基于EPC和RFID技术的物联网在现代物流领域的应用

2018-04-28 11:04:14 深圳思成电子
物联网是在计算机互联网基础上利用射频识别(RFID)技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监测和管理的一种网络。 在这个网络中世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。
 
物联网的问世,打破了传统思维。过去一直将机场、公路、建筑物等物理基础设施与数据中心、个人电脑、宽带等 IT 基础设施分开。而在物联网时代,所有的物品、电缆、芯片、宽带将整合为统一的基础设施,世界就在物联网上开展各种活动。
 
物联网应用广泛,遍及物流仓储、智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。但是,受技术水平和使用成本等因素的制约,物联网的应用在短期内还难以一下子在各个领域全面推广。而在更加追求效率及成本控制的物流行业,有望率先在这一新领域进行尝试。物联网与现代物流有着天然紧密的联系,其关键技术诸如物体标识及标识追踪、无线定位等新型信息技术应用,能够有效实现物流的智能调度管理、整合物流核心业务流程,加强物流管理的合理化,降低物流消耗,从而降低物流成本,减少流通费用,增加利润。
 
物联网借助互联网、RFID 等无线数据通信等技术,实现了单个商品的识别与跟踪。基于这些特性,将其应用到物流的各个环节,保证商品的生产、运输、仓储、销售及消费全过程的安全和时效。本文就物联网在现代物流各个环节的应用进行探讨,并对物联网在国内外物流的应用现状进行了概述。
 
1物联网在物流各个环节的应用分析 
 
物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程。当前的物流过程存在物流信息不对称、得不到及时的信息等弊端,难以实现及时的调节和协同。随着全球经济一体化进程的推进,调度、管理和平衡供应链的各环节(跨区、跨国)之间的资源变得日益迫切,以产品电子代码( EPC 码)和 RFID 为核心在互联网之上构造“物联网”,将在全球范围从根本上改变对产品生产、运输、仓储、销售各环节物品流动监控和动态协调的管理水平。
 
1.1 物流生产和运输领域 
 
基于物联网的支持,电子标签承载的信息可以实时获取,从而清楚地了解到产品的具体位置,进行自动跟踪。对制造商而言,原材料供应管理和产品销售管理是其管理的核心,物联网的应用使得产品的动态跟踪运送和信息的获取更加方便,对不合格的产品及时召回,降低产品退货率,提高了自己的服务水平,同时也提高了消费者对产品的信赖度。另外,制造商与消费者信息交流的增进使其对市场需求做出更快的响应,在市场信息的捕捉方面就夺得了先机,从而有计划地组织生产,调配内部员工和生产资料,降低甚至避免因牛鞭效应带来的投资风险。对运输商而言,通过电子产品代码EPC自动获取数据,进行货物分类,降低取货、送货成本。并且,EPC 电子标签中编码的唯一性和仿造的难度可以用来鉴别货物真伪。由于其读取范围较广,则可实现自动通关和运输路线的追踪,从而保证了产品在运输途中的安全。即使在运输途中出现问题,也可以准确地定位,做出及时的补救,使损失尽可能降到最低。这就大大提高了运输商送货的可靠性和效率,提高了服务质量。此外,运输商通过EPC可以提供新信息增值服务,从而提高收益率,维护其资产安全。
 
1.2 物流仓储领域 
 
出入库产品信息的采集因为物联网技术的运用,而嵌入相应的数据库,经过数据处理,实现对产品的拣选、分类堆码和管理。若仓储空间设置相应的货物进出自动扫描纪录,则可防止货物的盗窃或因操作人员疏忽引起的物品流失,从而提高库存的安全管理水平。现今,它已经广泛使用于货物和库存的盘点及自动存取货物等方面。 
 
1.3 销售管理领域 
 
物联网系统具有快速的信息传递能力,能够及时获取缺货信息,并将其传递到卖场的仓库管理系统,经信息汇总传递给上一级分销商或制造商。及时准确的信息传递,有利于上游供应商合理安排生产计划,降低运营风险。在货物调配环节,RFID 技术的支持大大提高了货物拣选、配送及分发的速度,还在此过程中实时监督货物流向,保障其准时准点到达,实现了销售环节的畅通。对零售商而言,实施 EPC 保证了合理的货物仓储数量,从而提高定单供货率,降低脱销的可能性和库存积压的风险。由于自动结算速度的大幅提高,卖场就可以降低最小安全存货量,增加流动资金。由于可以实现单品识别,每个产品都具有特殊代表性,他们在货架上的具体位置、所处状态,可通过信息阅读随时传递至互联网,在信息处理之后反馈给管理人员,可以有效防盗,避免销售损失。
 
