RFID-pohjaisen logistiikan seuranta- ja viestintätietojärjestelmän suunnittelu ja toteutus

Logistiikan toimitusketjun hallinnassa RFID-tunnisteita voidaan käyttää materiaalien ja tuotteiden seurantaan koko toimitusketjuprosessin ajan. Toimittajatoimituksesta tuotantoon, varastointiin, jakeluun, kuljetukseen ja myyntiin. Tuotantoyritysten on varmistettava tuotantoyksiköissä (kuten työpajoissa) asianmukaiset ja oikeat tuotantoprosessit; varastoyksiköissä raaka-aineet ja tuotteet (puoli- ja valmiit tuotteet) on luokiteltava ja sijoitettava tarkasti. Tuotteiden laadun varmistamiseksi raaka-aineet ja puolivalmiit tuotteet on käsiteltävä, pakattava, varustettava, sijoitettava ja varastoitava varastoon sekä suoritettava valmistusprosessi konepajassa valmiiden tuotteiden valmistamiseksi ja sitten palautettavaksi varastoon. Jokaisessa prosessissa materiaalien tuotanto- ja varastointiyksiköihin on kiinnitettävä etiketit, jotta vältetään tuotetietojen katoamisesta aiheutuvat virheet. Siksi on tarpeen käyttää nykyaikaisia paikannus- ja viestintätekniikoita vaatimukset täyttävän kokopäiväisen, koko ilmatilan ja jokasään logistiikan seuranta- ja viestintätietojärjestelmän (Logistics tracking and communications information systems, lyöty nimellä LTCIS) luomiseksi. ja nykyaikaisten logististen toimitusketjujen kehittäminen.

2 Logistiikan seurantatietojärjestelmä LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS:ää käytetään materiaalien (raaka-aineiden ja tuotteiden), varastoinnin ja kuljetuksen kiertotietojen seurantaan ja tallentamiseen logistiikkayksiköissä, kuten tuotesuunnittelussa, konepajatuotannossa, varastonhallinnassa, lastauksessa ja purkamisessa sekä kaukokuljetuksissa.

2.1 LTlS:n arkkitehtuuri

RFID voi tunnistaa ja seurata tiettyjä materiaaleja sekä toteuttaa logistiikan ja tiedonkulun korrelaation ja synkronoinnin. Tarrojen ja esineiden, joihin ne on kiinnitetty, jäljittämiseksi on tarpeen kirjata materiaalin levikkihistoria. LTIS käyttää tunnisteen jäljellä olevaa muistia tallentaakseen ja päivittääkseen reaaliaikaisia seurantatietoja, joita ei voida sisällyttää 64-, 96- tai 256-bittiseen elektroniseen tuotekoodiin (EPC). Tätä tarkoitusta varten on suunniteltu kolme tärkeää taulukkoa, nimittäin tarrataulukot, logistiikkaseuranta ja historialliset toiminnot. Näihin taulukoihin on kirjattu materiaalien levikkihistoria ja nykyinen tila. LTIS-laitteisto koostuu tunnisteista, kiinteistä lukijoista, kannettavista lukijoista, eri paikkoihin hajautetuista työasemista, sarjasta kiinteitä sovelluspalvelimia, RFID-väliohjelmistopalvelimia, web-palvelimia ja tietokantapalvelimia, Wi-Fi LAN- ja GPS-päätteitä. Kuvassa 1 on esitetty LTIS-ratkaisun arkkitehtuuri.

Tasapainottaakseen työtaakkaa, tehdäkseen verkkopäivityksistä ja ylläpidosta helpompaa ja noudattaakseen olemassa olevien logistiikkayritysten intranet- ja tietokantastandardeja LTIS-ohjelmisto käyttää hajautettua 3-tasoista asiakas/palvelin-arkkitehtuurijärjestelmää. Harkitse myös selain/palvelinarkkitehtuuria lisäratkaisuna.

LTIS-ohjelmisto sisältää 6 toiminnallista yksikköä: raaka-aineiden ja puolivalmiiden tuotteiden käsittelyn osajärjestelmä; varaston seuranta osajärjestelmä; materiaalin seuranta osajärjestelmä; järjestelmän hallinnan osajärjestelmä; materiaaliyksikkö ja logistiikkayksikkö Wi-Fi-paikannus-alijärjestelmä; logistiikka kuljetusyksikkö GPS-paikannus- ja navigointijärjestelmä.

