Projeto e implementação de sistema de informação de rastreamento e comunicação logística baseado em RFID

Na gestão da cadeia de suprimentos de logística, as etiquetas RFID podem ser usadas para rastreamento de materiais e produtos em todo o processo da cadeia de suprimentos. Do fornecimento do fornecedor à produção, armazenagem, distribuição, transporte e vendas. As empresas de produção são obrigadas a garantir processos de produção ordenados e corretos em unidades de fabricação (como oficinas); em unidades de armazenagem, matérias-primas e produtos (produtos semiacabados e produtos acabados) são obrigados a ser classificados e colocados com precisão. Para garantir a qualidade do produto, matérias-primas e produtos semiacabados devem ser processados, embalados, etiquetados, colocados e armazenados no depósito e passar pelo processo de fabricação na oficina para produzir produtos acabados e, em seguida, retornar ao depósito. Em cada processo, as etiquetas devem ser anexadas às unidades de produção e armazenamento de materiais para evitar erros devido à perda de informações do produto. Portanto, é necessário usar tecnologias modernas de posicionamento e comunicação para estabelecer um sistema de informações de comunicação e rastreamento logístico em tempo integral, em espaço aéreo total e para qualquer clima (sistemas de informações de comunicação e rastreamento logístico, conhecidos como LTCIS) que atenda aos requisitos e ao desenvolvimento de cadeias de suprimentos logísticas modernas.

2 Sistema de informações de rastreamento logístico LTIS (1logistictrackinginformationsystems)

O LTIS é usado para rastrear e registrar as informações de circulação de materiais (matérias-primas e produtos), armazenagem e transporte em unidades de logística, como planejamento de produtos, produção em oficina, gerenciamento de armazém, carga e descarga e transporte de longa distância.

2.1 Arquitetura do LTlS

O RFID pode identificar e rastrear materiais específicos e pode realizar a correlação e sincronização da logística e do fluxo de informações. Para rastrear etiquetas e os objetos aos quais estão anexadas, é necessário registrar o histórico de circulação do material. O LTIS usa a memória restante da etiqueta para armazenar e atualizar informações de rastreamento em tempo real que não podem ser contidas em um Código Eletrônico de Produto (EPC) de 64, 96 ou 256 bits. Três tabelas importantes são projetadas para essa finalidade, ou seja, tabelas para etiquetas, rastreamento de logística e operações históricas. Essas tabelas registram o histórico de circulação e o status atual dos materiais. O hardware LTIS consiste em etiquetas, leitores fixos, leitores portáteis, estações de trabalho distribuídas em diferentes lugares, uma série de servidores de aplicAtivos fixos, servidores de middleware RFID, servidores web e servidores de banco de dados, LAN Wi-Fi e terminais GPS. A Figura 1 mostra a arquitetura da solução LTIS.

Para equilibrar a carga de trabalho, tornar as atualizações e a manutenção da rede mais convenientes e cumprir com os padrões de intranet e banco de dados das empresas de logística existentes, o software LTIS adota um sistema de arquitetura cliente/servidor distribuído de 3 níveis. Considere também a arquitetura navegador/servidor como uma solução adicional.

O software LTIS inclui 6 unidades funcionais: subsistema de processamento de matéria-prima e produto semiacabado; subsistema de monitoramento de depósito; subsistema de rastreamento de material; subsistema de gerenciamento de sistema; subsistema de posicionamento Wi-Fi da unidade de material e unidade de logística; sistema de posicionamento e navegação GPS da unidade de transporte logístico.

2.2 LTIS da solução Wi-Fi/GPS/RFID

Como o espaço de operação logística é muito vasto, ou como uma unidade de transporte logístico, ele fica longe da base e o ambiente de trabalho é fechado, o que cria obstáculos de aplicação para a maioria das soluções RFID tradicionais. Desenvolver uma infraestrutura de leitores RFID que pode fornecer a localização de mercadorias e Equipamentos em tempo real é muito caro e requer a instalação de antenas na área de trabalho. Para esse fim, este artigo projeta LTIS para soluções Wi-Fi/GPS/RFID. Este sistema é semelhante à solução UnifiedAssetVisibility (UAV) recém-lançada da AeroScoutu. A solução Wi-Fi/GPS/RFID pode localizar a localização de unidades de material e unidades de logística em uma área ampla e pode atender aos requisitos de posicionamento mesmo em áreas remotas onde os pontos de acesso Wi-Fi são distribuídos de forma esparsa.

