??? 摘 要：就RFID技術在北京奧運物流倉庫中管理應用前景進行了概述，重點介紹了北京奧運物流倉庫中PC工廠的倉儲管理流程，及運用RFID技術對現有管理流程的優化和技術規劃方案。
??? 關鍵詞：北京奧運；物流中心；RFID；規劃
??? 近幾年，物流業在我國國民經濟發展中起著舉足輕重的作用。物流業傳統的倉庫操作管理系統主要包括：基于PLC的推垛機集中控制方式、基于有源傳感器布線控制的系統以及采用條形碼來輔助管理的各類倉庫系統。這使我國物流配送中心普遍存在資源應用不合理、工作效率低、貨物進出口管理混亂等諸多問題。
??? 射頻識別(RFID)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID技術出現于第二次世界大戰之后，自誕生以來，以其獨特的優勢，逐漸被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制、物流倉庫管理等領域。
??? 基于RFID的智能倉庫信息管理系統相比傳統控制系統，具有系統總體成本低、實施方便、自動化程度高、精準性能強、應用效果明顯等不可比擬的優勢。
??? 2008北京奧運會基于RFID技術開發和使用的“智能化倉儲管理系統”，實現了對“PC工廠”倉儲管理業務中“PC裸機”、“網絡設備模塊”等“原材料”的收貨、入庫、堆放、倉儲管理、分揀、加工(灌裝、組裝等)、再入庫、再分揀、出庫、發貨等作業自動化與信息透明化。
1 2008北京奧運會智能化倉儲管理系統的解決方案
1.1 解決方案涉及對象
??? 本方案將“PC工廠”倉庫按業務功能的目的劃分為兩大類：
??? (1)原材料管理
??? 其業務功能的目的是將需要進行加工的“灌裝”、“組裝”的器材、“PC裸機”、“網絡設備模塊”等作為原材料來進行管理。劃分專門的“原材料”庫區，結合采用RFID和條碼技術，對各種原材料進行單品—包裝箱—托盤的定位管理。
??? (2)產成品管理
??? 其業務功能是對經過物流加工得到的產品進行獨立的管理。劃分專門的“產成品”庫區，結合采用RFID和條碼技術，對各種產成品進行單品—包裝箱—托盤的定位管理。
??? 用于在庫區進行物品的轉運、儲存的載體主要有兩類：
??? ①動態載體：商品包裝箱 → 托盤 → 運輸車輛→周轉箱(用于各種小型物品的載體)；
??? ②靜態載體：收貨區 → 暫存區 → 平面貨位 → 分揀區 →發貨區。
??? 另外，倉庫內主要的搬運工具有兩種：手動叉車和電瓶車。
1.2 本系統的主要內容及創新點
??? 采用RFID和條碼兼用手持式數據處理終端，識別商品的動態載體(托盤、包裝箱)與靜態載體(功能區域、平面貨位)，建立倉庫內所有相關物體、平面、空間的定位系統。在完成了上述定位系統的基礎上，規范倉庫管理的業務模式，建立起“原材料庫”以及“產成品庫”的倉庫管理業務模型，實現業務流程的重組。
??? 基于這樣的倉庫管理業務模型導入基于RFID技術的具有物流加工管理功能的WMS。
??? 本項目需要解決的關鍵技術點以及創新點有：將奧運PC工廠內部的物流信息徹底透明化，對PC工廠中物流的操作效率與信息準確度有實質性的促進；將奧運物流各環節中的手工操作以自動信息采集技術代替，降低因人為因素產生的錯誤；將原PC工廠內部管理與奧運物流的其他物流體系聯接起來，對于奧組委物流部了解全局物流運轉情況有推動作用。
2 2008北京奧運會智能化倉儲管理系統方案的業務架構與信息架構
2.1 倉庫管理的整體業務架構
??? 北京奧運會倉儲管理系統的業務范圍不僅包括實務過程管理也包括信息管理。奧運物資的信息分類、加工和存儲都通過倉儲系統實現，如圖1所示。同時系統也參與物資上架、碼放、配貨、盤點等物資管理關鍵環節。
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??? 在上述業務基本構架中，全部采用托盤管理，主要聚集在以下方面：
??? (1)原材料管理業務
??? PC工廠的原材料主要是指技術設備供應商提供的沒有灌裝系統的裸機及其配件等。原材料管理主要包括收貨、配貨、揀貨、入庫及盤點等關鍵業務。表1詳細說明了各關鍵業務的具體操作方法。
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??? (2)成品管理業務
??? PC工廠的成品主要是指灌裝操作系統或賽時系統可以交付場館使用的技術設備等。成品管理不僅包括揀貨、發貨及盤點等關鍵業務，還包括了技術設備從場館的回收管理等。表2詳細說明了各關鍵業務的具體操作方法。
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??? (3)PC工廠整體管理業務
??? PC工廠的核心業務流程主要分為原材料收貨、設備組裝、成品發貨和成品退貨4個環節，共20個步驟，詳見圖2。