2.2 Wi-Fi/GPS/RFID-ratkaisun LTIS

Koska logistiikkatoimintatila on erittäin laaja, tai logistisen kuljetusyksikön kaltainen, se on kaukana tukikohdasta ja työympäristö on suljettu, mikä luo sovellusesteitä useimmille perinteisille RFID-ratkaisuille. Tavaroiden ja laitteiden reaaliaikaisen sijainnin mahdollistavan RFID-lukijoiden infrastruktuurin kehittäminen on liian kallista ja vaatii antennien asentamista työalueelle. Tätä tarkoitusta varten tässä artikkelissa suunnitellaan LTIS Wi-Fi-/GPS-/RFID-ratkaisuille. Tämä järjestelmä on samanlainen kuin AeroScoutun hiljattain lanseeraama UnifiedAssetVisibility (UAV) -ratkaisu. Wi-Fi/GPS/RFID-ratkaisu pystyy paikantamaan materiaaliyksiköiden ja logistiikkayksiköiden sijainnin laajalta alueelta ja voi täyttää paikannusvaatimukset myös syrjäisillä alueilla, joilla Wi-Fi-tukiasemat ovat hajallaan.

LTIS:n Wi-Fi/GPS/RFID-ratkaisu tarjoaa ratkaisun yhdistämällä GPS- ja Wi-Fi-aktiiviset RFID-tunnisteet. Ohjelmiston avulla käyttäjät voivat paikantaa merkittyjä kohteita useiden standardien 802.11 Wi-Fi-tukipisteiden vastaanottamien tunnistesignaalien voimakkuuden perusteella, jotka toimivat myös RFID-lukijina. Kun tunniste on liian kaukana eikä sen signaalia voi vastaanottaa vähintään kolmella Wi-Fi-tukipisteellä, tunnisteeseen upotettu GPS-vastaanotin voi määrittää sen pituus- ja leveysasteen ja lähettää sitten tietoja Wi-Fi-signaalin kautta.

Kun työskentelet GPS- tai Wi-Fi-tilassa, tunnisteet voivat sijaita 510i:n sisällän. GPS ei kuitenkaan toimi kaikissa ympäristöissä. Jotkut logistiikkayksiköt ovat kiinni, eivätkä ne voi vastaanottaa satelliittien laukaisuja. Jokainen logistiikkayksikkö vaatii tietyn määrän Wi-Fi-tukiasemia. Verkko voi vastaanottaa signaaleja tunnisteista missä tahansa logistiikkayksikössä.

Merkitse paikannuskohde. Tunnisteen tulee sisältää Wi-Fi- ja RFID-sirut, antennit, GPS-sirut, liiketunnistimet ja akut.

Työtehtävää vastaanottaessaan työntekijä määrittää, mitä Työkaluja tehtävän suorittamiseen tarvitaan ja syöttää laitteen nimen Wi-Fi/GPS/RFID-ratkaisun LTIS-ohjelmistoriippumattomaan järjestelmään. Ohjelmisto näyttää sitten logistiikkayksikön pohjapiirroksen, jossa kuvakkeet osoittavat kohteiden sijainnin. Järjestelmä voi myös etsiä kaikkia laitteita valittujen luokkien mukaan.

Tunniste lähettää ID-koodin ja GPS-tiedot määrätyin väliajoin. Koska tunnisteisiin on upotettu liiketunnistimia, signaali lähetetään laitteen ollessa paikallaan alhaisemmalla taajuudella kuin sen liikkuessa.

Lopullisena suunnitelmana on integroida Wi-Fi/GPS/RFID-järjestelmä olemassa olevaan varastonhallintaan ja laajentaa se kaikkiin logistiikkayksiköihin käytettäväksi suurempiin logistiikkakohteisiin, kuten lentokentille ja satamiin.

2.3 LTIS:n suunnittelu ja toteutus

LTIS:ssä sovellukset kommunikoivat suoraan laitteistolaitteiden kanssa. Wi-Fi/GPS/RFID-järjestelmät sisältävät laitteita, sovelluksia ja RFID-väliohjelmistoja. Järjestelmän vakauden varmistamiseksi toinen sovellus on suunniteltu yhdistämään RFID-lukija ja -kirjoitin asiakassovellukseen vararatkaisuna, jos RFID-väliohjelmistopalvelin epäonnistuu. Mutta sen on kutsuttava paikallista dynaamista linkkiKirjastoa.

