靈天智能淺析rfid標(biāo)簽在企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著全球一體化、企業(yè)自動化和信息化進(jìn)程的不斷深入發(fā)展,客戶對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要求也越來越高,對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品生產(chǎn)周期要求也是越來越短?,F(xiàn)有的條形碼技術(shù)和其它方法,由于本身的特性和應(yīng)用的局限性已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的需要。無線射頻識別技術(shù)(RFID)的出現(xiàn)及應(yīng)用發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的組建則可以實現(xiàn)與現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行信息整合,同時可以優(yōu)化內(nèi)部物流供應(yīng)和優(yōu)化流通過程流程。提高工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)而提高整個企業(yè)的核心競爭力。一個良好的基于RFID應(yīng)用架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以較好的幫助工業(yè)企業(yè)達(dá)到這些目標(biāo),實現(xiàn)高效高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品出貨。設(shè)計和開發(fā)基于RFID技術(shù)的現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù),以便企業(yè)可以及時、準(zhǔn)確地獲取寶貴的生產(chǎn)數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的分析處理,減少生產(chǎn)浪費,縮短產(chǎn)品周期,在進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率的同時,提高企業(yè)的綜合競爭力已經(jīng)勢在必行。
rfid電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)使得工業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)得以實現(xiàn)。rfid電子標(biāo)簽是用來識別物品的一種新技術(shù),它是根據(jù)無線射頻識別原理(RFID)而產(chǎn)生,它與讀寫器通過無線射頻信號交換信息,是未來識別技術(shù)的首選產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)就是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,利用rfid電子標(biāo)簽為每一物品確定唯一識別EPC碼,從而構(gòu)成一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享實物互聯(lián)網(wǎng),簡稱“物聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的提出:給企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成清單提供了一種有效手段,而電子標(biāo)簽可以方便地實現(xiàn)自動化的產(chǎn)品識別和產(chǎn)品信息采集,這兩者的有機(jī)結(jié)合使企業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸過程、銷售過程等各個環(huán)節(jié)可以構(gòu)造一個實現(xiàn)傘球物品信息實時共享實物瓦聯(lián)網(wǎng)成為可能,從而將大大降低人工干預(yù)的程度,提高工業(yè)企業(yè)的自動化和智能化水平。大大提高工業(yè)企業(yè)運作的快速性和準(zhǔn)確性,不但提高了丁作效率,而且還減少人為的差錯。
企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的組成
物聯(lián)網(wǎng)是以電子標(biāo)簽和EPC碼為基礎(chǔ),建立在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的實物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其宗旨是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。主要由以下組成。
(1)信息采集系統(tǒng)。這部分包括物品、物品rfid電子標(biāo)簽、讀寫器等部分組成,主要完成物品的識別和物品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時,物品EPC碼會自動被讀寫器捕獲,從而實現(xiàn)自動化EPC信息采集,采集的數(shù)據(jù)將交由上位機(jī)信息采集軟件進(jìn)行進(jìn)一步的處理,如數(shù)據(jù)校對、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)完整性檢查等,這些經(jīng)過整理的數(shù)據(jù)可以為上層應(yīng)用管理系統(tǒng)使用。
(2)RFID企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。負(fù)責(zé)前端的標(biāo)簽識別、讀寫和信息管理工作,將讀取的信息通過計算機(jī)或直接通過網(wǎng)絡(luò)傳送給本地物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)。
(3)現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)管理中心,負(fù)責(zé)管理本地物聯(lián)網(wǎng)。這一級是最基本的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)管理中心,為本地用戶單位提供管理、規(guī)劃及解析服務(wù)。
(4)國家物聯(lián)網(wǎng)管理中心,負(fù)責(zé)制定和發(fā)布國家總體標(biāo)準(zhǔn),負(fù)責(zé)與國際物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián),并且對現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)管理中心進(jìn)行管理。
(5)國際物聯(lián)網(wǎng)管理中心,負(fù)責(zé)制定和發(fā)布國際總體標(biāo)準(zhǔn), 負(fù)責(zé)與各個國家的物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián),并且對各個國家物聯(lián)網(wǎng)管理中心進(jìn)行協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、管理等工作。
