摘要：針對當前煙草企業(yè)倉儲物流管理效率較低的問題，提出了將RFID技術應用于倉儲管理全過程的設計構想；同時介紹了RFID技術的系統(tǒng)結構、優(yōu)勢特征以及應用領域，提出了基于RFID技術的煙草倉儲管理系統(tǒng)架構，給出了RFID枝術在關鍵環(huán)節(jié)中的應用流程。該方法與傳統(tǒng)的基于條碼技術的倉儲管理系統(tǒng)相比，提高了煙草產(chǎn)品的識別率，避免了重復掃碼，可實現(xiàn)倉儲物流的自動化、信息化管理，有效提高倉儲各個環(huán)節(jié)的工作效率，降低了物流成本。研究表明，該系統(tǒng)具有良好的實用性和可行性。
關鍵詞：RFID技術；條碼技術；倉儲管理；煙草物流

0 引言
    隨著卷煙生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，煙草企業(yè)通過采用新設備和技術改造來不斷提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。建立現(xiàn)代化的物流管理系統(tǒng)，對于煙草企業(yè)來說，也起到十分重要的作用。在煙草物流管理中引入條碼技術，可以極大地提高煙草的生產(chǎn)效率，同時提高成品煙庫存管理的及時性和準確性，使得煙草行業(yè)的生產(chǎn)、銷售管理的自動化水平上了一個新的臺階。但是，傳統(tǒng)的條碼系統(tǒng)也具有明顯的缺點，如易污染、折損、需要停止等待逐個掃描，出入庫時掃描工作量大、效率低下，存在漏掃、誤掃的缺陷等。而且，目前煙草管理的許多環(huán)節(jié)仍采用手動信息錄入方式，庫存盤點效率低下，整個煙草管理流程中的信息化程度不高，因此，現(xiàn)有條件已無法滿足煙草企業(yè)發(fā)展壯大的需求。
    為適應國家煙草行業(yè)“一號工程”需求，實現(xiàn)成品煙的生產(chǎn)、管理、配送環(huán)節(jié)全流程的信息追蹤管理，有些煙草企業(yè)已經(jīng)針對RFID技術在煙草物流管理中的應用進行了研究，并且提高了效率，但是，RFID技術在煙草企業(yè)倉庫管理中依然處于初步階段，并沒有充分將RFID技術與現(xiàn)有的計算機技術密切結合，很難實現(xiàn)煙草物流的自動化管理。因此，有必要利用RFID技術來提升煙草行業(yè)中的生產(chǎn)和數(shù)字化管理水平。
    本文主要基于RFID技術，研究了煙草物流管理中倉儲管理系統(tǒng)的設計，并利用該技術的數(shù)據(jù)存儲量大、存儲速度快以及非可視性讀取等優(yōu)點，較好地解決了目前煙草企業(yè)倉儲管理中入庫、在庫管理、出庫等流程中所面臨的問題。與傳統(tǒng)的條碼技術相比，基于RFID技術可以提高管理效率和數(shù)據(jù)采集的準確性，進而提高整個物流過程的信息化管理程度。

1 RFID技術介紹
    射頻識別即RFID(Radio Frequency Identification)，又稱為電子標簽，它是一種通信技術，可通過無線電信號來識別特定目標并讀取相關數(shù)據(jù)。作為新型的非接觸式識別技術，RFID技術具有安全性高、讀取速度快、穿透性強和存儲空間大等特點，在資產(chǎn)管理、定位、醫(yī)療等領域得到廣泛應用。典型的RFID系統(tǒng)一般由RFID標簽、讀寫器、天線、中間件以及計算機系統(tǒng)等部分組成，圖1所示是RFID系統(tǒng)的結構圖。

    圖1中，標簽一般由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，可附著在物體上用于標識目標對象；通過天線可在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號；讀寫器是讀寫標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；中間件可銜接RFID設備與應用系統(tǒng)軟件，是將RFID硬件和應用軟件結合在一起的媒介；計算機系統(tǒng)可根據(jù)邏輯運算判斷標簽的合法性，從而控制過程的自動完成。
    通過將RFID技術應用于煙草物流管理系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)自動、快速、準確地進行煙草信息的采集與關聯(lián)、商業(yè)入庫、出庫以及倉庫盤點等管理功能。

2 RFID技術在倉儲管理系統(tǒng)中的應用
    煙草倉儲物流管理系統(tǒng)主要圍繞卷煙入庫管理、在庫管理、出庫管理等核心業(yè)務展開，用于對各個環(huán)節(jié)進行跟蹤、監(jiān)測、追溯，使得信息透明、過程可控，實現(xiàn)物流與信息流的整合。
2．1 煙草物流倉儲管理系統(tǒng)架構
    基于RFID的煙草物流倉儲管理系統(tǒng)主要是利用后臺數(shù)據(jù)庫把電子標簽與該電子標簽所貼在的托盤上的件煙信息關聯(lián)起來，使電子標簽與托盤上的件煙信息所對應，然后通過采集電子標簽的數(shù)據(jù)可獲取整托盤件煙的條碼信息。其系統(tǒng)架構如圖2所示。

