Projekt i wdrożenie systemu informacji logistycznej i komunikacyjnej opartego na technologii RFID

W zarządzaniu łańcuchem dostaw logistycznych tagi RFID mogą być używane do śledzenia materiałów i produktów w całym procesie łańcucha dostaw. Od dostaw do dostawców po produkcję, magazynowanie, dystrybucję, transport i sprzedaż. Przedsiębiorstwa produkcyjne są zobowiązane do zapewnienia uporządkowanych i prawidłowych procesów produkcyjnych w jednostkach produkcyjnych (takich jak warsztaty); w jednostkach magazynowych surowce i produkty (półprodukty i produkty gotowe) muszą być dokładnie klasyfikowane i umieszczane. Aby zapewnić jakość produktu, surowce i półprodukty muszą być przetwarzane, pakowane, etykietowane, umieszczane i przechowywane w magazynie oraz przechodzić przez proces produkcyjny w warsztacie w celu wytworzenia produktów gotowych, a następnie wracają do magazynu. W każdym procesie wymagane jest przymocowanie etykiet do jednostek produkcyjnych i magazynowych materiałów w celu uniknięcia błędów spowodowanych utratą informacji o produkcie. Dlatego konieczne jest wykorzystanie nowoczesnych technologii pozycjonowania i komunikacji w celu ustanowienia całodobowego, pełnoprzestrzennego i całorocznego systemu informacji o śledzeniu i komunikacji logistycznej (systemy informacji o śledzeniu i komunikacji logistycznej, zwane LTCIS), który spełnia wymagania i rozwój nowoczesnych łańcuchów dostaw logistycznych.

2 System informacji o śledzeniu logistyki LTIS (1logistictrackinginformationsystems)

LTIS służy do śledzenia i rejestrowania informacji o obiegu materiałów (surowców i produktów), magazynowaniu i transporcie w jednostkach logistycznych, takich jak planowanie produktów, produkcja warsztatowa, zarządzanie magazynem, załadunek i rozładunek oraz transport na duże odległości.

2.1 Architektura LTlS

RFID może identyfikować i śledzić określone materiały oraz realizować korelację i synchronizację logistyki i przepływu informacji. Aby śledzić etykiety i obiekty, do których są przymocowane, konieczne jest rejestrowanie historii obiegu materiału. LTIS wykorzystuje pozostałą pamięć tagu do przechowywania i aktualizowania informacji o śledzeniu w czasie rzeczywistym, których nie można zawrzeć w 64-, 96- lub 256-bitowym Elektronicznym Kodzie Produktu (EPC). W tym celu zaprojektowano trzy ważne tabele, a mianowicie tabele etykiet, śledzenia logistyki i historycznych operacji. Tabele te rejestrują historię obiegu i bieżący status materiałów. Sprzęt LTIS składa się z tagów, stałych czytników, przenośnych czytników, stacji roboczych rozmieszczonych w różnych miejscach, szeregu stałych serwerów aPlikacji, serwerów pośredniczących RFID, serwerów internetowych i serwerów baz danych, sieci Wi-Fi LAN i terminali GPS. Rysunek 1 przedstawia architekturę rozwiązania LTIS.

Aby zrównoważyć obciążenie pracą, ułatwić aktualizacje i konserwację sieci oraz zachować zgodność ze standardami intranetu i baz danych istniejących przedsiębiorstw logistycznych, oprogramowanie LTIS przyjmuje rozproszony system architektury klient/serwer na 3 poziomach. Rozważ również architekturę przeglądarka/serwer jako dodatkowe rozwiązanie.

Oprogramowanie LTIS obejmuje 6 jednostek funkcjonalnych: podsystem przetwarzania surowców i półproduktów; podsystem monitorowania magazynu; podsystem śledzenia materiałów; podsystem zarządzania systemem; podsystem pozycjonowania Wi-Fi jednostki materiałowej i jednostki logistycznej; system pozycjonowania GPS i nawigacji jednostki transportu logistycznego.

