基于RFID的物流實驗室建設

　　1 引言

　　近年來，我國物流經(jīng)濟呈快速發(fā)展態(tài)勢。物流人才的供不應求，也使得原本相對滯后的物流專業(yè)人才教育培訓在這兩年逐漸步入快車道。目前我國物流高等教育多是重理論、輕實踐。為此，教育部高等學校物流類專業(yè)教學指導委員會建議各高校應完善物流實踐教學體系，提倡減少理論課講授，增加實驗、上機等實踐性內(nèi)容。

　　物流產(chǎn)業(yè)在科技進步和管理技術創(chuàng)新的驅(qū)動下，全球物流已經(jīng)進入供應鏈時代。一些新技術、新概念也躍入人們的視野。其中由于RFID具備從生產(chǎn)點到最終消費點的供應鏈的全程跟蹤、操作管理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)物流操作工具的標識和操作的自動識別，使倉儲管理、存貨管理、貨位指派管理、供應商存貨管理、貴重商品管理等實現(xiàn)自動化，并可實現(xiàn)全程供應鏈安全監(jiān)控，具有廣闊的應用前景。因此，建立RFID物流實驗室對于加強本校物流專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)意義重大。

　　2 RFID物流實驗室的特色

　　上海海事大學RFID物流實驗室著眼點是“數(shù)字物流”這一概念，即將RFID這一新技術充分融合到整個實驗室的軟硬件當中去，力求做到所有實驗項目數(shù)字化、信息化。充分體現(xiàn)出現(xiàn)代數(shù)字物流的特點。主要特色體現(xiàn)在以下幾點：

　　(1) 融合RFID新技術

　　RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，也稱電子標簽。RFID射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)。

　　這種電子標簽與當前在物流領域內(nèi)較廣泛使用的條碼、二維碼相比，在以下幾個方面具有明顯優(yōu)勢：一是可進行遠距離讀寫;二是它不受環(huán)境影響，在一般惡劣環(huán)境下仍能保持其工作性能;三是可進行信息的存儲和修改;四是可以反復使用。而且識別工作無需人工干預，這就有利于提高物流系統(tǒng)的效率、準確度和安全性等要素。

　　怎樣將RFID技術更好、更快的融合到現(xiàn)有的物流系統(tǒng)中去，是擺在國人面前的一項重要任務。本試驗室的建立將使學生加強了解最新的射頻識別技術在物流領域的應用，推動射頻識別技術的普及，并可進行相關前沿技術的應用研究。

　　(2) 數(shù)字物流

　　傳統(tǒng)物流很多環(huán)節(jié)需要人工干預，而且不同的公司可能使用不同的標準和不同的系統(tǒng)，因而不能完全做到數(shù)字化。通過使用電子標簽和推廣相應的國際標準，可以使整個供應鏈信息充分共享，從而使得物流數(shù)字化成為可能。

　　現(xiàn)在的情況是什么樣呢?通常我們都是通過電話、傳真或者是電子郵件方式交換信息，另外就是由人傳達有關貨物的信息。事實上這不是我們想要的，我們不要人來做這些事情，要讓機器來做這些事情，理想狀態(tài)是不需要人工的系統(tǒng)進行自動的信息交換。數(shù)字物流的意義在于通過信息共享，使得供應鏈上各環(huán)節(jié)聯(lián)系更加緊密，管理更加高效，從而帶來更多的利潤。所以，物流企業(yè)必將努力推進物流數(shù)字化。

　　通過在實踐教學環(huán)節(jié)中向?qū)W生灌輸數(shù)字物流這一概念，可以讓學生更多的接觸最前沿的思想，從而激發(fā)自己的想象力，在將來努力去完善我們的物流體系。

　　(3) 定位于倉儲管理及POS零售系統(tǒng)

　　物流供應鏈范圍涵蓋的很廣，從原料供應到顧客購買的產(chǎn)品的全生命周期。在這過程中包含很多物流活動，主要包括采購，倉儲，配送，包裝運輸，零售等。片面的求大求全，不僅浪費大量的人力、物力，而且也不能突出重點?？紤]到學校實施的難易程度，配送、運輸?shù)炔惶m合學校實訓，因此我們定位于倉儲和零售環(huán)節(jié)，集中有限的資源把這兩塊做大做強。

　　在此基礎上我們還把倉儲和零售有機的結合起來，利用RFID技術實現(xiàn)兩者的信息共享。突破了傳統(tǒng)的人工作業(yè)帶來的弊端，正確、高效的處理業(yè)務，讓學生充分感受到數(shù)字物流帶來的魅力。

