Ontwerp en implementatie van logistiek tracking- en communicatie-informatiesysteem op basis van RFID

In logistiek supply chain management kunnen RFID-tags worden gebruikt voor het traceren van materiaal en producten in het hele supply chain-proces. Van leverancierslevering tot productie, opslag, distributie, tranSport en verkoop. Productiebedrijven moeten zorgen voor ordelijke en correcte productieprocessen in productie-eenheden (zoals werkplaatsen); in opslageenheden moeten grondstoffen en producten (halffabricaten en eindproducten) nauwkeurig worden geclassificeerd en geplaatst. Om de productkwaliteit te garanderen, moeten grondstoffen en halffabricaten worden verwerkt, verpakt, gelabeld, geplaatst en opgeslagen in het magazijn en het productieproces in de werkplaats doorlopen om eindproducten te produceren en vervolgens terug te keren naar het magazijn. In elk proces moeten labels worden bevestigd aan de productie- en opslageenheden van materialen om fouten door verlies van productinformatie te voorkomen. Daarom is het noodzakelijk om moderne positionerings- en communicatietechnologieën te gebruiken om een fulltime, full-airspace en all-weather logistiek tracking- en communicatie-informatiesysteem (Logistics tracking and communications information systems, ook wel LTCIS genoemd) op te zetten dat voldoet aan de vereisten en ontwikkeling van moderne logistieke supply chains.

2 Logistiek tracking informatie systeem LTIS (1logisticstrackinginformationsystems)

LTIS wordt gebruikt om de circulatie-informatie van materialen (grondstoffen en producten), opslag en transport in logistieke eenheden zoals productplanning, werkplaatsproductie, magazijnbeheer, laden en lossen en langeafstandstransport te volgen en vast te leggen.

2.1 Architectuur van LTIS

RFID kan specifieke materialen identificeren en volgen en kan de correlatie en synchronisatie van logistiek en informatiestroom realiseren. Om labels en de objecten waaraan ze zijn bevestigd te volgen, is het noodzakelijk om de circulatiegeschiedenis van het materiaal vast te leggen. LTIS gebruikt het resterende geheugen van de tag om trackinginformatie in realtime op te slaan en bij te werken die niet in een 64-, 96- of 256-bits Electronic Product Code (EPC) kan worden opgenomen. Hiervoor zijn drie belangrijke tabellen ontworpen, namelijk tabellen voor labels, logistieke tracking en historische bewerkingen. Deze tabellen registreren de circulatiegeschiedenis en de huidige status van materialen. LTIS-hardware bestaat uit tags, vaste lezers, draagbare lezers, werkstations die op verschillende plaatsen zijn verspreid, een reeks vaste applicatieservers, RFID-middlewareservers, webservers en databaseservers, Wi-Fi LAN en GPS-terminals. Afbeelding 1 toont de architectuur van de LTIS-oplossing.

Om de werklast in evenwicht te brengen, netwerkupdates en -onderhoud gemakkelijker te maken en te voldoen aan de intranet- en databasestandaarden van bestaande logistieke ondernemingen, gebruikt de LTIS-software een gedistribueerd client/server-architectuursysteem met 3 niveaus. Overweeg ook browser/server-architectuur als een aanvullende oplossing.

LTIS-software omvat 6 functionele eenheden: subsysteem voor verwerking van grondstoffen en halffabrikaten; subsysteem voor magazijnbewaking; subsysteem voor materiaaltracking; subsysteem voor systeembeheer; subsysteem voor materiaaleenheid en logistieke eenheid Wi-Fi-positioneringssubsysteem; GPS-positionerings- en navigatiesysteem voor logistieke transporteenheid.

2.2 LTIS van Wi-Fi/GPS/RFID-oplossing

Omdat de logistieke operationele ruimte erg groot is, of zoals een logistieke transporteenheid, ver weg is van de basis en de werkomgeving gesloten is, wat toepassingsbelemmeringen creëert voor de meeste traditionele RFID-oplossingen. Het ontwikkelen van een infrastructuur van RFID-lezers die de locatie van goederen en apparatuur in realtime kan bieden, is te duur en vereist dat er antennes in het werkgebied worden geïnstalleerd. Met dit doel voor ogen ontwerpt dit artikel LTIS voor Wi-Fi/GPS/RFID-oplossingen. Dit systeem is vergelijkbaar met de onlangs gelanceerde UnifiedAssetVisibility (UAV)-oplossing van AeroScoutu. De Wi-Fi/GPS/RFID-oplossing kan de locatie van materiaaleenheden en logistieke eenheden in een groot gebied lokaliseren en kan voldoen aan positioneringsvereisten, zelfs in afgelegen gebieden waar Wi-Fi-toegangspunten schaars zijn.

De Wi-Fi/GPS/RFID-oplossing van LTIS biedt een oplossing door GPS- en Wi-Fi-actieve RFID-tags te combineren. De software stelt gebruikers in staat om getagde items te lokaliseren op basis van de sterkte van tagsignalen die worden ontvangen door meerdere standaard 802.11 Wi-Fi-toegangspunten, die ook dienen als RFID-lezers. Wanneer de tag te ver weg is en het signaal niet kan worden ontvangen door ten minste drie Wi-Fi-toegangspunten, kan de GPS-ontvanger die in de tag is ingebouwd de lengtegraad en breedtegraad bepalen en vervolgens gegevens verzenden via het Wi-Fi-signaal.