2.2 LTIS rozwiązania Wi-Fi/GPS/RFID

Ponieważ przestrzeń operacji logistycznych jest bardzo duża lub, podobnie jak jednostka transportu logistycznego, jest ona daleko od bazy, a środowisko pracy jest zamknięte, co stwarza przeszkody w stosowaniu większości tradycyjnych rozwiązań RFID. Opracowanie infrastruktury czytników RFID, które mogą zapewnić lokalizację towarów i sprzętu w czasie rzeczywistym, jest zbyt kosztowne i wymaga zainstalowania anten w obszarze roboczym. W tym celu niniejszy artykuł projektuje LTIS dla rozwiązań Wi-Fi/GPS/RFID. Ten system jest podobny do niedawno wprowadzonego rozwiązania UnifiedAssetVisibility (UAV) firmy AeroScoutu. Rozwiązanie Wi-Fi/GPS/RFID może zlokalizować lokalizację jednostek materiałowych i jednostek logistycznych na dużym obszarze i może spełnić wymagania dotyczące pozycjonowania nawet w odległych obszarach, w których punkty dostępu Wi-Fi są rozproszone.

Rozwiązanie Wi-Fi/GPS/RFID firmy LTIS zapewnia rozwiązanie poprzez połączenie aktywnych tagów RFID GPS i Wi-Fi. Oprogramowanie pozwala użytkownikom na lokalizację oznaczonych przedmiotów na podstawie siły sygnałów tagów odbieranych przez wiele standardowych punktów dostępowych Wi-Fi 802.11, które pełnią również funkcję czytników RFID. Gdy tag znajduje się zbyt daleko i jego sygnału nie można odebrać przez co najmniej trzy punkty dostępowe Wi-Fi, odbiornik GPS osadzony w tagu może określić jego długość i szerokość geograficzną, a następnie przesłać dane przez sygnał Wi-Fi.

Podczas pracy w trybie GPS lub Wi-Fi tagi można zlokalizować w zakresie 510in. Jednak GPS nie działa we wszystkich środowiskach. Niektóre jednostki logistyczne są zamknięte i nie mogą odbierać startów satelitów. Każda jednostka logistyczna wymaga określonej liczby punktów dostępu Wi-Fi. Sieć może odbierać sygnały z tagów w dowolnym miejscu w jednostce logistycznej.

Oznacz cel pozycjonowania. Tag musi zawierać chipy Wi-Fi i RFID, anteny, chipy GPS, czujniki ruchu i baterie.

Po otrzymaniu zadania pracownik ustala, jakie narzędzia są potrzebne do wykonania zadania i wprowadza nazwę urządzenia w niezależnym od oprogramowania LTIS systemie rozwiązania Wi-Fi/GPS/RFID. Następnie oprogramowanie wyświetla plan piętra jednostki logistycznej z ikonami wskazującymi lokalizację przedmiotów. System może również wyszukiwać wszystkie urządzenia według wybranych kategorii.

Znacznik wysyła kod identyfikacyjny i dane GPS w ustalonych odstępach czasu. Ponieważ znaczniki mają wbudowane czujniki ruchu, gdy urządzenie jest nieruchome, sygnał jest wysyłany z niższą częstotliwością niż wtedy, gdy się porusza.

Ostatecznym planem jest zintegrowanie systemu Wi-Fi/GPS/RFID z istniejącym zarządzaniem zapasami i rozszerzenie go na wszystkie jednostki logistyczne, aby zastosować go w większych obiektach logistycznych, takich jak lotniska i porty.

2.3 Projektowanie i wdrażanie LTIS

W LTIS aplikacje komunikują się bezpośrednio z urządzeniami sprzętowymi. Systemy Wi-Fi/GPS/RFID obejmują urządzenia, aplikacje i oprogramowanie pośredniczące RFID. Aby zapewnić stabilność systemu, zaprojektowano inną aplikację, która łączy czytnik i zapis RFID z aplikacją kliencką jako rozwiązanie zapasowe w przypadku awarii serwera oprogramowania pośredniczącego RFID. Musi ona jednak wywołać lokalną bibliotekę łącza dynamicznego.

