تصميم وتنفيذ نظام التتبع اللوجستي ومعلومات الاتصالات المعتمد على تقنية RFID

في إدارة سلسلة التوريد اللوجستية، يمكن استخدام علامات RFID لتتبع المواد والمنتجات طوال عملية سلسلة التوريد. من توريد الموردين إلى الإنتاج والتخزين والتوزيع والنقل والمبيعات. يُطلب من مؤسسات الإنتاج ضمان عمليات إنتاج منظمة وصحيحة في وحدات التصنيع (مثل ورش العمل)؛ في وحدات التخزين، يجب تصنيف المواد الخام والمنتجات (المنتجات شبه المصنعة والمنتجات النهائية) ووضعها بدقة. من أجل ضمان جودة المنتج، يجب معالجة المواد الخام والمنتجات شبه المصنعة وتعبئتها ووضع العلامات عليها ووضعها وتخزينها في المستودع، وخوض عملية التصنيع في ورشة العمل لإنتاج المنتجات النهائية ثم إعادتها إلى المستودع. في كل عملية، يجب إرفاق الملصقات بوحدات الإنتاج والتخزين للمواد لتجنب الأخطاء الناجمة عن فقدان معلومات المنتج. لذلك، من الضروري استخدام تقنيات تحديد المواقع والاتصالات الحديثة لإنشاء نظام تتبع لوجستي ومعلومات اتصالات بدوام كامل وفي المجال الجوي وفي جميع الأحوال الجوية (أنظمة التتبع اللوجستي ومعلومات الاتصالات، يشار إليها باسم LTCIS) الذي يلبي المتطلبات وتطوير سلاسل التوريد اللوجستية الحديثة.

2 نظام معلومات التتبع اللوجستي LTIS (1 نظم معلومات التتبع اللوجستي)

يتم استخدام LTIS لتتبع وتسجيل معلومات تداول المواد (المواد الخام والمنتجات)، والتخزين والنقل في الوحدات اللوجستية مثل تخطيط المنتجات، وإنتاج الورش، وإدارة المستودعات، والتحميل والتفريغ، والنقل لمسافات طويلة.

2.1 بنية LTlS

يمكن لـ RFID تحديد وتتبع مواد معينة، ويمكنه تحقيق الارتباط والتزامن بين الخدمات اللوجستية وتدفق المعلومات. لتتبع الملصقات والأشياء المرتبطة بها، من الضروري تسجيل تاريخ تداول المادة. يستخدم LTIS الذاكرة المتبقية للعلامة لتخزين وتحديث معلومات التتبع في الوقت الفعلي والتي لا يمكن احتواؤها في رمز المنتج الإلكتروني (EPC) 64 أو 96 أو 256 بت. تم تصميم ثلاثة جداول مهمة لهذا الغرض، وهي جداول التسميات، وجداول التتبع اللوجستي، والعمليات التاريخية. تسجل هذه الجداول تاريخ التوزيع والحالة الحالية للمواد. تتكون أجهزة LTIS من العلامات، والقارئات الثابتة، والقارئات المحمولة، ومحطات العمل الموزعة في أماكن مختلفة، وسلسلة من خوادم التطبيقات الثابتة، وخوادم RFID الوسيطة، وخوادم الويب وخوادم قواعد البيانات، وشبكة Wi-Fi LAN، ومحطات GPS. ويبين الشكل 1 بنية حل LTIS.

من أجل موازنة عبء العمل، وجعل تحديثات الشبكة وصيانتها أكثر ملاءمة، والامتثال لمعايير الإنترانت وقواعد البيانات الخاصة بالمؤسسات اللوجستية الحالية، يعتمد برنامج LTIS نظام هندسة عميل/خادم موزع على ثلاثة مستويات. ضع في اعتبارك أيضًا بنية المتصفح/الخادم كحل إضافي.

يشتمل برنامج LTIS على 6 وحدات وظيفية: النظام الفرعي لمعالجة المواد الخام والمنتجات شبه النهائية؛ النظام الفرعي لمراقبة المستودعات؛ النظام الفرعي لتتبع المواد؛ النظام الفرعي لإدارة النظام؛ وحدة المواد والوحدة اللوجستية، النظام الفرعي لتحديد المواقع عبر شبكة Wi-Fi؛ وحدة النقل اللوجستي ونظام تحديد المواقع والملاحة.

