1、RFID技术简介
射频识别(Radio Frequency Identification,缩写RFID)俗称电子标签,广泛应用于资产、人员、供应链、工具管理等领域。射频识别是一种非接触式自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。识别工作可以在各种恶劣环境中工作,无需人工干预。RFID该技术可远距离识别高速运动物体,同时识别多个标签,操作快捷方便。
基本的RFID应用系统由标签三部分组成:(Tag):每个标签由耦合元件和芯片组成,具有唯一的电子代码,附着在物体上标记目标对象;读写器(Reader):读取(有时可以写入)标签信息的设备可以设计为手持式或固定式;中间件(MiddleWare):扮演RFID中介角色在标签和应用系统之间,它是应用系统和读写器之间数据流入和数据流出的软件。基本的RFID如图所示:
图1:基本RFID由应用系统组成
射频识别技术和条码(Barcode)相互比较,射频识别具有识别距离长、识别不需要标签视觉可见、可在恶劣环境中使用、内容更新、批量读取多个标签、高速运动物品识别、信息量大、不易模仿等优点。
就目前的技术发展而言,射频识别技术被认为是21世纪最有前途的信息技术之一,RFID该领域处于物联网发展的前沿,也是实现物联网的基本技术之一。RFID在人员出入管理、车辆管理、资产管理、生产过程管理、物流管理、货物跟踪管理、防伪管理等方面,技术应用领域广泛,自动化程度高,逐步国际化和普及。其技术核心是人工识别——附加RFID标签使人员、车辆、机密媒体或货物成为系统识别的目标,通过管理目标和相关信息,实现高效、科学的管理。
2、项目背景
目前,传统的资产管理模式在质量和效率上都难以满足新形式资产管理的需要。因此,寻找简单高效的管理手段是必然的。 目前,企事业单位资产管理主要采用人工管理与条码管理相结合的方式。人工管理模式效率低,错误率高,条形码技术管理模式本身有一定的局限性,如易损坏、严格的环境限制等。将RFID固定资产的相关信息记录在电子标签的表面或内部,并与数据库相关。同时,安装在主通道和区域不同位置的读写设备将自动读取和记录标签中的信息,工作人员也可以通过手持读写器定期或不定期库存固定资产。应用于固定资产管理RFID技术可以达到以下效果:以资产生命周期为管理基础,以资产资源最大化利用为原则,帮助企业事业单位提高资产管理质量和效率,大大降低资产损失率。
目前资产管理是RFID该数据采集解决方案是技术应用快速增长的领域之一RFID非接触式无线自动识别技术,对不同材料的物体安装不同的电子标签,并将每个物体的使用信息写入电子标签。检查资产时,通过移动读写设备读取电子标签信息,结合中央资产管理系统,自动实时管理新资产、分配、闲置、报废信息,提高资产使用效率,降低成本。
为了进一步实现物流周转箱“精确控制,精细管理”根据目前的管理现状和工作要求RFID物流管理中技术的可行性研究提出在物流周转箱中实现RFID该系统的应用旨在提高物流周转箱管理的先进性和效率,降低损失率。
结合今天的情况,上海实甲智能系统有限公司(以下简称上海实甲)RFID根据公司管理的业务需求,提出了技术RFID在物流周转箱资产中应用技术。本方案采用RFID电子标签识别物流周转箱,并在管理系统中集成先进的RFID实现企业周转箱资产管理理的信息化和现代化。提高企业资产管理水平和效率,降低企业管理成本。
3、方案架构
根据某公司的周转箱RFID目标系统将由智能管理RFID智能手持终端RFID识别通道终端系统,RFID发标终端系统等子系统WiFi/LAN 网络共同构成RFID物流周转箱管理系统。即智能RFID智能手持系统RFID识别通道终端系统,RFID通过设备服务端系统,通过WiFi /LAN 网络访问和操作管理系统数据库,实现存储管理所需数据的交换和共享。
网络拓扑图如下:
图2:硬件网络拓扑图2:
4、解决方案
某公司采用RFID在物流周转箱中的技术应用,需要解决两个问题:提高周转箱的入库效率,减少资产管理的透明度损失。具体来说,应实现以下管理目标:
A.仓储管理以RFID物流周转箱转箱为基本识别单位;
B.通过发标终端系统,对周转箱标签进行数据初始化和资产登记;
C.通过智能RFID识别渠道终端系统,实现周转箱资产的入库计数和库存自动更新,并将出库数据与接收方信息相关联;
D.通过智能RFID手持终端作为入库时的应急数据采集方案;
E.通过智能RFID手持终端实现周转箱资产的盘点和维护。
为实现上述周转箱管理目标,本方案从标签选择和设备选择两个方面阐述了如何在物流管理中使用RFID为了更好地发挥作用,设备RFID技术优势。
4.1标签及贴标
根据对华为设备项目的了解,在物流周转箱管理过程中需要使用RFID标签主要是周转箱标签。
周转箱标签
用于识别资产的周转箱标签,包括抗静电处理材料,标签应选择抗金属标签ST-9525。根据情况,用螺钉或铆钉直接固定在烟笼上。如下图所示,安装方便,数据采集方便,确保标签信息的准确性和可靠性。
适用领域:适用于军队:IT(计算机)、资产管理、物流管理、汽车零部件工艺管理等领域
特 性:高强度多功能标签,粘贴在金属上
频 率:902~928MHz EPC Gen2
尺寸类型:95 x 25 x 3.5mm (带背胶/带铆钉孔)
读取距离:固定型: 6m以上(输出30dBm基准) 移动型: 2.5m以上(输出28dBm基准)
适用温度:-20℃ ~ 85℃
