0 引言

當災害特別是特大災害發(fā)生后，為了快速有效地搶救和安置受災人員，達到時間效益最大化和災害損失最小化，必要的救助設施設備、醫(yī)療藥品器械、生活用品等應急物資必須及時運送到災區(qū)。如何將應急物資以最短時間最有效地送至災區(qū)的問題受到廣泛的關注。

近年來，RFID技術在許多領域已得到廣泛應用。在物流領域，特別是在應急物資配送過程中，采用RFID技術能夠自動準確地標識和描述物資信息，不僅可以減少勞動力，提高工作效率，還可以在各個環(huán)節(jié)跟蹤物資，實時掌握物資的動態(tài)資訊，為合理配送應急物資發(fā)揮重要的作用。

1 RFID在應急物資配送中的應用優(yōu)勢

目前，我國應急物資配送管理系統(tǒng)較多使用條碼技術來標識和采集物資信息，這雖然在一定程度上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集和管理，但是，條碼技術自身存在不可克服的缺陷。例如，條碼標簽暴露在外，易撕裂、污損甚至脫落，使用壽命短；存儲信息量少，不可重寫，保密性差；識讀受距離和角度的限制，易受干擾；條碼標簽在物資出發(fā)后無法實時跟蹤在途物資的位置、狀態(tài)等信息，同時實際需求或路況發(fā)生變化時無法及時將在途物資重新調配。條碼技術不能滿足突發(fā)事件對應急物資信息準確、可靠、快速、高效傳輸、采集、處理和交換、動態(tài)管理等的要求。

RFID技術可克服條碼技術的缺點：它將數(shù)據(jù)存儲在芯片中，數(shù)據(jù)的讀取無需接觸光源，可穿透包裝“感知”閱讀；存儲信息多且更改自如，密碼保護安全性高；包裝封閉性好，防水、防磁、耐高溫、使用壽命長，因此對環(huán)境適應能力強，能適應諸如灰塵、油污、振動以及存在其他遮擋物的環(huán)境；讀取距離遠、速度快，可對高速物體進行識別甚至可同時識別多個物體；物資運輸過程中可實時跟蹤。RFID技術易于實現(xiàn)自動化、智能化，滿足應急物流對種類多、流量大的信息的快速收集與處理的需求。采用RFID技術取代條碼技術，與信息系統(tǒng)（計算機技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術等）集成，不僅可以提高應急物資信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、樹立的快速性和準確性，還可以實現(xiàn)對應急物資的可視化實施跟蹤，提高應急物資配送的靈活性和安全性。RFID技術簡化了應急物資配送的中間環(huán)節(jié)，節(jié)省時間、人力，提高了應急物資配送管理的效率，達到應急的目的。

2 RFID應急物資配送管理系統(tǒng)設計

針對目前應急物資配送中普遍存在的工作效率較低、物資配送不合理、物資出入庫管理混亂等問題，在現(xiàn)有物資配送倉庫管理系統(tǒng)的基礎上，充分利用RFID的技術優(yōu)勢，構建了基于RFID技術的應急物資配送管理系統(tǒng)（EMDMS）。

2.1 系統(tǒng)總體框架的設計

基于RFID的應急物資配送ERP管理系統(tǒng)設計采用3層架構（如圖1）：數(shù)據(jù)采集終端設備層、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡層和數(shù)據(jù)中心管理層。數(shù)據(jù)采集終端設備層主要包括標識庫位、物資和托盤的各類RFID標簽，分布在倉庫不同位置的RFID天線，固定式RFID讀寫器，無限手持式RFID讀寫器，叉車、巷道推垛機和運輸車的車載天線及車載電腦，運輸車輛車載GPS及RFID讀寫器等。其主要功能是采集應急物資信息、應急物資在庫貨位信息、應急物資在途信息等。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡層主要包括覆蓋整個配送中心倉庫區(qū)的無限域網(wǎng)絡和路由器等相關網(wǎng)絡設備以及運輸監(jiān)控用GPRS無線網(wǎng)絡。其主要功能是傳輸、匯總和過濾各數(shù)據(jù)采集終端所收集的信息至數(shù)據(jù)庫，以供數(shù)據(jù)中心管理層調用。數(shù)據(jù)中心管理層主要由RFID數(shù)據(jù)庫、GPS數(shù)據(jù)庫、EMDMS服務器、數(shù)據(jù)中心服務器、各種控制系統(tǒng)計算機及客戶端組成。其主要功能是用于RFID數(shù)據(jù)及GPS數(shù)據(jù)的存儲和交換，與EMDMS數(shù)據(jù)集成來完成整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理，并提供外部訪問入口，以供外部人員查詢監(jiān)管。由于此設計方案遵循RFID產(chǎn)品電子代碼EPC標準，可進行擴展，與EPC物資網(wǎng)絡對接，用于構建基于EPC物聯(lián)網(wǎng)的EPC信息存儲服務器（EPC-IS），完成應急物資與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，實現(xiàn)供應鏈的上游與下游的信息共享與數(shù)據(jù)交換，以及智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