物聯(lián)網(wǎng)通過Internet信息世界的互聯(lián)實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián),實現(xiàn)在任何地方、任何時間可識別任何產(chǎn)品.使產(chǎn)品成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”,并使產(chǎn)品信息流和物流完全同步,從而為產(chǎn)品信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺。其中重要的環(huán)節(jié)RFID系統(tǒng),包含電子標(biāo)簽、閱讀器、中間件系統(tǒng)和計算機(jī)Internet系統(tǒng)。其中標(biāo)簽貼于每件產(chǎn)品上,所使用的閱讀器為手持式、固定式??煞奖銘?yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)過程。中間件系統(tǒng)含有EPC信息,后端應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)還包含ERP系統(tǒng)等.這些都與計算機(jī)Internet相連,故可及時有效地跟蹤、查詢、修改或增減數(shù)據(jù)在實物瓦聯(lián)網(wǎng)中,當(dāng)產(chǎn)品在某個企業(yè)生產(chǎn)完成并貼上存儲有EPC標(biāo)識的RFID標(biāo)簽后,在產(chǎn)品的整個生命周期中,該EPC代碼將成為該產(chǎn)品的唯一標(biāo)識,以此EPC編碼為索引能實時的在RFID系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中查詢和更新產(chǎn)品相關(guān)信息。在車間內(nèi)各個流通環(huán)節(jié)對產(chǎn)品進(jìn)行定位和定時追蹤。車間內(nèi)每一道工序都設(shè)有一個閱讀器,并配備相應(yīng)的中間系統(tǒng)和計算機(jī)Internet系統(tǒng)。這樣,在半成品的裝配、加工、轉(zhuǎn)運以及成品裝配和再加工、轉(zhuǎn)運和包裝過程中。當(dāng)產(chǎn)品流通到某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的閱讀器前時,讀寫器在有效的讀取范圍內(nèi)就會監(jiān)測到標(biāo)簽的存在,因為閱讀器可以不斷的讀取一連串的產(chǎn)品EPC電子碼。
某一個局部物聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)的具體工作流程如下:RFID閱讀器從含有一個EPC的標(biāo)簽上讀取產(chǎn)品電子碼,RFID閱讀器將讀取的產(chǎn)品電子碼送糾中間件系統(tǒng)中進(jìn)行處理,中間件系統(tǒng)以該EPC數(shù)據(jù)為信息源,在本地服務(wù)器獲取包含該產(chǎn)品信息的EPC信息服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址,同時觸發(fā)后端應(yīng)用系統(tǒng)以作更深層的處理或算,由本地EPC信息服務(wù)器對本次閱讀器的記錄進(jìn)行讀取并修改相應(yīng)的數(shù)據(jù),將EPC數(shù)據(jù)經(jīng)過中間件系統(tǒng)處
理后,傳送到Internet。
物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)為外部世界與物聯(lián)網(wǎng)二者之間提供了一個可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)接口,RFID的有關(guān)數(shù)據(jù)信息可以在企業(yè)內(nèi)部之間共享。物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)能融合從倉庫管理系統(tǒng)和企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)平臺傳來信息,廣泛應(yīng)用于存貨跟蹤管理、自動處理事務(wù)管理、供應(yīng)鏈管理、機(jī)器控制等方面工作。物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)主要作用在于EPC產(chǎn)品信息的發(fā)布、處理和存儲。RFID產(chǎn)品信息發(fā)布過程時,首先在產(chǎn)品上面貼上標(biāo)簽,寫上標(biāo)簽代碼,由生產(chǎn)過程中設(shè)置的讀寫器讀取數(shù)據(jù)信息,傳送給物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行產(chǎn)品信息的處理、存儲和發(fā)布。
本文主要結(jié)合RFID技術(shù),應(yīng)用現(xiàn)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來對新興的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。在企業(yè)生產(chǎn)最關(guān)鍵的問題是產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品信息的獲取,本文將電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,利用電子標(biāo)簽作為產(chǎn)品識別的手段,利用物聯(lián)網(wǎng)來獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息并自動生成產(chǎn)品信息,從而提出了基于RFID的企業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了詳細(xì)分析。當(dāng)然,電子標(biāo)簽的成本問題、電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定、物聯(lián)網(wǎng)的信息安全等都是影響該系統(tǒng)應(yīng)用普及的關(guān)鍵因素,因此,有必要對這些基礎(chǔ)性問題作進(jìn)一步深入的研究。
此企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目經(jīng)濟(jì)效益:項目完成后,對于企業(yè)的幫助是顯而易見的,可以取得比較明顯的效果:(1)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,產(chǎn)品返品率下降40%,生產(chǎn)周期縮短37%。(2)降低不用庫存,以前平均每月新增不用庫存為200多萬元,而現(xiàn)在基本維持在100萬元以內(nèi),在保證快速的設(shè)計變更的前提下,保證有缺陷原材料訂單盡早取消,不用庫存則能得到非常好的控制。(3)促進(jìn)節(jié)能降耗.電能平均降低5%,生產(chǎn)效率的提高,直接提高了單位時間中的產(chǎn)量,生產(chǎn)周期縮短,工廠各個部門能耗都得到降低。
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