Bij het werken in GPS- of Wi-Fi-modus kunnen tags binnen 510i worden gelokaliseerdn. GPS werkt echter niet in alle omgevingen. Sommige logistieke eenheden zijn gesloten en kunnen geen satellietlanceringen ontvangen. Elke logistieke eenheid vereist een bepaald aantal Wi-Fi-toegangspunten. Het netwerk kan signalen van tags overal in de logistieke eenheid ontvangen.

Label het positioneringsdoel. De tag moet Wi-Fi- en RFID-chips, antennes, GPS-chips, bewegingssensoren en batterijen bevatten.

Bij het ontvangen van een taak bepaalt de werknemer welke Hulpmiddelen nodig zijn om de taak te voltooien en voert de naam van het apparaat in op het LTIS-softwareonafhankelijke systeem van de Wi-Fi/GPS/RFID-oplossing. De software geeft vervolgens een plattegrond van de logistieke eenheid weer, met pictogrammen die de locatie van items aangeven. Het systeem kan ook zoeken naar alle apparaten op basis van geselecteerde categorieën.

De tag verzendt ID-code en GPS-gegevens met ingestelde intervallen. Omdat de tags bewegingssensoren bevatten, wordt het signaal bij stilstand van het apparaat verzonden met een lagere frequentie dan wanneer het beweegt.

Het uiteindelijke plan is om het Wi-Fi/GPS/RFID-systeem te integreren in bestaand voorraadbeheer en uit te breiden naar alle logistieke eenheden om te worden toegepast op grotere logistieke locaties, zoals luchthavens en havens.

2.3 Ontwerp en implementatie van LTIS

In LTIS communiceren applicaties rechtstreeks met hardwareapparaten. Wi-Fi/GPS/RFID-systemen omvatten apparaten, applicaties en RFID-middleware. Om de stabiliteit van het systeem te garanderen, is een andere applicatie ontworpen om de RFID-lezer en -schrijver te verbinden met de clientapplicatie als back-upoplossing als de RFID-middlewareserver uitvalt. Maar deze moet de lokale dynamische linkBibliotheek aanroepen.

(1) Communicatie tussen applicatie en RFID-lezer. Er zijn vier soorten RFID-apparaten vanwege verschillende werkfrequenties. In logistieke ondernemingen met verschillende soorten materialen en complexe werkomgevingen, rekening houdend met de verwerkingssnelheid en het toegestane bereik van het spectrum, is flexibele selectie vereist volgens de vereisten van logistieke operaties. Kies in de logistieke eenheid een vaste RFID-lezermodule, zoals de $6500 long-range reader module van Texas Instruments (TI), die kan voldoen aan alle RF- en digitale functionele vereisten en kan worden gebruikt met Tag-itHF van verschillende leveranciers. , Tag-itTMHF-I (International Organization for Standardization 15693-norm) communiceert met alle andere ISO15693-normen.

Dit artikel gebruikt twee methoden om te communiceren met de lezer. Eén is dat de applicatiesoftware met de $6500-lezer op de clientcomputer communiceert door verbinding te maken met de lokale dynamische linkbibliotheek.

De andere is om een RFID-middleware te installeren die de lezer en de clienttoepassing verbindt. De bovenstaande dynamische linkbibliotheekBestanden (fecom.dll en feisc.du) zijn geschreven met behulp van Microsoft Basic-klassen. Gebruik Java, gebruik de methode om de lokale linkbibliotheek aan te roepen, gebruik Visual C++ en ontwerp middleware volgens de Java Native Interface (JNI)-standaard. RFID-middleware is gebaseerd op drie delen: leesinterfacecomponent, gebeurtenisbeheercomponent en toepassingsbeheercomponent. De structuur wordt weergegeven in Afbeelding 3.

De toepassing van de RFID-lezer moet via de RFID-middlewareserver gaan, die gedistribueerde netwerktoepassingen kan ondersteunen. Het maakt heterogene RFID-lezers van verschillende leveranciers compatibel en maakt toepassingen onafhankelijk van specifieke hardware en landinstellingen. Draagbare RFID-lezers kunnen de informatie die op de tags is opgeslagen, lezen en raadplegen. Draagbare RFID-apparaten bestaan uit RFID-lezermodules en slimme terminals. Ze zijn verbonden via RS232 of andere interfaces.

(2) Implementatie van Wi-Fi/GPS/RFID

① RFID-slimme apparatuur bestaat uit 3 onderdelen: RFID-gegevensinformatieverzamelingseenheid; gegevensdragende eenheid; informatietransmissie-eenheid.

Via deze drie eenheden worden RFID-slimme apparaten geïntegreerd op slimme terminals. De platforms die kunnen worden geselecteerd, zijn onder meer WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS en LinuxOS. Het slimme apparaat voltooit de gegevensverzameling en realtime-update volgens de gegevensinstructies van het systeembeheercentrum. De structuur van de data-eenheid wordt weergegeven in Afbeelding 5.