圖1 應急物資配送ERP管理系統(tǒng)總體框架

2.2 系統(tǒng)的硬件平臺

1）RFID標簽

RFID標簽是應急物資信息的載體。在應急物流中，應根據(jù)應急物資重要程度和特殊需求來選擇不同性能參數(shù)的RFID標簽，如標簽的讀寫距離、應急物資保密程度、標簽表面印刷等要求。

2）RFID數(shù)據(jù)采集終端設備及通信方式

RFID數(shù)據(jù)采集終端設備按應用場合不同，采用固定式讀寫器和無線手持式讀寫器等。固定式讀寫器可單獨使用，也可模塊與系統(tǒng)集成使用，同時可接連不同區(qū)域或角度的多個天線，分時描述RFID標簽，通過通信接口與相關設備連接。采用RS-485串口通信電路和TCP/IP網(wǎng)絡通信接口電路與PC即進行通信。無線手持式讀寫器單獨使用，便于采集RFID標簽的信息，通過無線局域網(wǎng)將信息傳至RFID信息數(shù)據(jù)庫，以便于系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心調用，完成驗貨、盤點、出入庫操作等。另外，在應急物資運輸環(huán)節(jié)中，采用GPRS無線網(wǎng)絡來傳輸運輸車輛的GPS數(shù)據(jù)及車載應急物資的RFID信息，實現(xiàn)應急物資在途跟蹤的可視化監(jiān)控。

2.3 系統(tǒng)軟件設計

2.3.1 應急物資配送的基本業(yè)務流程

應急物資配送流程如圖2所示，應急物資指揮調度中心根據(jù)應急需求點反饋的需求信息，通過各種方式（動用儲備物資、物資征收征用、社會捐贈和組織生產(chǎn)）籌措應急物資來補充應急物資儲備中心的物資需求。當籌集的應急物資送至應急物資儲備中心倉庫時，與應急物資指揮調度中心下達的補貨單進行核對、驗收、入庫儲存，并定期或不定期進行盤點。需要補貨時，將補貨需求反饋給應急物資指揮調度中心請求補貨。

圖2 應急物資配送基本業(yè)務流程圖

應急物資指揮調度中心根據(jù)應急需求點反饋回來的需求信息向最近的應急物資儲備中心下達出貨單，該應急物資儲備中心的應急物資配送管理系統(tǒng)根據(jù)此出貨單查出所需物資的存放位置，進行揀貨、出庫，然后裝車運送到相應的應急物資需求點。在應急物資運輸途中，應急物資指揮調度中心實時監(jiān)控應急物資的運輸情況。應急物資配送過程中的每個環(huán)節(jié)都應快速、準確，且需具備可跟蹤性、可控制性和可協(xié)調性。

2.3.2 主要業(yè)務流程模塊設計及功能

所設計的應急物流配送管理系統(tǒng)采用RFID技術，其業(yè)務流程與傳統(tǒng)流程相比，可降低人工參與的程度，系統(tǒng)運行更簡捷、高效，可充分滿足應急物流配送對時間效益最大化的要求。

1）入庫

應急物資入庫業(yè)務包含補貨單確認，貨物分揀、貼標簽、裝盤，貨物搬運上架，更新貨架信息4個主要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的管理手段在這4個環(huán)節(jié)都須人工進行干預監(jiān)控，容易出錯，且一旦出錯往往無法及時糾正，造成在突發(fā)事件發(fā)生時，降低了應急物資配送效率，影響應急物資的應急效果。本系統(tǒng)基于RFID技術對應急物資入庫流程進行梳理，使各環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化作業(yè)，無需人工參與，保證了信息準確性和實時更新，提高了應急物資入庫管理效率，達到應急的目的。