1.4 商品消费领域 
 
物联网的出现使得个性化购买、排队等候时间缩短变为现实。消费者随时掌握所购买产品及其厂商的相关信息,对有质量问题的产品进行责任追溯。事实上,由于产品在生产之初直至消费者手中的整个过程都经由实时的质量和数量追踪并依据情况做出补救,到消费者手中的残次产品几乎为零。这样,即保证消费者购买到满意商品,还可以防止残次产品因不及时有效处理而对周围环境带来威胁。特别是有毒有害的危险品,随意丢弃将可能造成严重的环境污染,酿成巨大的损失。 
 
 
 
2 物联网在国内外物流领域的应用案例 
 
2.1 美国 
 
2.1.1 沃尔玛的 RFID 计划 
 
作为北美 AutoID Center和 EPC global Inc 的早期参与者之一,沃尔玛在 2001 年就开始进行RFID技术应用的测试和研发工作,使用 EPC 追踪企业商品物流。2003 年 6 月,沃尔玛宣布将要求其前 100 大供应商于 2005 年 1 月前,供货所用托盘或箱体必须贴有附带各种物流数据的电子标签。尽管目前沃尔玛的前百名供应商 RFID 应用计划受到推延,但是沃尔玛确实迈出了连锁零售商大规模应用 RFID 技术的第一步,相关供应商的 RFID 计划合作也在逐渐深入,单品(商品个体)电子标签化进程虽暂受挫折,托盘和箱体的RFD计划却顺利开展,成效显著。最新的沃尔玛 RFID 试点店的应用研究报告显示: 在对 12 个 RFID 试点商店和 12 个不采用 RFID 的商店进行 29 周的研究后发现,实施专卖店 RFID 技术应用后,缺货率降低了 16%;贴有电子标签的货物补货速度是应用条形码技术的货物快三倍;自动化订货使得库存量降低了。
 
2.1.2 Gap 公司 
 
美国的 Gap 公司在全球性的专业零售业中居领先地位,其产品主要包括成人、妇女、儿童及婴儿的服装、配饰品。除了在美国本土销售外,Gap 公司在世界各地拥有几千家分店。仅 2000 年 Gap 的销售总额就达 136 亿美元。 
 
Gap 公司在把 RFID 技术应用到库存管理和衣物的追踪管理方面很有经验。在过去的几年中,公司致力于围绕整个经营流程,即从最初的生产阶段到辅助销售人员工作的店内跟踪、订购、存货、控制等各个环节,创建一个完整的体系。电子芯片以服装标签为载体在制作流程中被安装在每一件服装上。这些标签上储存有服装的款式、尺寸、颜色、既定目的地等电子信息。通过对货品的即时追踪,大大提高了Gap在全球上千家连锁店从制作、流通到库存控制的所有主要方面的管理效率。 2.2 德国 
 
2.2.1 METRO集团 
 
德国最大连锁零售商METRO集团是欧洲零售业界试验应用RFID技术的先行者,2003 年 4 月,METRO集团在莱茵伯格建立了展现RFID技术应用的“未来商店”。11月,METRO完成了为期五个月的配送中心单品电子标签化应用试验,进行了基于单品电子标签应用的自动存货补给系统的研究。一年后,METRO集团实施了RFID技术试验应用扩展计划,RFID技术应用扩展至包括约 100 家供货商以及德国国内约 250 家分店,试验范围从供应商交货开始,延伸到商品到达专卖店货架的全过程。
 
 2.2.2 Gardeur 集团 
 
20 世纪 20 年代初成立的德国著名服装制造商 Gardeur 主要生产男、女式裤装和牛仔衣,主要为服装专卖店和高档服装店配送货物,他们的主要客户来自东欧各国。2005 年的销售额达到 9300 万欧元,服装产量达 280 万件,公司在世界范围内还运营 630 多家服装专卖店。
 
20 世纪 20 年代初成立的德国著名服装制造商 Gardeur 主要生产男、女式裤装和牛仔衣,主要为服装专卖店和高档服装店配送货物,他们的主要客户来自东欧各国。2005 年的销售额达到 9300 万欧元,服装产量达 280 万件,公司在世界范围内还运营 630 多家服装专卖店。 
 