    煙草物流倉儲管理系統(tǒng)的工作過程是：商業(yè)企業(yè)在卷煙商業(yè)到貨時，先采集每件到貨件煙的條碼信息，實現(xiàn)商業(yè)到貨掃描，同時對采集到的件煙條碼信息與代表托盤標識的電子標簽建立垛信息，把此垛信息壓縮加密后保存在RFID應用的電子標簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，這樣，托盤上的電子標簽ID號就與碼放其上的件煙條碼信息關聯(lián)了起來，然后，件煙與托盤作為一個整體，以關聯(lián)好的形式在企業(yè)內(nèi)部進行存儲、流通；在企業(yè)內(nèi)部存儲、流通期間，若發(fā)生托盤上件煙變更的情況，則需要更新電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)中電子標簽和托盤上件煙條碼信息的垛信息，以保證垛信息的實時準確性；最后通過固定式RFID讀寫設備及地埋式天線采集電子標簽信息，并上傳至中央管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)驗證后將數(shù)據(jù)解壓形成貨箱條碼信息，從而實現(xiàn)與一打兩掃商業(yè)到貨掃描系統(tǒng)的對接。
2．2 系統(tǒng)流程設計
    基于RFID的煙草倉儲物流管理系統(tǒng)是以RFID標簽作為信息識別和數(shù)據(jù)采集的信息源，并通過固定式或手持式RFID讀寫器對煙草信息進行識別，進而實現(xiàn)垛信息寫入、調(diào)整、出庫掃碼等功能，實現(xiàn)在整個倉庫內(nèi)的全過程貨位管理、作業(yè)指導、庫存盤點等相關倉儲管理功能，從而使卷煙從入庫、庫內(nèi)管理、出庫等整個過程管理的透明化。
2．2．1 件煙到貨管理
    在煙草物流過程中，成品煙從工業(yè)出庫到商業(yè)入庫，由于不同品牌的煙草運輸方式、打包方式、入庫數(shù)量存在差異，因此在入庫時需要采取零散入庫的方式。操作人員需要對每件成品煙上的條碼進行掃描，將條碼信息添加至信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，然后由操作人員將掃描后的件煙進行碼垛，再以托盤形式在倉儲過程中流通。其煙草入庫工作流程如圖3所示。

    使用固定式或手持式RFID掃描器對商業(yè)到貨的件煙條碼信息進行采集是，條碼信息將傳輸給垛信息生成軟件，條碼信息在垛信息生成軟件的數(shù)據(jù)庫中按品牌在不同的隊列中進行排隊，其實，該系統(tǒng)也可將用戶設置成不區(qū)分品牌的、按掃描順序?qū)l碼進行排隊。
    接著，由人工對已掃描條碼的件煙進行托盤堆垛操作，對件煙條碼的采集和堆垛操作都必須嚴格按照固有順序進行。
    待某個托盤堆垛完成后，便可運送到指定的位置，然后由人工使用手持條碼掃描設備掃描此托盤中的任意一件件煙，使相應的條碼數(shù)據(jù)反饋給垛信息生成軟件，垛信息生成軟件從已掃描的件煙條碼隊列中找到相應的整托盤條碼信息，通過地埋固定的RFID設備對托盤中的電子標簽進行讀寫操作，建立電子標簽和整托盤件煙條碼信息的垛信息，再把此垛信息保存到電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)，以完成電子標簽與件煙條碼信息的關聯(lián)操作，這標志著此垛信息的生命周期的開始。事實上，也可以使用車載RFID設備，在叉車叉取托盤的時候使用類似的方法完成電子標簽與件煙條碼信息的關聯(lián)操作。
    垛信息生成軟件把成功寫入電子標簽的件煙條碼信息傳輸給商業(yè)到貨掃描軟件，在完成商業(yè)到貨的業(yè)務需求關聯(lián)操作后，叉車將把托盤運輸至倉庫內(nèi)相應的區(qū)域盤。
    最后是掃描完成確認單據(jù)。針對沒有一維條碼的進口煙，一般不能通過條碼掃描設備來采集件煙條碼信息。為了使之能使用電子標簽與整托盤的件煙信息關聯(lián)起來，需要人為地在系統(tǒng)中定義進口煙的特殊代碼，在碼垛時，人工錄入進口煙的產(chǎn)地、品牌、數(shù)量等信息，由系統(tǒng)自動生成定義好的指定數(shù)量的件煙條碼，再利用系統(tǒng)生成的條碼與電子標簽建立垛信息。在實際操作中，應該要求進口煙不能混裝在一個托盤中，對于不同性質(zhì)的件煙必須分開碼垛，以便于管理。在到貨量過大及固定RFID系統(tǒng)故障時，可以使用移動RFID設備作為后備方式來完成電子標簽與件煙條碼信息的關聯(lián)操作，操作方式與固定RFID設備類似。具體流程圖如圖4所示。

