浅谈物联网技术在仓储物流中的应用

物联网, 在20世纪90年代美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。早期的物联网是依托射频识别 (RFID) 技术的物流网络, 在2005年的信息社会世界峰会上, 物联网的定义和范围发生了变化, 不再只是基于RFID技术的物联网。我国对于物联网技术有着高度重视, 在2009年物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一, 写入“政府工作报告”, 受到全社会的广泛关注。现在的物联网是指通过各种信息传感设备, 实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息, 与互联网结合形成的一个巨大网络, 实现了人与物、物与物连接, 方便识别、管理和控制。

物联网 (Internet of Things) 又称“传感网”, 它是一个通过各种信息技术将信息传感设备与互联网进行互联的形成一个大规模的智能网络, 通过电脑或手机等设备实现对物体的智能化管理, 缩小物理世界和信息系统之间的距离, 体现了物理世界和信息空间的融合。物联网的基础是全面感知, 即利用RFID技术、传感网技术、二维码技术等及时获取物品的信息, 从而实现外部世界信息的感知和识别, RFID技术不需要人工操作, 只通过信号就能自动识别目标并获取目标的数据。物联网技术是对现代信息技术的集成, 其中关键技术有6个, 分别是:RFID技术、无线传感网技术、中间件技术、云计算技术、信息安全技术、异构网络与通信技术。随着物联网在世界范围内的持续升温, 除了前面提到的RFID技术外, 中间件、云计算、异构网络等也成了科技界的研究热点。

物联网包含了感知延伸层、网络层、应用层三个层面, 第一层负责采集物和物相关的信息;第二层是物理世界和信息空间融合的智能通信网络, 对采集到的物体信息进行传输和处理;第三层是应用, 为电脑、手机登终端设备提供感知信息的应用服务。

物联网中由于要实现物与物和人与物的连接, 感知延伸层是必须的。感知延伸层主要是实现物体的信息采集、捕获和识别, 就像是人类的各种感觉器官。

网络层是物联网的神经系统, 主要进行信息的传递, 包括接入网和核心网。物联网中有很多设备的接入, 是一种异构的接入, 接入的方式多种多样, 接入网有互联网、无线网络、固定网络和有线电视网络等网络形式。网络层还包括网络信息处理和管理系统、云计算平台等。网络层就像是人的大脑, 集中处理感知层获取的大量信息。

应用层是物联网的信息处理和应用, 面向各类应用, 实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等, 涉及大量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。应用层就是连接用户和物联网的接口, 这些用户不仅仅是人, 还可以是其他系统, 应用层根据用户的需求, 处理不同的信息。

物联网技术体现在仓储中的应用就是在物料或托盘上贴上RFID电子标签, 然后在仓库门上安装读写器, 也可以在每个货区安装读写器, 并详细记录安装位置, 物料和托盘上的电子标签可以记录每个货物的类型、数量等信息。读写器采集的信息可以通过网络发送到ERP系统中进行记录和处理。

将需要入库的货物整理好, 贴上电子标签, 或者放入贴有电子标签的托盘, 然后再送入库房, 当货物通过装有读写器的库门时, 货物信息被采集并通过网络传输到系统里, 或者货物直接运输到货位上, 通过货区内的读写器采集记录货物位置和详细信息。当货物入库完成后, 可以根据货物的信息, 将入库单据打印出来。

当收到出库领料通知时, 保管人员将货物贴上带有出库信息RFID标签, 或者将货物放在带有出库信息RFID标签的托盘上, 当货物离开货区或库房时, 读写器就会记录下这次移动的信息, 通过网络传输到ERP管理系统数据库中, 保管人员便可以从库存管理中清晰地看到库存的变动、货物的移动和出库。在货物从库房的一个货位移动到另一个货位的时候, 通过读写器的识读, 可以对货物位置进行再次的定位。当货物离开仓库门的时候, 读写器会把货物信息传输到系统中, 这时候系统会自动生成一系列出库的单据。

现在的仓储管理面临的主要挑战就是如何控制好品种繁多、单一种类数量少的库存管理, 在日常盘点库存的时候, 如果没有很好的方法, 库存盘点将是一个极其繁琐的事情, 不仅会耗费很多人力、物力, 而且还容易出错。使用RFID电子标签, 可以在平时的仓储作业中实时记录每次作业的信息, 这样只需要在系统中将数据进行一下归类, 就可以查看全面的出入库记录, 准确的了解库存状态, 为了仓储空间的合理配置, 库存结构的优化提供了极大的方便, 能大大降低了仓储管理的成本。

在传统的仓储管理中, 产品的进出库都需要人手工记录货物名称、规格型号、数量、摆放位置等信息, 即便是使用条形码, 也需要对货物进行扫描、搬动。在产品中使用RFID电子标签后, 可以在仓库门上或

者一个进仓库的入口处安装读写器, 这样在货物入库的过程中, 货物信息就自动的记录在了系统数据库中。在货区或者货架, 我们也可以安装读写器, 这样当货物放在某个具体位置的时候, 读写器可以读取和记录具体位置, 并发送到数据库。当保管人员需要了解库存信息, 查询货物信息的时候, 只需要在系统中输入物资编码便可以获得产品的所有信息, 从而大大降低了管理成本, 提高了工作效率。

从供应链的角度, 从产品的生产开始, 可以在一些主要零部件中安装RFID, 这样就能及时跟踪到产品生产的工序, 能够监测出产品的生产进度。在产品生产完成下线进入仓库之后, 仓储部门可以通过RFID标签, 监测产品库存, 可以及时地发货补货, 控制库存数量, 提高库存管理的精确性和快速反应能力。在物联网的应用层, 可以建立起一个信息共享网络系统, 多部门共享和采集信息, 这样可以提高公司运转的效率, 而且通过各部门的核对, 可以减少信息的错误率。

货物中的RFID电子标签, 存储了产品的各种信息, 包括货物的入库时间、发货时间、货物定位信息、货物的详细信息等, 在需要出库的时候, 会在系统里显示提示消息, 这样保管人员可以根据电子标签提供的定位信息, 方便地找到货物。RFID电子标签在产品的时间管理上也是极其高效的, 通过记录

的货物详细信息, 可以迅速查找接近过期的产品, 尽快将其处理, 提高了产品的利用率, 避免不必要的损失。

我们在货物入库的时候, 在货物上或者托盘上安装RFID标签, 这样当货物未经许可非法移动的时候, 系统中可以迅速发现并报警。

现在RFID电子标签的价格相对还是很昂贵的, 在仓储中应用比较难以普及;另外RFID功能还有很大的局限性, 主要是其使用的频段还没有一个可以准确的国际标准。