(1) Komunikacja między aplikacją a czytnikiem RFID. Istnieją cztery typy urządzeń RFID ze względu na różne częstotliwości robocze. W przedsiębiorstwach logistycznych z różnymi typami materiałów i złożonymi środowiskami pracy, biorąc pod uwagę prędkość przetwarzania i dopuszczalny zakres widma, wymagany jest elastyczny wybór zgodnie z wymaganiami operacji logistycznych. W jednostce logistycznej wybierz stały moduł czytnika RFID, taki jak moduł czytnika dalekiego zasięgu o wartości 6500 USD firmy Texas Instruments (TI), który może spełnić wszystkie wymagania funkcjonalne RF i cyfrowe i może być używany z Tag-itHF od różnych dostawców. , Tag-itTMHF-I (norma Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej 15693) komunikuje się ze wszystkimi innymi normami ISO15693.

W tym artykule wykorzystano dwie metody komunikacji z czytnikiem. Jedna polega na tym, że oprogramowanie aplikacji z czytnikiem $6500 na komputerze klienckim komunikuje się poprzez połączenie z lokalną biblioteką DLL.

Druga polega na zainstalowaniu oprogramowania pośredniczącego RFID, które łączy czytnik i aplikację kliencką. Powyższe pliki biblioteki DLL (fecom.dll i feisc.du) zostały napisane przy użyciu podstawowych klas firmy Microsoft. Użyj języka Java, użyj metody wywołania lokalnej biblioteki DLL, użyj języka Visual C++ i zaprojektuj oprogramowanie pośredniczące zgodnie ze standardem Java Native Interface (JNI). Oprogramowanie pośredniczące RFID opiera się na trzech częściach: komponencie interfejsu odczytu, komponencie zarządzania zdarzeniami i komponencie zarządzania aplikacjami. Struktura jest pokazana na Rysunku 3.

Aplikacja czytnika RFID musi przejść przez serwer pośredniczący RFID, który może obsługiwać rozproszone aplikacje sieciowe. Dzięki temu heterogeniczne czytniki RFID od różnych dostawców są kompatybilne i aplikacje są niezależne od konkretnego sprzętu i lokalizacji. Przenośne czytniki RFID mogą odczytywać i konsultować informacje zapisane na tagach. Przenośne urządzenia RFID składają się z modułów czytników RFID i inteligentnych terminali. Są one połączone przez RS232 lub inne interfejsy.

(2) Implementacja Wi-Fi/GPS/RFID

① Inteligentny sprzęt RFID obejmuje 3 części: jednostkę zbierającą informacje o danych RFID; jednostkę przenoszącą dane; jednostkę transmisji informacji.

Za pomocą tych trzech jednostek inteligentne urządzenia RFID są integrowane z inteligentnymi terminalami. Platformy, które można wybrać, obejmują WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS i LinuxOS. Inteligentne urządzenie zakończy zbieranie danych i aktualizację w czasie rzeczywistym zgodnie z instrukcjami danych dostarczonymi przez centrum zarządzania systemem. Struktura jednostki danych jest pokazana na rysunku 5.

Najniższy poziom to system operacyjny i konfiguracja sprzętu. Można wybrać systemy WindowsMobile, CE, Linux, Android i symbian. Dostawcy sprzętu, których można wybrać, to: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, MarvelandIntel.

Obecnie te inteligentne urządzenia końcowe są łatwe do znalezienia na rynku. Potrzebujesz tylkod do opracowania standardowego kodu źródłowego C i C++ w systemie lub zestawu do obsługi RFID i interfejsu dla tych urządzeń sprzętowych.

Jednostki przenoszenia danych obejmują główne jednostki komunikacyjne obecnie używane na rynku krajowym, w tym GSM, WCDMA, CDMA, technologię TD i technologię Wi-Fi. Technologie te mogą zapewnić środowisko wymiany danych w czasie rzeczywistym dla inteligentnych urządzeń końcowych i mogą wywoływać odpowiednią jednostkę komunikacji danych w razie potrzeby.

