två metoder för att kommunicera med läsaren. En är att applikationsmjukvaran med $6500-läsaren på klientdatorn kommunicerar genom att ansluta till det lokala dynamiska länkbiblioteket.

Den andra är att installera en RFID-mellanvara som kopplar ihop läsaren och klientapplikationen. Ovanstående dynamiska länkbiblioteksFiler (fecom.dll och feisc.du) är skrivna med hjälp av Microsofts grundläggande klasser. Använd Java, använd metoden att anropa det lokala länkbiblioteket, använd Visual C++ och designa middleware enligt Java Native Interface (JNI)-standarden. RFID-mellanvara är baserad på tre delar: läsgränssnittskomponent, händelsehanteringskomponent och applikationshanteringskomponent. Strukturen visas i figur 3.

Applikationen av RFID-läsare måste gå via RFID-mellanprogramservern, som kan stödja distribuerade nätverkstillämpningar. Det gör heterogena RFID-läsare från olika leverantörer kompatibla och gör applikationer oberoende av specifik hårdvara och plats. Bärbara RFID-läsare kan läsa och konsultera informationen som finns lagrad på taggarna. Bärbara RFID-enheter består av RFID-läsarmoduler och smarta terminaler. De är anslutna via RS232 eller andra gränssnitt.

(2) Implementering av Wi-Fi/GPS/RFID

① RFID smart utrustning innehåller 3 delar: RFID datainsamlingsenhet; databärande enhet; informationsöverföringsenhet.

Genom dessa tre enheter integreras smarta RFID-enheter på smarta terminaler. De plattformar som kan väljas inkluderar WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS och LinuxOS. Den smarta enheten kommer att slutföra datainsamling och realtidsuppdatering enligt datainstruktionerna från systemhanteringscentret. Dataenhetsstrukturen visas i figur 5.

Den lägsta nivån är operativsystemet och hårdvarukonfigurationen. Du kan välja WindowsMobile, CE, Linux, Android och Symbian-system. Hårdvaruleverantörer som kan väljas inkluderar: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

För närvarande är dessa smarta terminalenheter lätta att hitta på marknaden. Du behöver barad att utveckla standardkällkoden för C och C++ i systemet eller RFID-användningssatsen och gränssnittet för dessa hårdvaruenheter.

Databärande enheter inkluderar vanliga kommunikationsenheter som för närvarande används på den inhemska marknaden, inklusive GSM, WCDMA, CDMA, TD-teknik och Wifi-teknik. Dessa teknologier kan tillhandahålla en miljö för datautbyte i realtid för intelligenta terminalenheter, och kan anropa motsvarande datakommunikationsenhet vid behov.

RFID-enheten ansvarar för att identifiera relevant information om hårdvaruenheter. Den smarta terminalen ansvarar för att upprätthålla insamling och bearbetning av RFID-information på sin plats. På grund av operativsystemets ingripande ansvarar dataterminalen för samordning och rapportering av alla uppgifter.

②Exempel. Varje last har en RFID-tagg; den smarta enheten ansvarar för att samla in lastinformation i det aktuella området och tillhandahålla statistik och rapporteringsfunktioner. Allmän logistikpersonal kan förstå lastens status (under logistikförhållanden måste smarta enheter placeras på logistikfordonet); på fordonet Det finns 200 stycken varor, och den intelligenta terminalenheten kan läsa data och uppdatera data till huvudkontorets server i realtid enligt instruktionerna från systemet.

2.4 Grundläggande funktioner som smarta enheter kan utföra

(1) Förfrågningstjänst. På den nätverksplattform som företaget tillhandahåller kan vanliga kunder fråga efter funktioner, inklusive logistikstatus (traditionell information som leverans och logistikstartplats).

(2) Spårningsfunktion. Bland dem, för fasta partnerkunder eller stora kunder, kan genom att lägga till GPS-platsinformationsrapportering, kunderna när som helst veta var varorna finns. (När systemet utfärdar en instruktion kommer den smarta enheten att överföra RFID-information, Wifi och GPS-positioneringsinformation till företagets plattform.)

(3) Regelbunden rapporteringsfunktion. Enheten kan aktivera SMS-påminnelse- och e-postpåminnelsefunktioner i realtid när varorna anländer till den angivna GPS-informationspunkten eller det fasta wifi-området enligt systemets förinställda inställningar. Leverera bokningsinformation till kunder som gjort bokningar i realtid.

(4) Utöka funktioner. Enheten kan integreras med det nuvarande logistikföretagets systemplattform och utöka användarterminalens gränssnitt till smarta enheter (liknande laptopfunktioner). Operatörer kan hantera och uppdatera företagets logistikdata genom behörigheter.

Utökade funktioner inkluderar: För professionella kunder tillhandahåller vi högnivåutveckling av smarta terminaler, inklusive datainsamling, datauppdatering, trafiktjänster, videotjänster, etc.

3. Logistikspårning och kommunikationsinformationssystem LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT och Internet är alla tekniskt mogna kommunikationsinformationssystem med oberoende kommunikationsstandarder och nätverksstrukturer. Den spelar en oberoende men kompletterande roll i informationsöverföringen och datautbytet mellan logistiktransportenheten och andra logistikenheter i försörjningskedjan, särskilt med det centrala kontrollinformationscentret. Genom ömsesidig koppling och nätverk etableras ett tillförlitligt och praktiskt logistikkommunikationsinformationssystem (LCIS), som blir antenn- och informationsmotorvägen som förbinder materialspårningsinformationssystemet, logistikspårnings- och positioneringsnavigationssystem och centralt styrsystem. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) och MIS (Management In,formation System) realiserar nätverk genom koppling av kommunikationsstandarder och etablerar LT-CIS, vilket tekniskt sett är inga hinder.

  4. Slutsats

Den här artikeln föreslår en lösning för ett informationssystem för logistikspårning som integrerar RFID, GPS och Wi-Fi. Baserat på detta och i kombination med den senaste kommunikationstekniken, skapades ett LTCIS-nätverk för alla väder, alla tider och i rymdtid. Det är en bra inspiration och ett försök för anslutning, smidighet och global hantering av logistikföretagens försörjningskedja.