基于RFID的物联网技术在军品供应链物流管理中的应用初探

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摘 要：介绍了RFID与物联网相关的原理和技术,讨论了基于rfid物联网技术的军事物流系统的建立。简述了基于RFID物联网技术在军品供应链物流管理中的采购，生产、入库，出库，运输等各个环节的工作原理。

关键词：RFID;物联网；军事物流

1.引言

RFID技术诞生于二战期间，但此后的50多年时间里，其发展一直较为缓慢。近年来，随着其应用技术环境日臻成熟，基于RFID的物联网技术异军突起，吸引了众多行业的关注。随着信息技术的迅猛发展，军品供应链物流管理必须与时俱进，加强信息化建设。基于RFID的物联网技术是近年来倍受世界瞩目的IT热点。最早使用RFID技术的是美国国防部后勤局，并已在伊拉克战争中得到了验证。基于RFID的物联网技术已经成为军事物流信息化的着力点与突破点。本文在介绍基于RFID物联网技术的内涵的基础上，通过分析物联网技术对军品供应链物流管理各个层面的影响，初步探究了基于RFID的物联网技术在军事物流管理中的实际应用。

2.物联网技术简介

2.1物联网的内涵

物联网（IOT，Internet of Things）又叫“传感网”，指的是利用射频识别（RFID）等各种信息传感设备，把所有物品的信息与互联网实时连接起来，实现智能化管理与识别。物联网为每一个物品分配标识，通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等获取物品标识中的信息，从而达到对物品进行识别和供应链实时跟踪的目的。物联网由三个要素组成，一是传感设备，即以二维码、射频标签和传感器来识别“物”，国内以低频RFID为主；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN网络，实现数据的传输与计算，如中国移动积极推进的M2M业务；三是处理终端，指输入输出的控制终端，手机、电脑、通信基站以及其他移动终端。因此，我们可以给物联网下一个定义，即：通过射频识别（RFID）、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相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2.2 RFID技术

RFID的全称是Radio Frequeney Identification，中文称为无线射频识别，它是一种利用射频信号通过空间藕合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID技术能够对静止或者移动的远距离目标进行非接触自动识别，具有标签体积小、容量大、寿命长、精度高、抗干扰能力强、操作快捷等优点，特别在识别唯一物体领域具有其他识别技术无与比拟的优势。

完整的RFID系统包括RFID数据采集端(标签、阅读器、天线)、中间件或者接口、应用系统和管理平台等。RFID应用系统参考架构一般可采取四层结构形式，从下至上依次为阅读器层、边缘层、集成层和应用层。RFID系统的工作原理是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频查询信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活并自动将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行调解和解码，然后通过电脑主机送到后台管理系统进行相应处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成不同的读写操作。

2.3 RFID与EPC物联网

以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Intemet更为庞大的“物联网” (Internet of ThingS)成为RFID技术发展的趋势。目前较为成型的分布式网络集成框架是EPCglobal提出的EPC网络。正如互联网把世界不同角落的人紧密地联系在了一起，采用了RFID技术的EPC系统可以将世界上的所有货物都联系在一起，组成一个以EPC和Internet为依托，以RFID技术为纽带的“物联网”。

EPC系统利用RFID射频识别技术来捕获信息，通过无线数据通信等技术将其与开放的网络系统相连，对供应链中各环节的信息进行自动识别与实时跟踪，从而将庞大的物流世界建成一个高度智能、覆盖世界上所有物品之间、甚至于物品和人之间的实物互联网。

EPC物联网将在全军范围内从根本上改变对军品生产、运输、仓储各环节流动监控的管理水平。一个带有电子标签的产品，电子标签中有这个产品的唯一编码，当这个带有标签的产品通过一个读写器时，这个产品的信息就会通过互联网传输到指定的计算机内，这是一个全自动的产品流动监测网络。通过EPC物联网，带有电子标签的军品物质都可以随时随地按需被标识、追踪和监控，从而达到信息的实时共享，便于统筹管理，进而可以更好的促进我军后勤保障力的生成。