2．2．2 件煙在庫管理
    對于已建立了垛信息的托盤在企業(yè)內(nèi)部的倉儲、流通中若發(fā)生托盤上件煙變更的情況，需要把新的垛信息更新到電子標簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，以保證垛信息的實時準確性。詳細的操作流程如圖5所示。

    針對發(fā)生件煙變更的托盤，應首先使用移動RFID讀寫設備掃描托盤上的電子標簽，部署在移動RFID設備上的垛信息更新軟件通過解析電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)，將獲得與該電子標簽相關聯(lián)的所有件煙條碼信息。
    然后，再使用一維條碼掃描設備采集調(diào)整的件煙條碼信息，垛信息更新軟件將根據(jù)原有的垛信息自動生成新的垛信息。

    再把新的垛信息通過移動RFID讀寫設備保存到電子標簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中，即可完成垛信息的更新操作。圖6所示是垛信息更新流程圖。
2．2．3 件煙領用管理
    在建立和更新電子標簽與件煙條碼的垛信息時，需要把電子標簽與件煙條碼的垛信息壓縮并加密，通過RFID讀寫設備把壓縮加密后的數(shù)據(jù)寫入到電子標簽的數(shù)據(jù)儲存區(qū)域中。在使用電子標簽與件煙條碼的垛信息時，需要使用RFID讀寫設備從電子標簽的數(shù)據(jù)區(qū)域中讀出先前壓縮加密的數(shù)據(jù)來解密解壓縮，在使用完畢垛信息后，需要銷毀垛信息，然后清空電子標簽的數(shù)據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)即可。
    根據(jù)客戶的需求信息，打碼到條件煙掃描軟件獲得領用信息，生成領用單據(jù)，操作工人領用件煙后，在分揀之前，還需要采集待分揀的件煙信息。針對按托盤領用的情況，還要增加整托盤電子標簽掃描的方式。
    針對逐件領用的件煙，可使用一維條碼采集設備，根據(jù)領用單據(jù)進行件煙條碼的采集。而針對整托盤領用的件煙，則需要把整托盤件煙運送到指定位置，再打碼到條件煙掃描軟件并使用地埋固定RFID系統(tǒng)掃描電子標簽，以獲得電子標簽的ID號，再解析電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)，獲取到與其相關聯(lián)的所有件煙條碼信息，這相當于一次性掃描了整托盤的件煙信息，以此方式來實現(xiàn)打碼到條的整托盤件煙領用掃描。
也可以使用車載RFID設備，在叉車又取托盤的時候，使用類似的方法完成電子標簽的掃描。
    系統(tǒng)在電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)域中清除此垛信息，就標志著此垛信息的生命周期結束。
    掃描完成的件煙即可等待分揀。在領用量過大及固定RFID系統(tǒng)故障時，可以使用移動RFID設備作為后備方式完成電子標簽的掃描操作。操作方式與固定RFID設備類似。解析垛信息流程如圖7所示。

3 系統(tǒng)性能分析
    煙草倉儲物流管理系統(tǒng)以RFID技術為核心，通過全程跟蹤倉儲物流整個作業(yè)流程，可以初步實現(xiàn)全面感知、全程控制的信息化管理，提升煙草倉儲物流管理水平。與傳統(tǒng)的基于條碼技術的管理模式相比較，以RFID技術為核心的煙草倉儲物流管理系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：
    (1)可將整個倉儲管理過程與RFID技術密切結合，覆蓋至倉儲管理的各個環(huán)節(jié)，能夠有效完成從掃碼、垛碼、入庫、庫內(nèi)管理到出庫等各種業(yè)務操作，進而改進倉儲管理模式，提升管理效率；
    (2)提高了成品卷煙的出入庫過程中的識別率，避免了重復性開箱，依次掃描條碼信息的繁瑣，節(jié)省了人工成本，而且RFID技術可以同時快速識別多個標簽信息，提高出入庫效率；
    (3)利用RFID技術的非可視性讀取特點，在庫存管理過程中，可以縮減盤點周期，并且通過庫位RFID標簽和托盤標簽，可以及時地記錄托盤貨物的變更信息，提高數(shù)據(jù)采集的實時性和準確性，實現(xiàn)庫存的可視化管理；
    (4)采用RFID技術可以簡化分揀操作流程，增強煙草分揀系統(tǒng)的自動化程度，大幅度提高分揀效率和準確率，減少人工成本。

4 結語
    RFID技術是物聯(lián)網(wǎng)領域研究的重要方向，在煙草物流領域中，引入物聯(lián)網(wǎng)技術將是一項龐大、復雜的系統(tǒng)工程。本文提出把RFID技術應用于煙草倉儲管理過程，可以提高入庫時的掃碼效率，節(jié)省人工成本，實現(xiàn)煙草產(chǎn)品以托盤方式出入庫時對托盤貨物信息的快速采集與關聯(lián)。相比于傳統(tǒng)的管理模式，提高了管理效率，降低了整個過程的勞動強度，可使倉儲管理的自動化、信息化水平進一步提高。