RFIDを活用した物流追跡・通信情報システムの設計・実装

物流サプライ チェーン管理では、サプライ チェーン プロセス全体にわたる材料と製品の追跡に RFID タグを使用できます。 サプライヤーの供給から生産、倉庫、流通、輸送、販売まで。 生産企業は、製造単位 (作業場など) での秩序ある正しい生産プロセスを確保する必要があります。 倉庫内では、原材料と製品（半製品、完成品）を正確に分類して配置することが求められます。 製品の品質を確保するために、原材料と半製品は加工、梱包、ラベル付け、倉庫への配置および保管が行われ、作業場での製造プロセスを経て完成品が生産されてから倉庫に戻される必要があります。 製品情報の損失による間違いを避けるために、各プロセスでは材料の生産および保管単位にラベルを貼り付けることが義務付けられています。 したがって、最新の測位および通信技術を使用して、要件を満たす常時、全空域、全天候型の物流追跡および通信情報システム（物流追跡および通信情報システム、LTCIS と呼ばれる）を確立する必要があります。 現代の物流サプライチェーンの発展。

2 物流追跡情報システム LTIS（1物流追跡情報システム）

LTISは、商品企画、工場生産、倉庫管理、積み下ろし、長距離輸送などの物流単位において、資材（原材料や製品）、入庫、輸送などの流通情報を追跡・記録するために使用されます。

2.1 LTLS のアーキテクチャ

RFID は特定の材料を識別して追跡することができ、物流と情報の流れの相関と同期を実現できます。 ラベルとラベルが貼られた物体を追跡するには、資料の流通履歴を記録する必要があります。 LTIS は、タグの残りのメモリを使用して、64、96、または 256 ビットの電子製品コード (EPC) に含めることができない追跡情報をリアルタイムで保存および更新します。 この目的のために、ラベル、物流追跡、履歴操作のテーブルという 3 つの重要なテーブルが設計されています。 これらのテーブルは、資料の流通履歴と現在の状況を記録します。 LTIS ハードウェアは、タグ、固定リーダー、ポータブル リーダー、さまざまな場所に分散されたワークステーション、一連の固定アプリケーション サーバー、RFID ミドルウェア サーバー、Web サーバーとデータベース サーバー、Wi-Fi LAN、および GPS 端末で構成されます。 図 1 は、LTIS ソリューションのアーキテクチャを示しています。

ワークロードのバランスをとり、ネットワークの更新とメンテナンスをより便利にし、既存の物流企業のイントラネットとデータベースの標準に準拠するために、LTIS ソフトウェアは分散型 3 レベルのクライアント/サーバー アーキテクチャ システムを採用しています。 追加のソリューションとしてブラウザ/サーバー アーキテクチャも検討してください。

LTIS ソフトウェアには、原材料および半製品処理サブシステムの 6 つの機能ユニットが含まれています。 倉庫監視サブシステム。 材料追跡サブシステム。 システム管理サブシステム。 資材ユニットおよび物流ユニット Wi-Fi 測位サブシステム。 物流輸送ユニット GPS 測位およびナビゲーション システム。

2.2 Wi-Fi/GPS/RFID ソリューションの LTIS

物流作業スペースは非常に広大であるため、または物流輸送ユニットと同様に、基地から遠く離れており、作業環境は閉鎖されているため、従来のほとんどの RFID ソリューションには適用上の障害が生じます。 商品や機器の位置をリアルタイムで提供できる RFID リーダーのインフラストラクチャの開発には費用がかかりすぎ、作業エリアにアンテナを設置する必要があります。 この目的を達成するために、この記事では Wi-Fi/GPS/RFID ソリューション用の LTIS を設計します。 このシステムは、AeroScoutu が新しく発売した UnifiedAssetVisibility (UAV) ソリューションに似ています。 Wi-Fi/GPS/RFID ソリューションは、広範囲の資材ユニットや物流ユニットの位置を特定でき、Wi-Fi アクセス ポイントがまばらに分散されている遠隔地でも測位要件を満たすことができます。

LTIS の Wi-Fi/GPS/RFID ソリューションは、GPS と Wi-Fi アクティブ RFID タグを組み合わせたソリューションを提供します。 このソフトウェアを使用すると、ユーザーは、RFID リーダーとしても機能する複数の標準 802.11 Wi-Fi アクセス ポイントで受信したタグ信号の強度に基づいて、タグ付きアイテムの位置を特定できます。 タグが遠すぎて、その信号が少なくとも 3 つの Wi-Fi アクセス ポイントで受信できない場合、タグに埋め込まれた GPS 受信機がその経度と緯度を特定し、Wi-Fi 信号を通じてデータを送信できます。