也可以选择ST-A120标签,标签形式及安装位置见下图。
适用领域:塑料周转箱等;
频 率:920.5-924.5MHz
芯 片:Alien H3, EPC Class-1 Gen2,EPC 96bits
读写距离:4M
-20~75℃
应用温度:-40~85℃
尺 寸:118*32*12 mm
安装方法:背胶、螺钉、铆钉
4.2工艺设计及设备配置
为实现华为设备物流周转箱管理系统各环节的数据采集,需要配置RFID主要设备有:屏蔽式RFID识别通道、RFID手持终端、RFID发卡机等。
4.2.资产登记入册
通过发卡机设备在发卡终端系统中SR-3200B完成设备标签数据的初始化,通过铆钉或背胶将标签固定在周转箱资产上,完成资产登记;
桌面读写设备SR-3200B基本性能参数如下:
工作温度: -10℃~55℃
存储温度: -20℃~75℃
工作湿度: 5%~95%无冷凝
工作电源: DC +5V/0.5A (USB可选适配器供电)
尺寸/重量: 168*108*40mm /约0.4kg
外壳材料:塑料(PC/ABS)
RFID: EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C
频率特征: 国标:920MHz~925MHz 美标:902MHz~928MHz
频率模式:定频/跳频,10个跳频点
输出功率: 16~22dBm,步进间隔1dB
读写标签距离:读写标签距离>1米,写标签约0.3米
天线端口:无外部天线端口,内置小型圆极化天线
通讯接口: USB虚拟串口(默认)/RS232,任选其一
4.2.资产出入库
在仓库出入口安装智能屏蔽RFID识别通道用于批量识别通过通道的周转箱资产数量,并记录相关客户信息;在特殊情况下,可使用手持机进行仓储操作。一般来说,根据仓库的实际情况,需要配置一套通道。
屏蔽式RFID识别通道
屏蔽式RFID仓库出入口处设置识别通道(需定制开发产品),读取周转箱标签。
屏蔽式RFID识别通道是上海实甲自主设计开发的集成设备,主要采用固定式RFID读写设备SR-由2414、4天线、射频信号屏蔽罩、控制箱等部件组成,具有安装部署灵活、安装外部设备扩展方便的特点。该识别通道采用三面射频信号屏蔽,防止通道外许多烟笼标签的误读和误写,有效保证了标签的阅读率和可靠性。通过有线局域网实时交互识别通道和管理系统,实现烟笼标签信息的识别和写入。
包括报警器在内的工业控制机可直接控制和现场显示。为了进一步提高通道数据识别的准确性,可以在通道中放置两套rfid固定读写器和天线。
内置固定式RFID上海实甲设备SR-2414.该设备具有超强的防碰撞性能和超长的读取距离,具有检测标签功能的节能模式和逻辑输入输出功能,配置灵活,使用方便。
SR-2414基本性能参数如下:
工作温度:-20℃~55℃
存储温度:-40℃~85℃
工作湿度:5%~95%无冷凝
工作电源:DC +9V/3A
尺寸/重量:180*180*43mm/约1kg
外壳材料:金属(铝合金)
接口协议:EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C
频率模式:定频/跳频,10个跳频点
输出功率:16~31dBm,步进间隔1dB
读写距离:读>12米,写约50%的标签距离
(与读写器参数设置、天线和标签有关)
四个天线端口SMA接口
通讯接口:RS232,10/100M以太网
工作模式:外部触发/间隔T循环/连续工作
I/O端口:4光电隔离输入/ 2继电器输出
4.2.资产盘点,搜索
用手持机盘点和查找周转箱资产。
SR-基本性能参数如下:
处理器:ARM9 32位处理器,主频400MHz
操作系统:WinCE 5.0
内存:64M/128M
FLASH存储器:256M
显示屏:3.2英寸TFT真彩色240*320分辨率 手写触摸屏
支持一维激光条码扫描:
RFID:高密度集成芯片组和SR-5101 UHF读写模块,
支持EPC C1 G2/ISO 18000-6C协议
无线传输:GPRS/WiFi/BlueTooth
接口:SIM卡、USB
防护等级:IP54能承受多次从1.2米掉落到水泥表面
工作环境:使用 0℃~50℃,存储 -20℃~70℃
4.2.4.资产维护
维修操作时,可使用手持机或发卡终端识别周转箱资产。
4.2.5资产报废
资产报废后,周转箱资产也可以用手持机或发卡终端识别。标签可以根据需要回收再利用。
4.3系统特点及实施效益
4.3.1系统特点:
A.采用RFID标签物流周转箱作为物流流程管理的基本单位,实现数据自动采集;
B.通过有线/无线通信,多种数据采集方式集成应用,实现智能化RFID识别通道,智能RFID数据采集和上传手持机、发卡终端等读写设备;
C.周转箱资产管理流程完整,包括登记、入库、出库、盘点、维修报废管理等;
D.库存管理准确,库存自动校正,非法入库及时报警。
4.3.2实施效益:
A.流动全过程管理功能在完整的周转箱生命周期内,及时报警出入库错误,大大提高了周转箱实时动态管理能力;
B.实时管理,快速操作,详细记录,实现完整的管理链路。
C.提高入库准确率,数据更准确;
D.通过实时收集和记录整个过程数据,实现信息共享,减少劳动环节,节省时间;通过统计、分析和处理数据,为决策者提供可靠的基础。
E.有效提高周转箱利用率,减少周转箱资产损失;
F.灵活易用的RFID中间件技术可以在现有的管理系统中轻松扩展RFID充分保护企业现有投资的数据采集方式。