應急物資入庫業(yè)務流程如圖3所示，當籌集的應急物資送達應急物資儲備中心倉庫時，首先倉庫管理人員對補貨單進行確認，確認無誤后放行貨車入庫，否則進行異常處理。由于籌集的應急物資多數(shù)沒有貼RFID標簽，所以需要進行分揀、貼RFID標簽。根據(jù)應急物資的重要程度和特殊需求選擇性能合適的RFID標簽，寫入應急物資的名稱、數(shù)量、屬性、生產(chǎn)日期、有效期、入庫時間、生產(chǎn)廠等相關的信息數(shù)據(jù)，以便于標識、追蹤和管理應急物資。然后應急物資配送管理系統(tǒng)根據(jù)對物資數(shù)量的分貨計算的結果進行分貨裝盤，RFID閱讀器讀取托盤標簽，將托盤ID與其上的應急物資進行關聯(lián)。系統(tǒng)將根據(jù)入庫原則、關聯(lián)信息以及物資的屬性、庫位使用情況等信息進行上架計算，確定該托盤的存放位置并將分配的儲位信息傳輸至叉車車載電腦、巷道堆垛機等設備，叉車將物資送至巷道堆垛機，完成上架操作。安裝在堆垛機上的RFID讀寫器掃描貨位信息并將信息傳送至入庫管理子系統(tǒng)，系統(tǒng)自動更新數(shù)據(jù)庫的庫存信息，確認物資入庫。至此應急物資入庫業(yè)務完成。

圖3 應急物資入庫業(yè)務流程

2）出庫

應急物資出庫業(yè)務是應急物資入庫業(yè)務的逆過程，一般包含出貨通知、下架、出庫物資核對、庫存更新4個主要環(huán)節(jié)，其業(yè)務流程如圖4所示。

圖4 應急物資出庫業(yè)務流程

當應急物資配送管理系統(tǒng)接到應急物資指揮調度中心的出庫命令時，系統(tǒng)根據(jù)貨品關聯(lián)信息，生成物資下架命令傳給巷道堆垛機和叉車車載電腦，完成物資的下架與搬運。出庫物資被搬運至分貨區(qū)后，進行出庫物資信息與出貨單核對，若有誤，則進行異常處理，否則將物資裝車，此時系統(tǒng)自動更新庫存信息。運輸車輛在離開倉庫時，倉庫通道口RFID閱讀器自動讀取車載物資信息，并將車輛和車載物資信息存儲到系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，確認出庫，此時系統(tǒng)自動記錄運輸車輛出車的時間、駕駛員等信息。與傳統(tǒng)應急物資出庫作業(yè)相比，采用RFID技術，各環(huán)節(jié)實現(xiàn)了自動化作業(yè)，節(jié)省時間、人力，提高了準確率和效率。

3）盤點

傳統(tǒng)的應急物資庫存盤點作業(yè)不僅需要人工錄入，而且盤點報告需等到所有盤點操作結束和信息匯總后給出，這對需要動態(tài)管理的應急物資配送中心十分不利。而利用RFID技術，通過應急物資倉庫中的RFID讀寫器對應急物資進行定期或不定期的掃描，可以迅速得到庫存情況的準確信息，并生成盤點報告。能及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，如對過期的物資進行清除處理，對庫存不足物資提出補貨請求，實現(xiàn)快速補貨。省去了傳統(tǒng)應急物資盤點作業(yè)中繁瑣的清點、記錄等工作，實現(xiàn)了快速自動化操作，節(jié)約了人力和時間。

4）跟蹤運輸

應急物資跟蹤運輸業(yè)務流程如圖5所示，車載GPS終端接收GPS衛(wèi)星測定的當前車輛位置信息與車載終端采集系統(tǒng)采集的諸如行駛速度、油量等當前車輛狀態(tài)信息，通過GPRS通信上傳到以GIS為平臺的應急物流跟蹤運輸系統(tǒng)，由跟蹤運輸系統(tǒng)將接收到的當前車輛位置信息和與之匹配的狀態(tài)屬性信息顯示在電子地圖上，同時提供外部訪問入口，以便查詢車輛和應急物資的狀態(tài)。車載RFID閱讀器定時讀取應急物資韻信息，通過GPRS通信上傳至RFID數(shù)據(jù)庫，與應急物資出貨單進行核對，如發(fā)現(xiàn)物資信息有誤，則發(fā)出報警，從而防止應急物資丟失或被盜。在整個應急物資運輸過程中，跟蹤運輸系統(tǒng)實時顯示車輛的實際位置，并提供實時查詢車輛和物資狀態(tài)的服務，實現(xiàn)可視化監(jiān)控、實時查詢和實時動態(tài)管理，及時合理地調度，將應急物資快速、高效地運送至需求點。達到應急的目的。

圖5 應急物資跟蹤運輸業(yè)務流程

3 結束語

本文介紹了RFID技術在應急物資配送管理系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢，設計了基于RFID技術的應急物資配送管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分體現(xiàn)了RFID技術在物資的驗收、盤點、分揀、跟蹤等環(huán)節(jié)相對傳統(tǒng)物流操作方式更快速、準確、高效的優(yōu)勢，實現(xiàn)了應急物資配送的時間效益最大化和災害損失最小化的目標。一隨著我國加快推進應急物流的全面建設，本系統(tǒng)將得到廣泛的應用。

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