GPS または Wi-Fi モードで作業している場合、タグは 510i 内で見つけることができます。n. ただし、GPS はすべての環境で機能するわけではありません。 一部の物流施設は閉鎖されており、衛星打ち上げを受け入れることができません。 各物流ユニットには、一定数の Wi-Fi アクセス ポイントが必要です。 ネットワークは、物流ユニット内のどこにいてもタグから信号を受信できます。

位置決めターゲットにラベルを付けます。 タグには、Wi-Fi および RFID チップ、アンテナ、GPS チップ、モーション センサー、バッテリーが含まれている必要があります。

ジョブタスクを受け取ると、従業員はタスクを完了するためにどのツールが必要かを判断し、Wi-Fi/GPS/RFID ソリューションの LTIS ソフトウェア独立システムにデバイスの名前を入力します。 次に、ソフトウェアは物流ユニットの平面図を表示し、アイテムの位置を示すアイコンが表示されます。 システムは、選択したカテゴリによってすべてのデバイスを検索することもできます。

タグはIDコードとGPSデータを一定間隔で送信します。 タグにはモーション センサーが埋め込まれているため、デバイスが静止している場合、信号は移動している場合よりも低い周波数で送信されます。

最終的な計画は、Wi-Fi/GPS/RFID システムを既存の在庫管理に統合し、すべての物流ユニットに拡張して、空港や港などの大規模な物流現場に適用することです。

2.3 LTISの設計と実装

LTIS では、アプリケーションはハードウェア デバイスと直接通信します。 Wi-Fi/GPS/RFID システムには、デバイス、アプリケーション、RFID ミドルウェアが含まれます。 システムの安定性を確保するために、RFID ミドルウェア サーバーに障害が発生した場合のバックアップ ソリューションとして、別のアプリケーションが RFID リーダーおよびライターとクライアント アプリケーションを接続するように設計されています。 ただし、ローカルのダイナミック リンク ライブラリを呼び出す必要があります。

(1) アプリケーションと RFID リーダー間の通信。 RFID デバイスには、動作周波数の違いにより 4 つのタイプがあります。 多種多様な資材や複雑な作業環境を抱える物流企業では、処理速度やスペクトルの許容範囲などを考慮し、物流業務の要件に応じた柔軟な選択が求められます。 物流部門では、Texas Instruments (TI) の 6,500 ドルの長距離リーダー モジュールなどの固定 RFID リーダー モジュールを選択します。これは、すべての RF およびデジタル機能要件を満たし、さまざまなサプライヤーの Tag-itHF と併用できます。 , Tag-itTMHF-I (国際標準化機構 15693 標準) は、他のすべての ISO15693 標準と通信します。

この記事では、読者とコミュニケーションをとるために 2 つの方法を使用します。 1 つは、クライアント コンピュータ上の 6500 ドルのリーダーを備えたアプリケーション ソフトウェアが、ローカルのダイナミック リンク ライブラリに接続して通信することです。

もう 1 つは、リーダーとクライアント アプリケーションを接続する RFID ミドルウェアをインストールすることです。 上記のダイナミック リンク ライブラリ ファイル (fecom.dll および feisc.du) は、Microsoft の基本クラスを使用して作成されています。 Java を使用し、ローカル リンク ライブラリを呼び出す方法を使用し、Visual C++ を使用し、Java Native Interface (JNI) 標準に従ってミドルウェアを設計します。 RFID ミドルウェアは、読み取りインターフェイス コンポーネント、イベント管理コンポーネント、アプリケーション管理コンポーネントの 3 つの部分に基づいています。 構造を図 3 に示します。

RFID リーダーのアプリケーションは、分散ネットワーク アプリケーションをサポートできる RFID ミドルウェア サーバーを経由する必要があります。 これにより、さまざまなベンダーの異種 RFID リーダーとの互換性が確保され、アプリケーションが特定のハードウェアやロケールに依存しなくなります。 ポータブル RFID リーダーは、タグに保存されている情報を読み取り、参照できます。 ポータブル RFID デバイスは、RFID リーダー モジュールとスマート ターミナルで構成されます。 これらは RS232 またはその他のインターフェイスを介して接続されます。

(2) Wi-Fi/GPS/RFIDの実装

① RFID スマート機器には 3 つの部分が含まれます: RFID データ情報収集ユニット。 データ搬送ユニット。 情報伝達ユニット。

これら 3 つのユニットを通じて、RFID スマート デバイスがスマート端末に統合されます。 選択できるプラットフォームはWindowsMobile、WindowsPocketPC(windowsCE)、AndroidOS、LinuxOSです。 スマートデバイスは、システム管理センターから提供されるデータ指示に従って、データ収集とリアルタイム更新を完了します。 データユニットの構造を図 5 に示します。

