RFID技术在物流控制系统中的应用

      供应链管理强调营销、物流及产品之间的相互关系和互动作用。物流不再是作为一个单一的实体存在，而成为现代化管理体系中的重要环节。物流管理也不再局限于自身范围，而是与整个生产、流通过程息息相关。

      物流的管理离不开信息技术的应用。RFID电子标签是目前最为先进的非接触感应技术，因其独有的非接触、阅读速度快、无磨损、寿命长、便于使用等特点，现正广泛应用于各个行业、领域。采用RFID电子标签技术，货场可以收集进出的货柜车的各种信息，并将数据通过互联网综合传送到物流控制中心。有些重要的货物，如剧毒品、危险品等，需要对货物从装载、运输、出库和入库等进行全程的物流监测与控制，及时掌握货物的信息，出现不安全的因素时能够及时报警并记录位置信息，便于人员进行追找。因此，不仅仅需要读取标签信息，更重要的是需要和局域网、Internet、GPS、GPRS等连接，构成完整的监控系统。

      传统物流控制系统的问题是技术分散，数据库控制部分往往和货物进出系统脱节，而货物的运输检测是独成一体。本系统以电子标签记录货物信息，IC卡装载人员身份信息，系统通过GPRS与互联网相连，数据库能实时刷新数据，监控整个物流的过程，与传统物流控制系统相比，大大提高了系统的效率和安全性。

      系统总体设计

      整个系统分为移动物流数据终端和基地控制中心两部分，其中移动物流数据终端安装在货物的进（出）库处及运输货车上，通过GPS获得位置信息，通过GPRS实时向基地控制中心发送位置信息，中心通过互联网将数据转送至物流控制中心数据库，见图1。各部分模块功能如下：

      移动物流数据终端由中央控制器及RFID识读模块、GPS接收模块、IC卡身份识别模块、GPRS模块组成。

      1.移动物流数据终端

      1)电子标签识别装置

      每个货物上分配一个电子标签，电子标签上携带的信息具有唯一性。当货物人、出库时及在运输过程中，电子标签识别装置通过天线对标签上的数据进行读取，把货物的信息记录下来，利用GPRS短信服务传递给远程监控系统。

      

      图1 物流控制系统结构图

      2)GPS定位装置

      GPS定位装置的功能是通过接收卫星信号计算出货物的具体位置，这是货物的全程监控的基础数据。

      3)IC卡身份识别模块

      IC卡身份识别模块主要完成对货物的操作人员的身份和权限的认证，以及操作日志的记录。要求对货物进行操作的人员必须有明确的身份和合法的权限，对特种货物的全程监控包括从货物登记、出入库、上下火车、途中押运等，当非法用户或不具备权限的用户强行操作货物（如火车偷盗事件）时，将产生实时报警信息。合法用户的操作将记录操作的时间、操作类型信息。

      4)GPRS模块

      系统的GPRS模块利用手机模块和SIM卡，进行短消息的发送，发送的短消息包括货物的登记信息、运输人员、上下车、位置信息、报警信息等。

      2.基地控制中心

      1)GPRS通信处理机

      GPRS通信处理机负责接收各货物发来的短消息，通过互联网将数据传给控制中心。

      2)基地控制中心管理系统

      基地控制中心管理系统采用了客户机朋艮务器和浏览器朋艮务器结构相结合的体系结构。B/S结构部分提供非专业人员通过INTERNET或INTRENET网络进行信息查询。为使网络查询系统更加人性化，B/S结构软件前端界面采用了地理信息系统，把各种数据信息放在地图上，当货物不断送来定位信息时，货物在地图上的位置也在不断改变，通过WEB服务器和GIS发布服务器把各种信息发布出去。C/S结构部分主要完成用户管理、卡管理、设备管理、图纸管理、地理信息管理等系统维护功能，同时完成控制命令的下达功能，客户端放在监控中心，每个功能操作都有权限的限制。

      电子标签识读模块设计

      读取RFID电子标签中的设备信息可由ASIC芯片RI-R6C-001A来实现。RI-R6C-001A是TI公司最新开发的针对RFID读写的多协议收发器，支持的协议包括：Tag-it协议，ISO15693-2,ISO14443-2(TYPEA)，因此可读写多种电子标签，适用范围广。由于RI-R6C-001A对外只提供四个引脚：SCLOCK（串行时钟）、DIN（串行数据输入）、DOUT（串行数据输出）和M-ERR（Manchester协议错误标志），其硬件接口电路相对简单，SCLOCK、DIN和DOUT分别连接MCU的SPI串行接口SCK、MOSI和MISO上。时钟线是双向的，发送数据时由MCU控制，接收数据时则由ASIC控制，ASIC在时钟的上升沿锁存数据。DOUT除了具有在接收数据期间的数据输出功能外，还有表征ASIC内部FIFO的功能。M-ERR线用于在同时读多张卡的时候表征数据的冲突情况，平时为低电平，冲突时此线会升为高电平。将该引脚连接到MCU的中断输入端上，用于检测数据输入是否有错误。