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??? 圖2中20個步驟可以分為PC工廠手工操作、奧運會原系統操作和本項目WMS系統中的操作。表3詳細列出了核心業務各步驟的操作環境。從表中可以看出，RFID系統的設計使PC工廠的管理更加科學和規范。
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2.2 信息架構
??? 作為一個相對獨立的RFID信息系統與傳統的WMS對接，形成一個完整的建立在RFID技術基礎上的倉庫管理系統，需要將一部分業務信息從傳統WMS中剝離出來，由RFID信息系統進行相關的處理并與傳統的WMS系統進行雙向的信息交換。構成這樣架構的軟件系統主要包括：操作系統(Windows 2003 Server 或Linux)、數據庫系統(Oracle)、倉庫管理系統(WMS)、RFID系統、手持終端子系統、車載終端子系統、標簽信息預處理子系統、標簽打印子系統、WMS信息接口系統。
3 2008北京奧運會智能化倉儲管理系統方案的硬件架構
??? 采用了RFID技術之后，原有WMS的硬件架構基本不變，需要增加、調整的設備器材有：庫區無線網絡設備(AP、電纜、交換機等)，用于移動數據終端與WMS的信息交換；固定式RFID讀寫器以及天線(視環境可選)，用于電瓶車改造；手持式RFID讀寫器，替換傳統WMS所需RF讀寫器；RFID標簽打印設備，用于包裝箱上RFID/條碼標簽的打印；托盤用RFID標簽以及標簽安裝Set、Gen2標簽；平面貨位用RFID標簽以及標簽安裝Set、Gen2標簽；成品箱上RFID標簽以及標簽安裝Set、Gen2標簽。
4 無線網絡實施
4.1 需求分析
??? 為滿足對奧組委物流部PC工廠及IT存儲區內RFID識別、掃描及其他靈活移動作業時數據傳送的要求，需要對場區進行有效的WLAN覆蓋，需滿足以下需求：
??? (1)AP分散部署，集中管控，不單獨配置AP；
??? (2)實現強大射頻管理，能夠自動調節頻段、頻點和發射功率，減少自身同頻干擾，實現高效覆蓋；
??? (3)穩定可靠的無線覆蓋，在出現單一故障點可以自動愈合恢復；
??? (4)提供AP間的快速平滑無縫漫游，解決場區內移動中的數據傳送問題；
??? (5)具備安全能力，保證用戶接入、數據傳送的安全，保證網絡自身管理的安全，有效抵御惡意的無線攻擊和干擾；
??? (6)必須符合IEEE 802.11abg標準，經過Wi-Fi認證。
4.2 無線網絡設計規劃
??? 本方案采用無線網絡產品集中式、可管理架構的無線局域網架構解決方案來實現無線網絡的部署。解決方案將最新的行業標準與一種集中架構和先進功能結合起來，創建出安全、經濟有效并且極具擴展性的無線局域網(WLAN)基礎設施。
??? 無線網絡規劃中采用由一臺中央無線控制器控制和管理“瘦”接入點的集中式無線局域網部署模式。規劃中的3個主要構件包括1個多頻點接入點(AP)、無線控制器(WLC)組合和1套無線管理軟件系統(WCS)。
??? (1)無線接入點：支持802.11a/b/g多種連接技術，對無線數據進行加/解密，對不同應用的數據進行優先級控制和排隊。同時支持無線頻率監控管理，包括非法AP的身份識別和限制，無線接入點和無線控制器之間進行控制和數據的交互。
??? (2)無線控制器：執行多AP的安全控制，包括：安全、聯網、QoS以及用戶的漫游(Roaming)。無線控制器對多個AP的無線數據進行轉發，并對AP改變無線頻率和收到攻擊進行響應。
??? (3)WLAN管理軟件(WCS)：是1套全面的WLAN設計和管理軟件，幫助用戶確定AP的部署位置、管理和配置所有網絡中的AP以及實時監控和匯報WLAN系統的運作情況。 AP的部署位置如圖3所示。
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??? 圖3中括號內數字為IT存儲區和PC工廠相對各自(0,0)所在坐標位置，單位為m。這是一個緊湊型配置，可以在任何1個甚至2個AP失效時仍能通過控制器自動調節臨近AP的功率實現全覆蓋。
??? AP安裝固定于倉庫頂部管道，采用AP 1242型，對惡劣的室內條件和射頻環境具有較強的適應能力。天線使用雙集全向2.4GHz 2.2dB偶級天線，直接用絞鏈安裝于AP外接天線端口，該天線水平為全向，垂直附仰角為65°(3dB角)，非常適于吊裝覆蓋。
??? 本文所述物流倉庫管理系統在管理面積不增加、建設成本相對降低的前提下，提高了倉庫的轉運業務能力及貨物管理精度，降低了倉庫管理費用。由于自動化程度提高，可以減少操作人員數量，并降低人工操作的復雜程度。相對于傳統的標準倉庫，通過本項目的實施可以達到比傳統倉庫高出1倍以上的轉運效率。
參考文獻
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