最下位レベルはオペレーティング システムとハードウェア構成です。 WindowsMobile、CE、Linux、Android、および symbian システムを選択できます。 選択できるハードウェア サプライヤーには、TI、Qualcomm、Freescale、Samsung、MTK、Broad-com、MarvelandIntel が含まれます。

現在、これらのスマート端末デバイスは市場で簡単に入手できます。 あなただけが必要ですd システム内の標準 C および C++ ソース コード、またはこれらのハードウェア デバイス用の RFID 使用キットおよびインターフェイスを開発します。

データ伝送ユニットには、GSM、WCDMA、CDMA、TD テクノロジー、Wifi テクノロジーなど、現在国内市場で使用されている主流の通信ユニットが含まれます。 これらの技術は、インテリジェント端末装置にリアルタイムのデータ交換環境を提供し、必要に応じて対応するデータ通信ユニットを呼び出すことができます。

RFID ユニットは、ハードウェア デバイスの関連情報を識別する役割を果たします。 スマート端末は、その場所で RFID 情報の収集と処理を維持する責任を負います。 オペレーティング システムの介入により、データ端末はすべてのタスクの調整と報告を担当します。

②例。 各貨物には RFID タグが付いています。 スマート デバイスは、現在のエリアの貨物情報を収集し、統計とレポート機能を提供します。 一般の物流担当者は貨物の状況を把握できます（物流条件下では、スマートデバイスを物流車両に搭載する必要があります）。 車両には200点の商品があり、インテリジェント端末装置がデータを読み取り、システムの指示に従ってリアルタイムでデータを本社サーバーに更新できます。

2.4 スマートデバイスで実現できる基本機能

(1) お問い合わせサービス。 同社が提供するネットワークプラットフォーム上で、一般顧客は物流状況（配送状況や物流開始場所などの伝統的な情報）を含む機能を問い合わせることができる。

(2) トラッキング機能。 その中でも、固定パートナーの顧客や大口顧客の場合、GPS位置情報レポートを追加することで、いつでも商品の位置を把握できるようになります。 （システムが指示を出すと、スマートデバイスはRFID情報、Wifi、GPS位置情報を社内プラットフォームに送信します。）

(3) 定期的な報告機能。 このデバイスは、システムの事前設定設定に従って、商品が指定された GPS 情報ポイントまたは固定 Wi-Fi エリアに到着すると、リアルタイムで SMS リマインダーおよび電子メールリマインダー機能をアクティブにすることができます。 ご予約いただいたお客様にリアルタイムで予約情報をお届けします。

(4) 機能を拡張します。 このデバイスは、現在の物流会社のシステム プラットフォームと統合し、ユーザー端末インターフェイスをスマート デバイス (ラップトップ機能と同様) に拡張できます。 オペレーターは、権限を通じて会社の物流データを管理および更新できます。

拡張機能には以下が含まれます。 プロの顧客向けに、データ収集、データ更新、交通サービス、ビデオ サービスなどを含むスマート ターミナルの高度な開発を提供します。

3. 物流追跡・通信情報システム LTCIS

Wi-Fi、GPRS、インマルサット、インターネットはすべて、独立した通信規格とネットワーク構造を備えた技術的に成熟した通信情報システムです。 これは、物流輸送部門とサプライチェーン内の他の物流部門の間、特に中央制御情報センターとの間の情報伝達およびデータ交換において、独立しているが補完的な役割を果たします。 相互結合とネットワーク化を通じて、信頼性が高く実用的な物流通信情報システム（LCIS）が確立され、材料追跡情報システム、物流追跡および測位ナビゲーションシステム、中央制御システムを接続するアンテナおよび情報ハイウェイになります。 LTIS（Wi-Fi/RFID/GPS）、LCIS（Wi-Fi/GPRS/INMARSAT）、MIS（Management In,formation System）は、通信規格の結合によりネットワーク化を実現し、技術的にはLT-CISを確立しています。 障害物はありません。

  4 結論

本稿では、RFID、GPS、Wi-Fiを統合した物流追跡情報システムのソリューションを提案します。 これに基づいて、最新の通信技術と組み合わせて、全天候、全時間、時空の LTCIS ネットワークが考案されました。 これは、物流企業のサプライチェーンの接続、円滑化、グローバル管理のための良いインスピレーションと試みです。