2.2 LTIS من حل Wi-Fi/GPS/RFID

نظرًا لأن مساحة العمليات اللوجستية واسعة جدًا، أو مثل وحدة النقل اللوجستي، فهي بعيدة عن القاعدة وبيئة العمل مغلقة، مما يخلق عقبات في التطبيق لمعظم حلول RFID التقليدية. يعد تطوير البنية التحتية لقارئات RFID التي يمكنها تحديد موقع البضائع والمعدات في الوقت الفعلي أمرًا مكلفًا للغاية ويتطلب تركيب هوائيات في منطقة العمل. ولتحقيق هذه الغاية، تصمم هذه المقالة LTIS لحلول Wi-Fi/GPS/RFID. يشبه هذا النظام حل UnifiedAssetVisibility (UAV) الذي تم إطلاقه حديثًا من AeroScoutu. يمكن لحل Wi-Fi/GPS/RFID تحديد موقع وحدات المواد والوحدات اللوجستية في منطقة واسعة، ويمكنه تلبية متطلبات تحديد المواقع حتى في المناطق النائية حيث يتم توزيع نقاط الوصول إلى Wi-Fi بشكل متناثر.

يوفر حل Wi-Fi/GPS/RFID من LTIS حلاً من خلال الجمع بين علامات RFID النشطة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وWi-Fi. يتيح البرنامج للمستخدمين تحديد موقع العناصر الموسومة بناءً على قوة إشارات العلامات التي تستقبلها نقاط وصول Wi-Fi 802.11 القياسية المتعددة، والتي تعمل أيضًا كقارئات RFID. عندما تكون العلامة بعيدة جدًا ولا يمكن استقبال إشارتها من خلال ثلاث نقاط وصول Wi-Fi على الأقل، يمكن لجهاز استقبال GPS المضمن في العلامة تحديد خط الطول وخط العرض الخاص بها، ثم إرسال البيانات عبر إشارة Wi-Fi.

عند العمل في وضع GPS أو Wi-Fi، يمكن وضع العلامات ضمن مسافة 510 بوصة. ومع ذلك، لا يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في كافة البيئات. بعض الوحدات اللوجستية مغلقة ولا يمكنها استقبال عمليات إطلاق الأقمار الصناعية. تتطلب كل وحدة لوجستية عددًا معينًا من نقاط الوصول إلى شبكة Wi-Fi. يمكن للشبكة استقبال الإشارات من العلامات في أي مكان في الوحدة اللوجستية.

قم بتسمية هدف تحديد المواقع. يجب أن تحتوي العلامة على Wi-

رقائق Fi وRFID، والهوائيات، وشرائح GPS، وأجهزة استشعار الحركة والبطاريات.

عند تلقي مهمة وظيفية، يحدد الموظف الأدوات اللازمة لإكمال المهمة ويدخل اسم الجهاز في نظام LTIS المستقل الخاص بحل Wi-Fi/GPS/RFID. يعرض البرنامج بعد ذلك مخططًا لوحدة اللوجستيات، مع أيقونات تشير إلى موقع العناصر. يمكن للنظام أيضًا البحث عن جميع الأجهزة حسب الفئات المحددة.

ترسل العلامة رمز الهوية وبيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على فترات زمنية محددة. نظرًا لأن العلامات تحتوي على مستشعرات للحركة مدمجة فيها، فعندما يكون الجهاز ثابتًا، يتم إرسال الإشارة بتردد أقل مما هو عليه عندما يكون متحركًا.

وتتمثل الخطة النهائية في دمج نظام Wi-Fi/GPS/RFID في إدارة المخزون الحالي وتوسيع نطاقه ليشمل جميع الوحدات اللوجستية ليتم تطبيقه على المواقع اللوجستية الأكبر، مثل المطارات والموانئ.

2.3 تصميم وتنفيذ LTIS

في LTIS، تتواصل التطبيقات مباشرة مع الأجهزة. تتضمن أنظمة Wi-Fi/GPS/RFID الأجهزة والتطبيقات والبرمجيات الوسيطة RFID. من أجل ضمان استقرار النظام، تم تصميم تطبيق آخر لتوصيل قارئ وكاتب RFID بتطبيق العميل كحل احتياطي في حالة فشل خادم البرنامج الوسيط RFID. لكنه يحتاج إلى استدعاء مكتبة الارتباط الديناميكي المحلية.

