如何利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)道路建設(shè)中的物料運(yùn)輸及稱重自動(dòng)化

世界各地許多大型公路承包商都在使用一種基于RFID的系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)跟蹤工地上車(chē)輛的進(jìn)出情況，并將每輛車(chē)與它運(yùn)送的泥土或其他材料的重量相關(guān)聯(lián)。佛羅里達(dá)州科技公司DTSystems的總裁兼首席執(zhí)行官Frank Nicotera表示，公司研發(fā)的Sonitrax在線解決方案（the Sonitrax Online solution）最初是為了讓交付和計(jì)費(fèi)流程變得可視化和自動(dòng)化，后來(lái)被用于管理工作場(chǎng)所的出行流量。

這套解決方案通過(guò)防止交付過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或欺詐情況，以及減少記錄交付車(chē)輛活動(dòng)所需的勞動(dòng)力，能夠?yàn)榈缆方ㄔO(shè)項(xiàng)目節(jié)省數(shù)千美元甚至數(shù)百萬(wàn)美元。Nicotera說(shuō)，他創(chuàng)建DTSystems是為了解決道路建設(shè)中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，即作為一名項(xiàng)目經(jīng)理，他所發(fā)現(xiàn)的跟蹤第三方公司的材料交付是一個(gè)耗時(shí)耗力的人工過(guò)程，且容易出錯(cuò)或遭到欺詐。

大部分道路和高速公路建設(shè)所需要的泥土、石灰和巖石，一般由第三方供應(yīng)商從施工現(xiàn)場(chǎng)外運(yùn)送過(guò)來(lái)。通常情況下，車(chē)輛運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)他們所報(bào)告的已交付材料的數(shù)量來(lái)開(kāi)具發(fā)票，承包商員工會(huì)在工地現(xiàn)場(chǎng)從司機(jī)那里領(lǐng)取票據(jù)。然后，總承包商會(huì)量化票據(jù)以核對(duì)司機(jī)和車(chē)輛運(yùn)營(yíng)商兩邊的票據(jù)數(shù)量并進(jìn)行付款。

然而，Nicotera發(fā)現(xiàn)這些第三方公司往往傾向于收取比實(shí)際交付更多的材料費(fèi)用。盡管企業(yè)使用GPS技術(shù)來(lái)跟蹤其車(chē)輛的位置，并且使用磅秤來(lái)稱重他們帶到現(xiàn)場(chǎng)的材料，但沒(méi)有一種自動(dòng)化的方法能將特定的司機(jī)、公司、車(chē)輛與每一次交付聯(lián)系起來(lái)。因此在現(xiàn)實(shí)中，這種錯(cuò)誤的行為經(jīng)常會(huì)發(fā)生。

Nicotera發(fā)現(xiàn)有一個(gè)正在修建跑道的機(jī)場(chǎng)，購(gòu)買(mǎi)了價(jià)值大約50萬(wàn)美元的泥土，但是最后被運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)的泥土卻出現(xiàn)了短缺。他猜測(cè)這可能是因?yàn)樗緳C(jī)將一部分貨物賣(mài)給了另一方，然后為了按計(jì)劃交貨卻又向機(jī)場(chǎng)的承包商收取該貨物的費(fèi)用。數(shù)百輛卡車(chē)在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)進(jìn)出出，要人為地追蹤每一批貨物幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。

在發(fā)現(xiàn)沒(méi)有現(xiàn)成的自動(dòng)化解決方案來(lái)獲取每輛到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛ID號(hào)時(shí)，Nicotera決定自己想辦法。他設(shè)計(jì)了被他稱之為數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)（DTS，the Data Track System ）的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用條形碼。當(dāng)司機(jī)到達(dá)工地現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，卡車(chē)上的條形碼和“iButton”形式的條形碼就會(huì)被自動(dòng)掃描。如果材料來(lái)自一個(gè)帶有稱重記錄單的采石場(chǎng)，那么DTS將能夠區(qū)分裝載記錄單和采石場(chǎng)記錄單，從而為兩份記錄單建立兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)。“這扭轉(zhuǎn)了項(xiàng)目面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)。”Nicotera回憶道，并表明采用DTS后“沒(méi)有出現(xiàn)材料丟失的問(wèn)題。”

Nicotera在2003年獲得了Sonitrax解決方案的專(zhuān)利，然后朝著RFID的方向發(fā)展，通過(guò)在每次交易中獲取每輛車(chē)的ID，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。他說(shuō)：“有了RFID，司機(jī)就不必親自將設(shè)備與掃描儀相接觸。”該系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器，以及用于管理收集到的讀取數(shù)據(jù)的云軟件。Nicotera研制出一個(gè)四分之一大小的UHF RFID標(biāo)簽，它有一個(gè)特殊的背面可以令它附著在金屬表面，而粘合劑和堅(jiān)固的外殼可以保護(hù)它免受天氣條件的影響。公司還提供兼具RFID和條形碼雙重功能的Sonitrax掃描儀。