Jednostka RFID jest odpowiedzialna za identyfikację istotnych informacji urządzeń sprzętowych. Inteligentny terminal jest odpowiedzialny za utrzymywanie gromadzenia i przetwarzania informacji RFID w swojej lokalizacji. Ze względu na interwencję systemu operacyjnego terminal danych jest odpowiedzialny za koordynację i raportowanie wszystkich zadań.

②Przykład. Każdy element ładunku ma etykietę RFID; inteligentne urządzenie odpowiada za zbieranie informacji o ładunku w bieżącym obszarze oraz dostarczanie statystyk i funkcji raportowania. Ogólny personel logistyczny może zrozumieć status ładunku (w warunkach logistycznych inteligentne urządzenia muszą być umieszczone na pojeździe logistycznym); na pojeździe jest 200 sztuk towarów, a inteligentne urządzenie końcowe może odczytać dane i zaktualizować je na serwerze głównym w czasie rzeczywistym zgodnie z instrukcjami systemu.

2.4 Podstawowe funkcje, które mogą wykonywać inteligentne urządzenia

(1) Usługa zapytań. Na platformie sieciowej dostarczanej przez firmę zwykli klienci mogą wyszukiwać funkcje, w tym status logistyki (tradycyjne informacje, takie jak dostawa i lokalizacja początkowa logistyki).

(2) Funkcja śledzenia. Wśród nich, dla stałych klientów partnerskich lub dużych klientów, dodanie raportowania informacji o lokalizacji GPS może umożliwić klientom poznanie lokalizacji towarów w dowolnym momencie. (Gdy system wyda polecenie, inteligentne urządzenie prześle informacje RFID, Wi-Fi i informacje o położeniu GPS na platformę firmy.)

(3) Funkcja regularnego raportowania. Urządzenie może aktywować funkcje przypomnień SMS i e-mail w czasie rzeczywistym, gdy towary dotrą do wyznaczonego punktu informacji GPS lub stałego obszaru Wi-Fi zgodnie z wstępnie ustawionymi ustawieniami systemu. Dostarczaj informacje o rezerwacji klientom, którzy dokonali rezerwacji, w czasie rzeczywistym.

(4) Rozszerz funkcje. Urządzenie może integrować się z bieżącą platformą systemową firmy logistycznej i rozszerzać interfejs terminala użytkownika na inteligentne urządzenia (podobnie jak funkcje laptopów). Operatorzy mogą zarządzać danymi logistycznymi firmy i aktualizować je za pomocą uprawnień.

Rozszerzone funkcje obejmują: Dla klientów profesjonalnych zapewniamy rozwój na wysokim poziomie inteligentnych terminali, w tym zbieranie danych, aktualizację danych, usługi ruchu drogowego, usługi wideo itp.

3. System informacji o śledzeniu logistyki i komunikacji LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT i Internet to wszystkie technologicznie dojrzałe systemy informacji komunikacyjnej z niezależnymi standardami komunikacyjnymi i strukturami sieciowymi. Odgrywają niezależną, ale uzupełniającą rolę w transmisji informacji i wymianie danych między jednostką transportu logistycznego a innymi jednostkami logistycznymi w łańcuchu dostaw, zwłaszcza z centralnym centrum informacji kontrolnej. Poprzez wzajemne sprzężenie i sieciowanie ustanawiany jest niezawodny i praktyczny system informacji o komunikacji logistycznej (LCIS), który staje się anteną i autostradą informacyjną łączącą system informacji o śledzeniu materiałów, system nawigacji śledzenia i pozycjonowania logistyki oraz centralny system kontroli. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) i MIS (Management In,formation System) realizują sieciowanie poprzez sprzężenie standardów komunikacyjnych i ustanawiają LT-CIS, który technicznie nie ma przeszkód.

  4 Wnioski

W tym artykule zaproponowano rozwiązanie dla systemu informacji o śledzeniu logistyki, który integruje RFID, GPS i Wi-Fi. Na tej podstawie i w połączeniu z najnowszą technologią komunikacyjną, pomyślano o całorocznej, całodobowej i czasoprzestrzennej sieci LTCIS. Jest to dobra inspiracja i próba połączenia, płynności i globalnego zarządzania łańcuchem dostaw przedsiębiorstw logistycznych.