Het laagste niveau is het besturingssysteem en de hardwareconfiguratie. U kunt kiezen uit WindowsMobile, CE, Linux, Android en Symbian-systemen. Hardwareleveranciers die kunnen worden geselecteerd, zijn onder andere: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, Marvel en Intel.

Op dit moment zijn deze slimme terminalapparaten gemakkelijk te vinden op de markt. U hebt alleend om de standaard C en C++ broncode in het systeem of de RFID gebruikskit en interface voor deze hardware apparaten te ontwikkelen.

Gegevens dragende eenheden omvatten gangbare communicatie-eenheden die momenteel op de binnenlandse markt worden gebruikt, waaronder GSM, WCDMA, CDMA, TD-technologie en Wifi-technologie. Deze technologieën kunnen een real-time gegevensuitwisselingsomgeving bieden voor intelligente terminal apparaten en kunnen indien nodig de corresponderende datacommunicatie-eenheid bellen.

De RFID-eenheid is verantwoordelijk voor het identificeren van relevante informatie van hardware apparaten. De slimme terminal is verantwoordelijk voor het bijhouden van het verzamelen en verwerken van RFID-informatie op zijn locatie. Door de tussenkomst van het besturingssysteem is de data terminal verantwoordelijk voor de coördinatie en rapportage van alle taken.

②Voorbeeld. Elk stuk vracht heeft een RFID-tag; het slimme apparaat is verantwoordelijk voor het verzamelen van vrachtinformatie in het huidige gebied en het leveren van statistieken en rapportagefuncties. Algemeen logistiek personeel kan de status van de lading begrijpen (onder logistieke omstandigheden moeten slimme apparaten op het logistieke voertuig worden geplaatst); op het voertuig zijn er 200 stuks goederen en het intelligente terminalapparaat kan de gegevens lezen en de gegevens in realtime bijwerken naar de server van het hoofdkantoor volgens de instructies van het systeem.

2.4 Basisfuncties die slimme apparaten kunnen voltooien

(1) Vraagservice. Op het netwerkplatform dat door het bedrijf wordt geleverd, kunnen gewone klanten functies opvragen, waaronder de logistieke status (traditionele informatie zoals levering en logistieke startlocatie).

(2) Trackingfunctie. Daaronder kunnen klanten voor vaste partnerklanten of grote klanten door het toevoegen van GPS-locatie-informatierapportage op elk moment de locatie van goederen weten. (Wanneer het systeem een instructie geeft, zal het slimme apparaat de RFID-informatie, wifi en GPS-positie-informatie naar het bedrijfsplatform verzenden.)

(3) Regelmatige rapportagefunctie. Het apparaat kan SMS-herinnerings- en e-mailherinneringsfuncties in realtime activeren wanneer de goederen aankomen bij het aangewezen GPS-informatiepunt of vaste wifi-gebied volgens de vooraf ingestelde instellingen van het systeem. Boekingsinformatie in realtime leveren aan klanten die een reservering hebben gemaakt.

(4) Functies uitbreiden. Het apparaat kan worden geïntegreerd met het huidige systeemplatform van het logistieke bedrijf en de gebruikersinterface uitbreiden naar slimme apparaten (vergelijkbaar met laptopfuncties). Operators kunnen de logistieke gegevens van het bedrijf beheren en bijwerken via machtigingen.

Uitgebreide functies omvatten: Voor professionele klanten bieden wij hoogwaardige ontwikkeling van slimme terminals, inclusief gegevensverzameling, gegevensupdate, verkeersdiensten, videodiensten, enz.

3. Logistiek tracking- en communicatie-informatiesysteem LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT en internet zijn allemaal technologisch volwassen communicatie-informatiesystemen met onafhankelijke communicatiestandaarden en netwerkstructuren. Het speelt een onafhankelijke maar complementaire rol in de informatieoverdracht en gegevensuitwisseling tussen de logistieke transporteenheid en andere logistieke eenheden in de toeleveringsketen, met name met het centrale controle-informatiecentrum. Door onderlinge koppeling en netwerken wordt een betrouwbaar en praktisch logistiek communicatie-informatiesysteem (LCIS) opgezet, dat de antenne en informatiesnelweg wordt die het materiaal tracking-informatiesysteem, het logistieke tracking- en positioneringsnavigatiesysteem en het centrale controlesysteem verbindt. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) en MIS (Management Information System) realiseren netwerken door de koppeling van communicatiestandaarden en vestigen LT-CIS, wat technisch gezien geen obstakels zijn.

  4 Conclusie

Dit artikel stelt een oplossing voor voor een logistiek trackinginformatiesysteem dat RFID, GPS en Wi-Fi integreert. Op basis hiervan en gecombineerd met de nieuwste communicatietechnologie werd een all-weather, all-time en space-time LTCIS-netwerk bedacht. Het is een goede inspiratie en poging voor de verbinding, soepelheid en wereldwijd beheer van de toeleveringsketen van logistieke ondernemingen.