3.物联网技术在军事供应链管理中的具体应用

3．1 基于RFID的物联网技术在美军的应用

为了使美军的供应链管理更加透明和敏捷，美国国防部后勤局进行了大规模的机构精简。在整个业务流程优化以后，美国国防部后勤局运用了RFID技术，并选用了SAP AG的ERP系统和Manugistics公司的供应链管理软件。这不仅使得供货速度加快和成本降低，而且使物流配送具有了更高的灵活性和准确性。美军两次海湾战争的例子表明，应用基于RFID的物联网技术实现对于军品物资的全程跟踪可以实现物资的精确投放，减少浪费，并且节省了大量的时间。系统工作的大致流程图如图3―1所示。

3．2 采购环节

在采购环节中，军方可以通过RFID技术实现及时采购和快速反应采购。管理部门通过RFID技术能够实时地了解到整个供应链的供应状态，从而更好地把握库存信息、供应和生产需求信息等，及时对采购计划进行制定和管理，并及时生成有效的采购订单。通过应用RFID技术，可以在准确的时间购入准确的军品物质不会造成库存的积压，又不会因为缺少物资影响战备训练，从而实现“简单购买”向“合理采购”转变，即在合适的时间，选择合适的产品，以合适的价格，按合适的质量，并通过合适的供应商获得。

军方以通过物联网技术集成的信息资源为前提，可以实现采购内部业务和外部运作的信息化，实现采购管理的无纸化，提高信息传递的速度，加快后勤保障的反应速度，并且最终达到工作流的统一，即以采购单为源头，对从供应商确认订单、发货、到货、检验、入库等采购订单流转的各个环节进行准确的跟踪，并可进行多种采购流程选择，如订单直接入库，或经过到货质检环节后检验入库等，同时在整个过程中，可以实现对采购存货的计划状态、订单在途状态、到货待检状态等的监控和管理。通过对过程中资金流、物流和信息流的统一控制，以达到采购过程总成本和总效率的最优匹配。

此外，军队和供应商通过RFID能够实时了解到产品的生产、流通和消耗情况以及产品的反馈信息等，不仅加强了双方信息沟通的能力，也促进了两者之间的持续发展合作能力，从而建立双赢伙伴关系。军队也因此增强了对供应商评价的准确性及透明度，避免了人为的采购成本增加，同时提高了采购效率，降低了交易费用。

3．3 生产环节

传统军品的物流系统的起点在入库或出库,但在RFID军事物流系统中,所有的军事物资在生产过程中应该已经开始实现RFID标签(Tag)。由于在一般的商品物流中,大部分的RFID标签都以不干胶标签的形式使用,只需要在物品包装上贴RFID标签就可以。军事物品具有较高的保密性,因此在军事物品中,RFID标签需要嵌套在包装中,或直接嵌套在物品内,以加强军用物资与RFID的保密性。

在军事物资生产环节中最重要的是RFID标签的信息录入,可分为4个步骤完成:

1)描述相对应的物品信息,包括生产部门、完成时间、生产各工序以及责任人、使用期限、使用目标部门、项目编号、安全级别等,RFID标签全面的信息录入将成为过程追踪的有力支持。

2)在数据库中将军事物品的相关信息录入到相对应的RFID标签项中。

3)将军事物品与相对应的信息编辑整理,得到军事物品的原始信息和数据库,这是整个物流系统中的第一步,也是RFID开始介入的第一个环节,需要绝对保证这个环节中的信息和RFID标签的准确性与安全性。

4)完成信息录入后,使用阅读器进行信息确认,检查RFID标签相对应的信息是否和物品信息一致;同时进行数据录入,显示每一件物品的RFID标签信息录入的完成时间和经手人。为保证RFID标签的唯一性,可将相同产品的信息进行排序编码,方便相同物品的清查。

