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EPC物联网系统环境下的供应链物流智能化

来源:一卡通世界      作者:宋光辉,王清      2010/10/18 17:17:29

    摘要:随着IT 技术的发展以及RFID 技术应用日趋成熟,EPC 物联网系统的产生将为供应链管理提供很好的解决方案。本文主要对日益发展的物联网技术在供应链物流管理的应用进行了研究,建立了该技术环境下的供应链物流智能化管理的理论模型,并对其运作流程进行了分析,说明了该智能化管理的实现将极大的提高物流管理的效率和供应链的竞争力。

    0 引言

    供应链物流管理是运用供应链管理的思想实施对物流活动的组织、计划、协调与控制,并在此基础上实现整个供应链总体物流成本的降低。它强调供应链中的成员组织在优化自身物流活动的基础上,通过协作、协调与协同来提高供应链物流的整体效率。它的覆盖面包括供应商、制造商、分销商、最终客户,涉及的领域很广泛。供应链管理环境下的企业物流管理不再是传统的保证生产过程的连续性,而是通过有效完成物流网络活动,为改善价值链之间的关系,保证供应链上的企业之间同步化、并行化运作,实现快速响应市场的能力,提高企业自我竞争优势提供基础性保障。因此,物流过程管理水平的高低和物流能力的强弱,直接影响着供应链整体竞争力。文献[8]提出,企业的物流管理要采用新的理念和新的管理手段,要实行自动化、标准化、信息化管理。文献[9]研究了基于供应链的物流管理,分析了供应链物流管理的策略:VMI、JMI、CPFR 等。文献[10]分析了我国家电零售业供应链物流管理中存在的问题并提出了实施信息化管理、开展深层次电子商务等措施。文献[11]研究了电子商务环境的物流管理。文献[12]研究了数字化网络的供应链物流系统及其相应方法,通过网络将分散的物流进行集中化的管理和信息的共享。以上研究了基于不同环境下的供应链的物流管理,提出了具体的解决办法,目前的许多研究仅偏重于物的信息管理,忽略源头信息的真实可靠性,即对物的管理。而发展迅速的物联网将实现对物与信息的智能管理,本文针对物联网,对现代供应链物流的管理进行了研究,分析了在EPC 物联网系统环境下如何实现对供应链物流的智能化管理,并对该智能化管理在实际中取得的效益进行了总结。

    1 物联网技术

    1.1 物联网的网络体系

    低价无线射频电子标签(RFID)、产品电子代码(EPC)、互联网三个元素的有效组合就是“物联网”。物联网最具代表性的物联网架构其中之一是欧美支持的EPCgIobal“物联网”体系架构,下面介绍EPC 物联网系统。

    EPC 物联网系统(图1-1)[6]主要由如下六方面组成: EPC 编码标准、EPC 标签、解读器、Savant (神经网络软件)、对象名解析服务(Object Naming Service:ONS)、物理标记语言(Physical Markup Language PML)。

EPC 物联网系统的组成

图 1-1 EPC 物联网系统的组成

    1.2 物联网的主要技术

    ①RFID(radio frequency identification,射频识别):RFID 是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。是近几年发展起来的新型产品,是未来几年代替条形码走进“物联网”时代的关键技术之一。
    ②传感器网络与检测技术:物联网通过遍布在各个角落和物体上的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络,来最终感知整个物质世界的。在传感器网络中,节点可以通过飞机布撒或人工布置等方式,大量部署在被感知对象内部或者附近。传感器网络节点通过自组织方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息,并通过多级网络将数据经由Sink 节点(接收发送器)链路将整个区域内的信息传送到远程控制管理中心。另一方面,远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵。
    ③智能技术:智能技术是为了有效地达到某种预期的目的,利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统,可以使得物体具备一定的智能性,能够主动或被动的实现与用户的沟通,也是物联网的关键技术之一。
    ④纳米技术:纳米技术,是研究结构尺寸在0.1—100 nm 范围内材料的性质和应用,主要包括:纳米体系物理学、纳米生物学、纳米电子学、纳米力学等。使用传感器技术就能探测到物体物理状态,物体中的嵌入式智能能够通过在网络边界转移信息处理能力而增强网络的威力,而纳米技术的优势意味着物联网当中体积越来越小的物体能够进行交互和连接。

    2 该环境下供应链物流智能化管理理论模型

    下图 2-1 是“EPC 物联网系统物流网络”的理论模型[3][4],它包括以下内容:从硬件标签,读写器,到中间件,基础系统,再到应用系统。我们可以看到,一个“EPC 系统物流网络”的组成主要包括以下几个部分:电子产品码(EPC Number: Electrical Product Code)、信息识别系统(RFID:Radio Frequency Identification)、EPC 中间件实现信息的过滤和采集(Edge Server)、EPC 基础系统(EPC Backbone)、信息发现服务(ONS:Object Name Service及其配套服务)、EPC 信息服务(EPCIS:EPC Information Service)、相关的业务系统(RFIDBusiness Application)。其技术架构采用的是分布式网络架构,运行在全球互联网上,而参与其中的建设者不但是标准制定机构和其委托单位,更是物流网络中的各个供应商、物流服务提供商、零售商或EPC 服务托管提供商。

    如图 2-1 所示,EPC物联网系统借助于互联网,把分布在全球每个角落的含有标签的自然物体(汽车、手机、相机等)自动无缝的连接起来。EPC 信息在EPC 物联网系统中的流通过程:先是RFID 系统传送EPC 代码,然后本地网络处理EPC 代码,最后是Internet 网返回物品的PML 信息。当贴有EPC 电子标签的物品进入到阅读器的阅读范围时,阅读器立即以电磁波的形式发出指令,告知EPC 电子标签,请将EPC 代码发送给阅读器。EPC 电子标签在得到命令后,将存储器中的EPC 代码通过内部电路调制然后借助其天线也以电磁波的方式答复阅读器。阅读器对EPC 电子标签发送的电磁波进行解调后便获得了EPC 代码。如图2-1,EPC 物联网系统中的EPC 信息流通图[6]在实际应用中,往往是多个移动电子标签同时与阅读器进行应答的。

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