(1) التواصل بين التطبيق وقارئ RFID. هناك أربعة أنواع من أجهزة RFID بسبب اختلاف ترددات التشغيل. في المؤسسات اللوجستية التي لديها أنواع مختلفة من المواد وبيئات العمل المعقدة، مع الأخذ في الاعتبار سرعة المعالجة ونطاق الطيف المسموح به، يلزم الاختيار المرن وفقًا لمتطلبات العمليات اللوجستية. في الوحدة اللوجستية، اختر وحدة قارئ RFID ثابتة، مثل وحدة القارئ طويل المدى بقيمة 6500 دولار من شركة Texas Instruments (TI)، والتي يمكنها تلبية جميع المتطلبات الوظيفية للترددات اللاسلكية والرقمية ويمكن استخدامها مع Tag-itHF من مختلف الموردين. ، يتصل Tag-itTMHF-I (معيار المنظمة الدولية للمعايير 15693) بجميع معايير ISO15693 الأخرى.

تستخدم هذه المقالة طريقتين للتواصل مع القارئ. أحدهما هو أن البرنامج التطبيقي المزود بقارئ بقيمة 6500 دولار على جهاز الكمبيوتر العميل يتواصل عن طريق الاتصال بمكتبة الارتباط الديناميكي المحلية.

والآخر هو تثبيت برنامج وسيط RFID يربط القارئ وتطبيق العميل. تتم كتابة ملفات مكتبة الارتباط الديناميكي المذكورة أعلاه (fecom.dll وfeisc.du) باستخدام فئات Microsoft الأساسية. استخدم Java، واستخدم طريقة استدعاء مكتبة الارتباط المحلية، واستخدم Visual C++، وقم بتصميم البرامج الوسيطة وفقًا لمعيار Java Native Interface (JNI). تعتمد البرمجيات الوسيطة RFID على ثلاثة أجزاء: مكون واجهة القراءة، ومكون إدارة الأحداث، ومكون إدارة التطبيق. يظهر الهيكل في الشكل 3.

يحتاج تطبيق قارئ RFID إلى المرور عبر خادم RFID الوسيط، والذي يمكنه دعم تطبيقات الشبكة الموزعة. فهو يجعل قارئات RFID غير المتجانسة من بائعين مختلفين متوافقة ويجعل التطبيقات مستقلة عن الأجهزة والإعدادات المحلية المحددة. يمكن لقارئات RFID المحمولة قراءة المعلومات المخزنة على العلامات والرجوع إليها. تتكون أجهزة RFID المحمولة من وحدات قارئ RFID ومحطات ذكية. وهي متصلة عبر RS232 أو واجهات أخرى.

(2) تنفيذ شبكات Wi-Fi/GPS/RFID

① تشتمل المعدات الذكية RFID على 3 أجزاء: وحدة جمع معلومات بيانات RFID؛ وحدة حمل البيانات؛ وحدة نقل المعلومات.

من خلال هذه الوحدات الثلاث، يتم دمج الأجهزة الذكية RFID في المحطات الذكية. تتضمن الأنظمة الأساسية التي يمكن تحديدها WindowsMobile، وWindowsPocketPC (windowsCE)، وAndroidOS، وLinuxOS. سيكمل الجهاز الذكي جمع البيانات وتحديثها في الوقت الفعلي وفقًا لتعليمات البيانات المقدمة من مركز إدارة النظام. يظهر هيكل وحدة البيانات في الشكل 5.

أدنى مستوى هو نظام التشغيل وتكوين الأجهزة. يمكنك اختيار أنظمة WindowsMobile وCE وLinux وAndroid وsymbian. يشمل موردو الأجهزة الذين يمكن اختيارهم: TI، وQualcomm، وFreescale، وSamsung، وMTK، وBroad-com، وMarvelandIntel.

في الوقت الحاضر، من السهل العثور على هذه الأجهزة الطرفية الذكية في السوق. ما عليك سوى تطوير كود مصدر C وC++ القياسي في النظام أو مجموعة أدوات استخدام RFID والواجهة الخاصة بهذه الأجهزة.

تشمل وحدات نقل البيانات وحدات الاتصالات السائدة المستخدمة حاليًا في السوق المحلية، بما في ذلك GSM وWCDMA وCDMA وتقنية TD وتقنية Wifi. يمكن لهذه التقنيات توفير بيئة لتبادل البيانات في الوقت الفعلي للأجهزة الطرفية الذكية، ويمكنها استدعاء وحدة اتصالات البيانات المقابلة عند الحاجة.

وحدة RFID مسؤولة عن تحديد المعلومات ذات الصلة بالأجهزة. المحطة الذكية مسؤولة عن الحفاظ على جمع ومعالجة معلومات RFID في موقعها. نظرًا لتدخل نظام التشغيل، تكون محطة البيانات مسؤولة عن التنسيق والإبلاغ عن جميع المهام.