每個(gè)司機(jī)都配有一個(gè)帶唯一ID編碼的iButton標(biāo)簽

工地上安裝RFID系統(tǒng)后，每個(gè)司機(jī)在開(kāi)始工作時(shí)都會(huì)被分配一個(gè)iButton標(biāo)簽。標(biāo)簽上有一個(gè)唯一的ID編碼。他們可以使用DTSystems基于云的軟件輸入四條數(shù)據(jù)信息：公司名稱、車(chē)的規(guī)格、車(chē)輛呼號(hào)和RFID標(biāo)簽號(hào)，然后這些數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)在軟件中。司機(jī)可以將標(biāo)簽黏貼在門(mén)、鏡子或其他容易讀取的位置。

當(dāng)車(chē)輛接近作為裝貨地點(diǎn)的礦坑或采石場(chǎng)時(shí)，通常Sonitrax掃描儀就可以讀取到車(chē)輛標(biāo)簽。雖然無(wú)源UHF RFID具有較長(zhǎng)的讀取范圍，但DTSystems選擇將讀取范圍縮小到約2~3英寸，以防止在該區(qū)域或隊(duì)列中其他位置的車(chē)輛被誤讀。

操作人員首先掃描加密的條形碼票據(jù)，然后iButton的RFID查詢數(shù)據(jù)就會(huì)顯示車(chē)輛呼號(hào)或ID，這樣操作人員就可以確認(rèn)車(chē)輛已裝載，并在票據(jù)上簽名之后將其交給司機(jī)，然后司機(jī)可以繼續(xù)開(kāi)車(chē)去往這一項(xiàng)目的卸貨站點(diǎn)。

在卸貨站點(diǎn)，司機(jī)向操作員出示從礦坑或采石場(chǎng)收到的票據(jù)，然后操作員掃描票據(jù)上的條形碼并讀取應(yīng)用了RFID的iButton標(biāo)簽，即可完成數(shù)據(jù)收集過(guò)程。這一方面提供了交付的確認(rèn)，另一方面也確定了司機(jī)從離開(kāi)裝貨地點(diǎn)到抵達(dá)卸貨站點(diǎn)之間的周轉(zhuǎn)時(shí)間。

司機(jī)會(huì)將票據(jù)交回他們雇主的手中，作為交貨憑證。如果在工地現(xiàn)場(chǎng)有磅秤，操作員還會(huì)記錄下貨物重量，并打印一張紙質(zhì)票據(jù)一并交給司機(jī)，讓其提供給雇主。同時(shí)，DTSystems云軟件還存儲(chǔ)了每輛車(chē)到達(dá)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)以及與ID信息相鏈接的凈負(fù)載重量。

無(wú)論是裝貨地點(diǎn)還是卸貨站點(diǎn)的掃描操作人員都可以通過(guò)基于單元的熱點(diǎn)訪問(wèn)按需同步Sonitrax掃描儀，并將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆瓢踩珨?shù)據(jù)中心，以便對(duì)所有跨平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問(wèn)和匯總報(bào)告。Nicotera表示，Sonitrax基于web的服務(wù)是一個(gè)全面的PostGreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，具有豐富的匯總和導(dǎo)出功能。另外，DTSystems最近成為了車(chē)隊(duì)管理解決方案公司Zonar的聯(lián)盟合作伙伴。

DTS技術(shù)利用RFID讀寫(xiě)器實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，不僅可以自動(dòng)確認(rèn)每一個(gè)站點(diǎn)的材料數(shù)量，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤或欺詐情況，而且還可以加快交付過(guò)程。Nicotera說(shuō)，這使得更多的交付以更快的速度進(jìn)行，從而加快項(xiàng)目進(jìn)度。

由于這項(xiàng)技術(shù)是在車(chē)輛通過(guò)閘門(mén)和節(jié)流點(diǎn)進(jìn)行稱重時(shí)對(duì)其進(jìn)行跟蹤，因此積累的數(shù)據(jù)可以幫助項(xiàng)目經(jīng)理更好地了解車(chē)輛在項(xiàng)目區(qū)域周?chē)囊苿?dòng)情況。通過(guò)該軟件，他們可以查看出行流量和瓶頸路段數(shù)據(jù)，從而修改交付計(jì)劃并提高效率。Nicotera解釋說(shuō)，“這個(gè)軟件可以在卡車(chē)進(jìn)出站點(diǎn)時(shí)提供一個(gè)空閑路段的數(shù)據(jù)。”公司目前給進(jìn)入項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛使用了數(shù)千個(gè)標(biāo)簽。