A solução Wi-Fi/GPS/RFID da LTIS fornece uma solução combinando GPS e etiquetas RFID ativas Wi-Fi. O software permite que os usuários localizem itens etiquetados com base na intensidade dos sinais de etiqueta recebidos por vários pontos de acesso Wi-Fi padrão 802.11, que também servem como leitores RFID. Quando a etiqueta está muito longe e seu sinal não pode ser recebido por pelo menos três pontos de acesso Wi-Fi, o receptor GPS incorporado na etiqueta pode determinar sua longitude e latitude e, em seguida, enviar dados pelo sinal Wi-Fi.

Ao trabalhar no modo GPS ou Wi-Fi, as tags podem ser localizadas em 510in. No entanto, o GPS não funciona em todos os ambientes. Algumas unidades de logística são fechadas e não podem receber lançamentos de satélite. Cada unidade de logística requer um certo número de pontos de acesso Wi-Fi. A rede pode receber sinais de tags em qualquer lugar da unidade de logística.

Rotule o alvo de posicionamento. A tag precisa conter chips Wi-Fi e RFID, antenas, chips GPS, sensores de movimento e baterias.

Ao receber uma tarefa de trabalho, o funcionário determina quais Ferramentas são necessárias para concluir a tarefa e insere o nome do dispositivo no sistema independente de software LTIS da solução Wi-Fi/GPS/RFID. O software então exibe uma planta baixa da unidade de logística, com ícones indicando a localização dos itens. O sistema também pode pesquisar todos os dispositivos por categorias selecionadas.

A tag envia o código de ID e os dados do GPS em intervalos definidos. Como as etiquetas têm sensores de movimento incorporados, quando o dispositivo está parado, o sinal é enviado em uma frequência menor do que quando está em movimento.

O plano final é integrar o sistema Wi-Fi/GPS/RFID ao gerenciamento de inventário existente e estendê-lo a todas as unidades de logística para ser aplicado a locais de logística maiores, como aeroportos e portos.

2.3 Design e implementação do LTIS

No LTIS, os aplicativos se comunicam diretamente com dispositivos de hardware. Os sistemas Wi-Fi/GPS/RFID incluem dispositivos, aplicativos e middleware RFID. Para garantir a estabilidade do sistema, outro aplicativo é projetado para conectar o leitor e o gravador RFID ao aplicativo cliente como uma solução de backup se o servidor de middleware RFID falhar. Mas ele precisa chamar a Biblioteca de link dinâmico local.

(1) Comunicação entre o aplicativo e o Leitor RFID. Existem quatro tipos de dispositivos RFID devido às diferentes frequências operacionais. Em empresas de logística com vários tipos de materiais e ambientes de trabalho complexos, levando em consideração a velocidade de processamento e o intervalo permitido do espectro, é necessária uma seleção flexível de acordo com os requisitos das operações logísticas. Na unidade de logística, escolha um módulo leitor RFID fixo, como o módulo leitor de longo alcance de $ 6500 da Texas Instruments (TI), que pode atender a todos os requisitos funcionais de RF e digitais e pode ser usado com Tag-itHF de vários fornecedores. , Tag-itTMHF-I (padrão 15693 da International Organization for Standardization) se comunica com todos os outros padrões ISO15693.

Este artigo usa dois métodos para se comunicar com o leitor. Um é que o software do aplicativo com o leitor de $ 6500 no computador cliente se comunica conectando-se à biblioteca de link dinâmico local.

A outra é instalar um middleware RFID que conecta o leitor e o aplicativo cliente. Os Arquivos de biblioteca de vínculo dinâmico acima (fecom.dll e feisc.du) são escritos usando classes básicas da Microsoft. Use Java, use o método de chamar a biblioteca de vínculo local, use Visual C++ e projete o middleware de acordo com o padrão Java Native Interface (JNI). O middleware RFID é baseado em três partes: componente de interface de leitura, componente de gerenciamento de eventos e componente de gerenciamento de aplicativos. A estrutura é mostrada na Figura 3.

O aplicativo do leitor RFID precisa passar pelo servidor de middleware RFID, que pode suportar aplicativos de rede distribuídos. Ele torna leitores RFID heterogêneos de diferentes fornecedores compatíveis e torna os aplicativos independentes de hardware e localidade específicos. Leitores RFID portáteis podem ler e consultar as informações armazenadas nas etiquetas. Dispositivos RFID portáteis são compostos de módulos leitores RFID e terminais inteligentes. Eles são conectados via RS232 ou outras interfaces.

(2) Implementação de Wi-Fi/GPS/RFID

① O equipamento inteligente RFID inclui 3 partes: unidade de coleta de informações de dados RFID; unidade de transporte de dados; unidade de transmissão de informações.

Por meio dessas três unidades, os dispositivos inteligentes RFID são integrados em terminais inteligentes. As plataformas que podem ser selecionadas incluem WindowsMobile, WindowsPocketPC (windowsCE), AndroidOS e LinuxOS. O dispositivo inteligente concluirá a coleta de dados e a atualização em tempo real de acordo com as instruções de dados fornecidas pelo centro de gerenciamento do sistema. A estrutura da unidade de dados é mostrada na Figura 5.