(1) Tietoliikenne sovelluksen ja RFID-lukijan välillä. RFID-laitteita on neljää erilaista toimintataajuuksien vuoksi. Logistiikkayrityksissä, joissa on erilaisia materiaaleja ja monimutkaisia työympäristöjä, prosessointinopeus ja sallittu spektrialue huomioon ottaen tarvitaan joustavaa valintaa logistiikkatoiminnan vaatimusten mukaisesti. Valitse logistiikkayksiköstä kiinteä RFID-lukijamoduuli, kuten Texas Instrumentsin (TI) $6500 pitkän kantaman lukijamoduuli, joka täyttää kaikki RF- ja digitaaliset toiminnalliset vaatimukset ja jota voidaan käyttää eri toimittajien Tag-itHF:n kanssa. , Tag-itTMHF-I (International Organization for Standardization 15693 -standardi) kommunikoi kaikkien muiden ISO15693-standardien kanssa.

Tässä artikkelissa käytetään kahta tapaa kommunikoida lukijan kanssa. Yksi on, että sovellusohjelmisto, jossa on 6500 dollarin lukulaite asiakastietokoneessa, kommunikoi muodostamalla yhteyden paikalliseen dynaamiseen linkkikirjastoon.

Toinen on asentaa RFID-väliohjelmisto, joka yhdistää lukijan ja asiakassovelluksen. Yllä olevat dynaamiset linkkikirjastoTiedostot (fecom.dll ja feisc.du) on kirjoitettu Microsoftin perusluokilla. Käytä Javaa, käytä paikallisen linkkikirjaston kutsumista, käytä Visual C++:aa ja suunnittele väliohjelmisto Java Native Interface (JNI) -standardin mukaisesti. RFID-väliohjelmisto perustuu kolmeen osaan: lukuliitäntäkomponenttiin, tapahtumanhallintakomponenttiin ja sovellusten hallintakomponenttiin. Rakenne näkyy kuvassa 3.

RFID-lukijasovelluksen on käytävä läpi RFID-väliohjelmistopalvelin, joka voi tukea hajautettuja verkkosovelluksia. Se tekee eri valmistajien heterogeenisistä RFID-lukijista yhteensopivia ja tekee sovelluksista riippumattomia tietystä laitteistosta ja alueesta. Kannettavat RFID-lukijat voivat lukea ja tarkastella tunnisteisiin tallennettuja tietoja. Kannettavat RFID-laitteet koostuvat RFID-lukijamoduuleista ja älypäätteistä. Ne on kytketty RS232-liitännällä tai muilla liitännöillä.

(2) Wi-Fi/GPS/RFID:n käyttöönotto

① RFID-älylaitteet sisältävät 3 osaa: RFID-tiedonkeruuyksikkö; tiedonsiirtoyksikkö; tiedonsiirtoyksikkö.

Näiden kolmen yksikön kautta RFID-älylaitteet on integroitu älypäätelaitteisiin. Valittavissa olevat alustat ovat WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS ja LinuxOS. Älylaite suorittaa tiedonkeruun ja reaaliaikaisen päivityksen järjestelmänhallintakeskuksen antamien tietoohjeiden mukaisesti. Tietoyksikön rakenne on esitetty kuvassa 5.

Alin taso on käyttöjärjestelmä ja laitteistokokoonpano. Voit valita WindowsMobile-, CE-, Linux-, Android- ja symbian-järjestelmät. Valittavissa olevia laitteistotoimittajia ovat: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

Tällä hetkellä näitä älykkäitä päätelaitteita on helppo löytää markkinoilta. Tarvitset vaind kehittää standardi C- ja C++-lähdekoodi järjestelmään tai RFID-käyttöpakkaus ja -liitäntä näille laitteistolaitteille.

Tiedonsiirtoyksiköt sisältävät tällä hetkellä kotimarkkinoilla käytössä olevia valtavirran viestintäyksiköitä, mukaan lukien GSM-, WCDMA-, CDMA-, TD- ja Wifi-Tekniikka. Nämä tekniikat voivat tarjota reaaliaikaisen tiedonsiirtoympäristön älykkäille päätelaitteille ja voivat tarvittaessa soittaa vastaavaan tietoliikenneyksikköön.