②مثال.

تحتوي كل قطعة من البضائع على علامة RFID؛ الجهاز الذكي مسؤول عن جمع معلومات البضائع في المنطقة الحالية وتوفير الإحصائيات ووظائف إعداد التقارير. يمكن لموظفي الخدمات اللوجستية العامة فهم حالة البضائع (في ظل الظروف اللوجستية، يجب وضع الأجهزة الذكية على مركبة الخدمات اللوجستية)؛ يوجد على السيارة 200 قطعة من البضائع، ويمكن للجهاز الطرفي الذكي قراءة البيانات وتحديث البيانات إلى خادم المقر الرئيسي في الوقت الفعلي وفقًا لتعليمات النظام.

2.4 الوظائف الأساسية التي يمكن للأجهزة الذكية إكمالها

(1) خدمة الاستفسار. على منصة الشبكة التي تقدمها الشركة، يمكن للعملاء العاديين الاستعلام عن الوظائف، بما في ذلك الحالة اللوجستية (المعلومات التقليدية مثل موقع التسليم وبدء الخدمات اللوجستية).

(2) وظيفة التتبع. من بينها، بالنسبة لعملاء الشركاء الثابتين أو العملاء الكبار، فإن إضافة تقارير معلومات موقع GPS يمكن أن تسمح للعملاء بمعرفة موقع البضائع في أي وقت. (عندما يصدر النظام تعليمات، سيقوم الجهاز الذكي بنقل معلومات تحديد المواقع RFID وWifi وGPS إلى منصة الشركة.)

(3) وظيفة تقديم التقارير العادية. يمكن للجهاز تنشيط وظائف التذكير عبر الرسائل القصيرة والبريد الإلكتروني في الوقت الفعلي عندما تصل البضائع إلى نقطة معلومات GPS المحددة أو منطقة wifi الثابتة وفقًا لإعدادات النظام المحددة مسبقًا. تسليم معلومات الحجز للعملاء الذين قاموا بالحجز في الوقت الحقيقي.

(4) توسيع الوظائف. يمكن للجهاز التكامل مع النظام الأساسي الحالي لشركة الخدمات اللوجستية وتوسيع واجهة المستخدم الطرفية لتشمل الأجهزة الذكية (على غرار وظائف الكمبيوتر المحمول). يمكن للمشغلين إدارة وتحديث البيانات اللوجستية للشركة من خلال الأذونات.

تشمل الوظائف الموسعة ما يلي: بالنسبة للعملاء المحترفين، نقدم تطويرًا عالي المستوى للمحطات الذكية، بما في ذلك جمع البيانات وتحديث البيانات وخدمات حركة المرور وخدمات الفيديو وما إلى ذلك.

3. نظام التتبع اللوجستي ومعلومات الاتصالات LTCIS

إن شبكات Wi-Fi وGPRS وINMARSAT والإنترنت كلها أنظمة معلومات اتصالات ناضجة تقنيًا ولها معايير اتصالات وهياكل شبكية مستقلة. وهي تلعب دورًا مستقلاً ولكن تكميليًا في نقل المعلومات وتبادل البيانات بين وحدة النقل اللوجستي والوحدات اللوجستية الأخرى في سلسلة التوريد، خاصة مع مركز معلومات التحكم المركزي. من خلال الاقتران المتبادل والشبكات، يتم إنشاء نظام معلومات اتصالات لوجستية موثوق وعملي (LCIS)، والذي يصبح هوائيًا وطريقًا سريعًا للمعلومات يربط نظام معلومات تتبع المواد ونظام التتبع اللوجستي ونظام الملاحة لتحديد المواقع ونظام التحكم المركزي. يحقق LTIS (Wi-Fi/RFID/GPS)، وLCIS (Wi-Fi/GPRS/INMARSAT)، وMIS (نظام الإدارة والتكوين) الشبكات من خلال اقتران معايير الاتصالات وإنشاء LT-CIS، وهو أمر موجود تقنيًا لا توجد عقبات.

   4. الخلاصة

تقترح هذه المقالة حلاً لنظام معلومات التتبع اللوجستي الذي يدمج RFID وGPS وWi-Fi. بناءً على ذلك، وبالاشتراك مع أحدث تقنيات الاتصالات، تم تصميم شبكة LTCIS صالحة لجميع الأحوال الجوية وفي كل الأوقات وفي الزمان والمكان. إنه مصدر إلهام جيد ومحاولة للاتصال والسلاسة والإدارة العالمية لسلسلة التوريد للمؤسسات اللوجستية.