O nível mais baixo é o sistema operacional e a configuração de hardware. Você pode escolher os sistemas WindowsMobile, CE, Linux, Android e Symbian. Os fornecedores de hardware que podem ser selecionados incluem: TI, Qualcomm, Freescale, Samsung, MTK, Broad-com, Marvel e Intel.

Atualmente, esses dispositivos terminais inteligentes são fáceis de encontrar no mercado. Você só precisad para desenvolver o código-fonte padrão C e C++ no sistema ou o kit de uso RFID e interface para esses dispositivos de hardware.

As unidades de transporte de dados incluem unidades de comunicação convencionais atualmente usadas no mercado doméstico, incluindo GSM, WCDMA, CDMA, tecnologia TD e tecnologia Wifi. Essas tecnologias podem fornecer um ambiente de troca de dados em tempo real para dispositivos terminais inteligentes e podem chamar a unidade de comunicação de dados correspondente quando necessário.

A unidade RFID é responsável por identificar informações relevantes de dispositivos de hardware. O terminal inteligente é responsável por manter a coleta e o processamento de informações RFID em seu local. Devido à intervenção do sistema operacional, o terminal de dados é responsável pela coordenação e relatórios de todas as tarefas.

②Exemplo. Cada peça de carga tem uma Etiqueta RFID; o dispositivo inteligente é responsável por coletar informações de carga na área atual e fornecer estatísticas e funções de relatórios. O pessoal de logística geral pode entender o status da carga (sob condições de logística, dispositivos inteligentes precisam ser colocados no veículo de logística); no veículo, há 200 peças de mercadorias, e o dispositivo terminal inteligente pode ler os dados e atualizá-los no servidor da sede em tempo real de acordo com as instruções do sistema.

2.4 Funções básicas que os dispositivos inteligentes podem concluir

(1) Serviço de consulta. Na plataforma de rede fornecida pela empresa, os clientes comuns podem consultar funções, incluindo o status da logística (informações tradicionais, como entrega e local de início da logística).

(2) Função de rastreamento. Entre elas, para clientes parceiros fixos ou grandes clientes, adicionar relatórios de informações de localização GPS pode permitir que os clientes saibam a localização das mercadorias a qualquer momento. (Quando o sistema emite uma instrução, o dispositivo inteligente transmitirá as informações de RFID, Wifi e posicionamento de GPS para a plataforma da empresa.)

(3) Função de relatório regular. O dispositivo pode ativar as funções de lembrete por SMS e e-mail em tempo real quando as mercadorias chegam ao ponto de informações de GPS designado ou área de wifi fixa de acordo com as configurações predefinidas do sistema. Entregue informações de reserva aos clientes que fizeram reservas em tempo real.

(4) Expanda as funções. O dispositivo pode se integrar à plataforma do sistema da empresa de logística atual e estender a interface do terminal do usuário para dispositivos inteligentes (semelhante às funções do laptop). Os operadores podem gerenciar e atualizar os dados de logística da empresa por meio de permissões.

As funções expandidas incluem: Para clientes profissionais, fornecemos desenvolvimento de alto nível de terminais inteligentes, incluindo coleta de dados, atualização de dados, serviços de tráfego, serviços de vídeo, etc.

3. Sistema de informações de comunicação e rastreamento logístico LTCIS

Wi-Fi, GPRS, INMARSAT e Internet são todos sistemas de informações de comunicação tecnologicamente maduros com padrões de comunicação e estruturas de rede independentes. Ele desempenha um papel independente, mas complementar, na transmissão de informações e troca de dados entre a unidade de transporte logístico e outras unidades logísticas na cadeia de suprimentos, especialmente com o centro de informações de controle central. Por meio de acoplamento mútuo e rede, um sistema de informações de comunicação logística (LCIS) confiável e prático é estabelecido, que se torna a antena e a rodovia de informações que conecta o sistema de informações de rastreamento de material, o sistema de navegação de rastreamento e posicionamento logístico e o sistema de controle central. LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS), LCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT) e MIS (Management Information System) realizam redes por meio do acoplamento de padrões de comunicação e estabelecem LT-CIS, que é tecnicamente Não há obstáculos.

  4 Conclusão

Este artigo propõe uma solução para um sistema de informações de rastreamento de logística que integra RFID, GPS e Wi-Fi. Com base nisso e combinado com a mais recente tecnologia de comunicação, uma rede LTCIS para todos os climas, todos os tempos e espaço-tempo foi concebida. É uma boa inspiração e tentativa para a conexão, suavidade e gerenciamento global da cadeia de suprimentos de empresas de logística.