3．4 入库环节

传统军事物流系统的入库有3个基本要素是严格控制的:经手人员、物品、记录,这个过程需要耗费大量的人力、时间,并且一般需要多层多次检查才能确保准确性。在RFID的入库系统中,通过RFID的信息交换系统,这3个环节能够得到高效、准确的控制。在RFID的入库系统中,通过在入库口通道处的阅读器(Reader),识别军事物品的RFID标签,并在数据库中找到相应军事物品的信息并自动输入到RFID的库存管理系统中。系统记录入库信息并进行

核实,若合格则录入库存信息,如有错误则提示错误信息，发出警报信号，自动禁止入库。在RFID的库存信息系统中,通过功能扩展，可直接指引叉车上的射频终端,选择空货位并找出最佳途径,抵达空位。阅读器确认货物就位后,随即更新库存信息。物资入库完毕后,可以通过RFID系统打印机打印入库清单,责任人进行确认。

3．5 库存管理环节

物品入库后还需要利用RFID系统进行库存检查和管理,这个环节包括通过阅读器对分类的军品进行定期的盘查,分析军品库存变化情况;军事物品出现移位时,通过阅读器自动采集货物的RFID标签,并在数据库中找到相对应的信息,并将信息自动传录入库存管理系统中,记录军品的品名、数量、位置等信息,核查是否出现异常情况在RFID系统的帮助下,大量减少传统库存管理中的人工工作量,实现军品安全、高效的库存管理。由于RFID实现数据录入的自动化，盘点时无需人工检查或扫描条码，可以减少大量的人力物力，使盘点更加快速和准确。利用RFID技术进行库存控制，能够实时准确掌握库存信息，从中了解每种产品的需求模式及时进行补货，改变低效率的运作情况，同时提升库存管理能力，降低平均库存水平，通过动态实时的库存控制有效降低库存成本。

3．6 出库管理环节

在RFID的出库系统管理中,管理系统按军事物品的出库订单要求,自动确定提货区及最优提货路径。经扫描货物和货位的RFID标签,确认出库物品,同时更新库存。当军品到达出库口通道时,阅读器将自动读取军品的RFID标签,并在数据库中调出相对应的信息,与定单信息行对比,若正确即可出库,货物的库存量相应减除;若出现异常,仓储管理系统出现提示信息,方便工作人员进行处理。

3．7 运输管理环节

军品在运输途中需要定期进行检查,而传统的检查办法耗费大量的人力和时间。在RFID的系统帮助下,运输途中的检查便捷很多。使用UHF的高频射频系统可对方圆10 m的RFID标签进行自动识别,RFID系统的阅读器首先将同批物品的RFID标签进行识别,同时调出数据库相对应的标签信息,其次将这些信息与数据库的进行对比,查看物流途中的各类军事物品是否存在异常。在主要的运输路线上设置结构合理、数量合适的装有RFID接收转发装置的站点是运用物联网技术实施运输管理的关键，而军方单独完成工程的难度较大，可采用军民融合的方式，依靠民用站点资源。当贴有标签的军品经过站点时，阅读器自动采集EPC编码信息，并可通过北斗系统对军品进行跟踪定位。

4.注意事项与建议

由于军事物流系统有着本身的特殊性,因此在基于RFID的物联网系统建立及使用过程中必须保证其应有的安全性和技术可靠性。为保证军事RFID信息的安全性,应在频率使用上尽量避免与公共频率重合，在物联网系统实现信息高效交流的同时,也容易造成信息泄漏，所以要对该系统进行加密处理。RFID系统的加密可分为物理安全加密和基于密码技术的安全加密。为了提高我军的信息化建设水平，加快基于RFID的物联网技术在军品供应链物流管理中的应用研究，我们应该做到：一，必须与国家标准同步尽快制定我军的相关军用标准，最大化的发挥其全局效能。二，重视后端应用软件的研究，例如：数据库，应用程序，中间接口程序等。三，加强基于RFID的物联网系统的军事物流模式研究，建立示范单位，以点带面，推动全军的基于RFID的物联网系统的运作能力。

参考文献：

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