RFID-yksikkö on vastuussa laitteiston asiaankuuluvien tietojen tunnistamisesta. Älypääte vastaa RFID-tietojen keräämisen ja käsittelyn ylläpitämisestä sijainnissaan. Käyttöjärjestelmän väliintulon vuoksi tietopääte vastaa kaikkien tehtävien koordinoinnista ja raportoinnista.

② Esimerkki. Jokaisessa lastissa on RFID-tunniste; älylaite vastaa kulloisenkin alueen lastitietojen keräämisestä sekä tilasto- ja raportointitoiminnoista. Yleinen logistiikkahenkilöstö ymmärtää lastin tilan (logistiikkaolosuhteissa älylaitteet on asetettava logistiikkaajoneuvoon); ajoneuvossa Tavaraa on 200 kappaletta, ja älykäs päätelaite pystyy lukemaan tiedot ja päivittämään tiedot reaaliajassa päämajan palvelimelle järjestelmän ohjeiden mukaan.

2.4 Perustoiminnot, joita älylaitteet voivat suorittaa

(1) Tiedustelupalvelu. Yrityksen tarjoamalla verkkoalustalla tavalliset asiakkaat voivat tiedustella toimintoja, mukaan lukien logistiikan tilan (perinteiset tiedot, kuten toimitus- ja logistiikkalähtöpaikka).

(2) Seurantatoiminto. Kiinteiden kumppaniasiakkaiden tai suurasiakkaiden joukossa GPS-sijaintitietojen raportoinnin lisääminen voi antaa asiakkaille mahdollisuuden tietää tavaroiden sijainnin milloin tahansa. (Kun järjestelmä antaa ohjeen, älylaite lähettää RFID-tiedot, Wifi- ja GPS-paikannustiedot yrityksen alustalle.)

(3) Säännöllinen raportointitoiminto. Laite voi aktivoida tekstiviesti- ja sähköpostimuistutustoiminnot reaaliajassa, kun tavara saapuu määrättyyn GPS-tietopisteeseen tai kiinteään wifi-alueeseen järjestelmän esiasetusten mukaisesti. Toimita varaustiedot asiakkaille, jotka ovat tehneet varauksen reaaliajassa.

(4) Laajenna toimintoja. Laite voi integroitua nykyisen logistiikkayrityksen järjestelmäalustaan ja laajentaa käyttöpäätteen käyttöliittymää älylaitteisiin (samalla tavalla kuin kannettavan tietokoneen toiminnot). Operaattorit voivat hallita ja päivittää yrityksen logistiikkatietoja lupien kautta.

Laajennetut toiminnot sisältävät: Ammattiasiakkaille tarjoamme älypäätelaitteiden korkeatasoista kehitystä, mukaan lukien tiedonkeruu, tiedon päivitys, liikennepalvelut, videopalvelut jne.

3. Logistiikan seuranta- ja viestintätietojärjestelmä LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT ja Internet ovat kaikki teknisesti kypsiä viestintätietojärjestelmiä, joilla on itsenäiset viestintästandardit ja verkkorakenteet. Sillä on itsenäinen, mutta toisiaan täydentävä rooli tiedonsiirrossa ja tiedonvaihdossa logistiikan kuljetusyksikön ja toimitusketjun muiden logistiikkayksiköiden välillä, erityisesti keskusohjauksen tietokeskuksen kanssa. Keskinäisen kytkennän ja verkottumisen kautta syntyy luotettava ja käytännöllinen logistiikkaviestintätietojärjestelmä (LCIS), josta tulee materiaaliseurantatietojärjestelmän, logistiikan seuranta- ja paikannusnavigointijärjestelmän ja keskusohjausjärjestelmän yhdistävä antenni- ja tiedonväylä. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) ja MIS (Management In,formation System) toteuttavat verkottumisen viestintästandardien kytkennän kautta ja muodostavat LT-CIS:n, joka on teknisesti ei esteitä.

  4. Johtopäätös

Tässä artikkelissa ehdotetaan ratkaisua logistiikan seurantatietojärjestelmään, joka yhdistää RFID:n, GPS:n ja Wi-Fi:n. Tämän pohjalta ja yhdistettynä viimeisimpään viestintätekniikkaan suunniteltiin kaiken sään, kaikkien aikojen ja avaruuden aikainen LTCIS-verkko. Se on hyvä inspiraatio ja yritys logistiikkayritysten toimitusketjun yhdistämiseen, sujuvuuteen ja globaaliin hallintaan.