Gardeur 公司是德国麦德龙集团的供应商,麦德龙集团大踏步式的 RFID 推进计划,促使 Gardeur 公司于 2003 年在其供应链管理中引入 RFID 技术,以此实施对供应链的监控。在几年的时间里 Gardeur 不断用节省的开支投入到 RFID 系统的开发中去。目前,Gardeur 正在和 Fashion Group RFID 以及德国物品编码中心(GSI Germany)合作,希望共同研发出一种纺织行业通用的 RFID 解决方案。
 
 2.3 英国 
 
英国的 TESCO 公司也是 EPC global Inc 的成员之一。2003 年 6 月,TESCO公司针对基于 FRID 技术的智能货架进行了试验,用安装于货架的读写器跟踪贴有电子标签的DVD,在利用后台的信息系统对获取的 RFID 的数据进行分析后,可向使用者提示错位 DVD 信息。另外,TESCO公司已开始实施覆盖英国全境约 1300 个门市,35 个分发中心的仓库出入口及客户收货点的 RFID 应用部署计划。
 
2.4 意大利 
 
世界知名的意大利服装品牌 Prada 高级成衣集团从 2001 年 11 月起开始在服装上安装RFID电子标签,电子标签被印刻在电子衬底材料上,再把它嵌入塑料或纸制的服装标签内。当顾客穿着 Prada 的衣服经过他们的商店,RFID 系统将控制店内的显示器播放模特在米兰的 T 型舞台上展示同款的衣服画面。这一技术的使用极大地增添了消费者购买 Prada 产品后的成就感。2002 年 12 月,公司投资约 100万美元完成其纽约专卖店商品的全面电子标签化应用,公司配备了7 间 RFID 试衣间,展了 RFID 系统专卖店应用新理念。 2.5 中国 
 
2.5.1中国物美集团 
 
目前国内连锁零售业界对于RFID技术应用基本持观望或怀疑态度,物美集团RFID零售示范工程店是国内连锁零售商实施RFID技术应用的首个成功案例。该集团的RFID零售示范工程店类似于METR0集团。集团所运行的“未来商店”,向顾客展示RFID系统支持下的购物过程,当顾客购物车经由装有读写器的收银台时,读写器获取所购商品的信息,结合后台信息系统,购物清单将自动生成输出,这种付款过程与现有的条形码系统付款过程相比大幅度减少了结算时间。 2.5.2海尔集团 
 
与国外零售巨头沃尔玛集团对RFID技术的推动相比,在中国,最先尝试RFID的并不是零售业而是制造业。实力雄厚的海尔集团已经建立起两个全自动化物流中心,以优化自己的供应链管理。通过部署RFID技术,海尔集团不仅减少了20万平方米仓库,滞留物资还降低了90%,库存资金减少了63%,极大地降低了运营成本。 2.5.3劲霸服装集团中国的服装企业也在RFID热潮的推动下开始了亦步亦趋的探索。该集团于2006年在其货品仓库和专卖店内部署了美国讯宝科技公司的RFID管理解决方案。通过对物流仓库和成品仓库实施无线管理,通过电子条码的识别系统在各专卖店和卖场进行实时数据采集,与总部实现及时信息共享和沟通,解决了该企业在仓库管理和供应链管理中长期存在的问题。 
 
从以上的案例,我们不难看出物联网中的RFID技术在产业的物流一体化管理、零售终端产品的防伪、防盗、POS决速结算、VIP会员管理及服务消费者等方面均能发挥出显著的优势。  
 
3 结束语 
 
据中国物流权威机构推算,我国物流成本占GDP的比重每降低1个百分点,则可以在货物运输、仓储方面节能降耗1000亿元以上,可以增加1300亿元左右的社会效益。因而加强物联网等新型信息技术应用,加强物流管理的合理化,对实现低碳物流,降低物流消耗,从而降低物流成本,减少流通费用以及增加利润意义重大。但总体来讲,我国物联网发展还处于起步阶段,不仅规模不够,相关产业链的稳固性和延伸性也不够,赢利模式还需根据市场规律作进一步探索。因此,应从分析市场因素入手,逐步形成具有中国特色、符合社会主义市场经济要求的物联网商业运作模式。
 
参考文献: 
 
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