　　我們還充分考慮了系統(tǒng)的可擴展性，以便在將來條件允許的情況下實現(xiàn)系統(tǒng)擴展升級。

　　(4) 與企業(yè)聯(lián)合搭建實驗室

　　好的實驗室要有好的參與者與好的課題，這樣才能有好的成績。我們積極的采取“走出去，迎進來”的戰(zhàn)略，與一些物流公司達成合作，結合合作雙方的優(yōu)勢，推動RFID技術于倉儲物流領域的應用。實驗室將服務于雙方之開發(fā)，研究及教學等用途。

　　通過與成熟的提供供應鏈及物流行業(yè)軟件和專注RFID技術開發(fā)及研究的公司合作，大大的加強了我們在此領域的實力。從而更好的為學生提供更為貼近實際的物流實踐教學環(huán)境。通過學習和了解市場上最新的主流軟件，使學生加強了解供應鏈得管理模式及最新的射頻識別科技，令他們直接得益，貢獻社會。

　　3 RFID物流實驗室布局及功能區(qū)劃分

　　3.1 RFID物流實驗室布局

　　上海海事大學RFID物流實驗室由RFID實驗室和RFID立體倉庫實驗室兩部分組成。

　　立體倉庫實驗室布局圖如圖1所示，RFID實驗室布局圖略。

　　實驗室網(wǎng)絡采用B/S架構，便于維護和升級。所有的系統(tǒng)軟件都在服務器端，各分區(qū)通過IE瀏覽器來運行客戶端。網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示：

　　3.2 RFID物流實驗室功能區(qū)劃分

　　RFID物流實驗室主要包括立體倉庫，托盤貨架，POS零售和辦公四個功能區(qū)。各功能區(qū)的軟硬件和功能說明如下：

　　(1)立體倉庫區(qū)：

　　其主要的硬件設備包括：立體庫堆垛機系統(tǒng)、輸送帶系統(tǒng)、條碼掃描儀、顏色識別器、RFID讀寫器和天線、電子標簽以及電子標簽以及主控計算機。

　　相應軟件系統(tǒng)包括：立體倉庫主控系統(tǒng)。

　　該區(qū)主要負責倉儲業(yè)務的實訓，可以開設立體倉庫設備認知、立體倉庫貨位規(guī)劃和RFID立體倉庫系統(tǒng)等實驗項目。學生通過實際操作立體倉庫系統(tǒng)，能夠?qū)ΜF(xiàn)代物流設備有更深刻的體會;并且，通過對比使用RFID技術和不使用該技術之間的效率差，可以讓學生感受RFID技術應用于立體倉庫系統(tǒng)所帶來的變化，更深刻的認識RFID技術應用所帶來的好處。

　　此功能區(qū)是在學校原有立體倉庫實驗系統(tǒng)的基礎上，添加RFID設備，并自主開發(fā)配套軟件系統(tǒng)，從而利用最少的資源，達到最佳的效果。

　　(2)托盤貨架區(qū)：

　　其主要的硬件設備包括：托盤貨架、門禁系統(tǒng)兩套、貨區(qū)監(jiān)察系統(tǒng)、輸送帶系統(tǒng)、小型輕觸式屏幕、油壓式手推車、托盤、RFID讀寫器和天線、電子標簽以及主控計算機。

　　相應軟件系統(tǒng)包括：門禁管理系統(tǒng)、貨區(qū)監(jiān)察系統(tǒng)

　　該區(qū)主要負責倉儲業(yè)務的實訓，可以開設到貨驗收、在庫盤點、貨品分揀、輸送系統(tǒng)規(guī)劃與設計等實驗項目。門禁系統(tǒng)將會示范當貨物入倉時的情況，托盤貨架分成兩個區(qū)，貨物入到哪個貨區(qū)都會被顯示于信息亭上，當貨物經(jīng)過傳送帶傳送時，相關數(shù)據(jù)也會被終端采集。這一切都是在沒有人工干預的情況下，由電腦通過RFID讀寫器讀取貨物上的電子標簽里面的信息而完成。采用RFID技術后不僅大大提高了效率，而且不容易出錯，貨物的具體位置也很直觀，不會出現(xiàn)找不到貨物堆放地的麻煩。所以通過引入RFID技術，使傳統(tǒng)倉儲系統(tǒng)實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，全面廣泛的應用自然指日可待。而我們提前讓學生對這一新技術有了很直觀的感知，必將使他們受益無窮。

　　(3)POS零售區(qū)：

　　其主要的硬件設備包括：超市貨架、POS機、RFID條碼打印機、條碼掃描儀、手持式RFID閱讀器、RFID讀寫器和天線、電子標簽以及主控計算機。

　　相應軟件系統(tǒng)包括：POS零售系統(tǒng)、電子標簽打印系統(tǒng)。

　　該區(qū)主要用于模擬POS零售和對在庫貨物進行二次處理和增值活動，比如：貼標簽、貼價簽、更換包裝、進行促銷禮品的包裝等作業(yè)。可以開設POS零售業(yè)務模擬、包裝作業(yè)實訓、電子標簽打印等實驗項目。

　　超市和我們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系的非常緊密，特別是大型超市的一站式購物方式大大的方便了我們購物?？墒?，您是否曾經(jīng)找尋半天也找不到你想要的東西呢?您是否為了結帳而不得不排隊等候呢?對于商家來說，您是否經(jīng)常因為條碼識讀不出來而不得不人工輸入號碼呢?您是否不知道貨架上貨物的具體信息，如數(shù)量、有效日期等，而不得不時常派人盤點貨物，而通常這種盤點費時、費力還常常出錯呢?所有的問題在我們模擬的POS零售系統(tǒng)中都能得到解決。原因就在于我們?nèi)诤狭薘FID技術，使得快速、準確獲取有用信息成為可能。

　　通過實訓讓學生再次感受到RFID技術的無窮魅力。增加對現(xiàn)代物流的興趣，并且可以引導他們?nèi)ソ佑|，了解更多更新的現(xiàn)代物流新技術、新概念，從而將來能更好的服務社會。(4)辦公區(qū)：

　　其主要的硬件設備包括：服務器、PC機及相應的網(wǎng)絡設備。

　　相應軟件系統(tǒng)包括：RFID物流實驗室系統(tǒng)平臺、綜合物流管理系統(tǒng)。

　　該區(qū)是整個RFID物流實驗室的信息中樞,它有分別連接各功能區(qū)的計算機，可用于現(xiàn)場管理、貨物查驗、理貨、調(diào)度、手持終端信息處理等業(yè)務控制。并輔以一些物流系統(tǒng)軟件，進行物流業(yè)務流程的模擬，從宏觀角度讓學員理解物流過程及物流概念，通過物流作業(yè)流程演練提高學生物流操作能力和物流管理水平。

　　所應用的軟件系統(tǒng)，有自主獨立開發(fā)的，有在別的軟件基礎上改進的，也有合作方提供的商業(yè)物流軟件。這樣多品種、多功能，目的只有一個，那就是更好的為實驗室的教學研究工作服務。通過自主開發(fā)軟件系統(tǒng)，我們能改進不足之處，并將教學研究工作當中的有用經(jīng)驗添加進系統(tǒng)，從而不斷升級系統(tǒng)，使之功能更加完善。

　　4 發(fā)展方向

　　RFID實驗室的建立第一要務是通過實訓，充分調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的實際操作能力，使學生掌握物流基本原理以及國內(nèi)外物流發(fā)展的狀況與動向，從而全面提高物流專業(yè)學生的綜合素質(zhì)。在此基礎上我們還確定了幾個發(fā)展方向。

　　4.1 完善實驗室建設，特別是軟件系統(tǒng)的升級

　　實驗室設立之初必然有很多考慮欠妥的地方，通過實際運作過程中的經(jīng)驗累積，我們會著力完善實驗室的建設。硬件系統(tǒng)的補充一般不難，我們更側重于軟件系統(tǒng)的開發(fā)，根據(jù)實際的需求完善軟件系統(tǒng)。

　　4.2 積累經(jīng)驗編寫合適的實驗指導材料

　　軟件、硬件完備并不能保證實驗教學的質(zhì)量，合適的物流實驗課程教材對實驗質(zhì)量的影響也不容忽視。目前國內(nèi)物流教材很多，但與之匹配的實驗教材還很少。所以，一方面我們可以借鑒同行已有的經(jīng)驗，另一方面我們通過自己的經(jīng)驗積累，力爭編寫出符合自己教學要求的好的實驗指導材料。

　　4.3 培養(yǎng)專職實驗指導教師

　　高校物流師資力量缺乏，專職實驗教師則是少之又少。所以在培養(yǎng)物流專業(yè)學生的同時，培養(yǎng)物流專職實驗指導教師也同樣重要。

　　4.4 和校外企業(yè)展開廣泛的合作研究

　　為了更好的發(fā)展本實驗室，我們積極的采取“走出去，迎進來”的戰(zhàn)略。除了已經(jīng)達成的合作外，我們應充分利用現(xiàn)有資源和更多的物流企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)廣泛的開展“產(chǎn)學研”合作。推動RFID技術在物流生產(chǎn)領域的應用。通過合作，我們能增強自我發(fā)展的能力和辦學實力，實現(xiàn)產(chǎn)、學、研的結合，進而提高培養(yǎng)人才的質(zhì)量，產(chǎn)生更多更好的成果;企業(yè)獲得的好處是改進和創(chuàng)新生產(chǎn)技術，吸收最新研究成果，進行高新技術產(chǎn)品開發(fā)并占領市場，獲得更大的利潤。