RFID技术在烟草物流中的应用效果

赖如勤，于 闽，陈 玲（福建省烟草公司南平市公司，福建 南平 353000）



RFID技术在烟草物流中的应用效果

赖如勤，于 闽，陈 玲
（福建省烟草公司南平市公司，福建 南平 353000）

摘 要：介绍 RFID技术在烟草物流中的典型应用，探讨 RFID技术在烟草产业大物流中全面推广和深入应用前景。RFID技术可节约成本、减少差错，有效提升物流各个环节的工作效率，实现烟草物流全程可追踪，产品质量可追溯，打造全面感知、高效敏捷的烟草物流。同时提出RFID技术在烟草行业大物流应用中面临的问题和解决思路，必须加快烟草行业RFID应用规范和技术标准制定；建立烟草行业RFID应用信息安全防范体系；加快烟草行业工商物流仓储设施及物流系统的改造升级。

关键词：RFID；烟草物流；物流系统；规范标准；信息安全

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即无线射频识别。RFID应用系统包括标签（Tag）、天线（Antenna）、读写器（Reader）和RFID计算机系统四部分［1］。随着计算机技术、大规模集成电路、网络通信、物联网等技术的不断发展，RFID技术在各行各业广泛应用，已进入商业化大规模应用阶段。由于其具有非接触识别、多目标识别和高速移动物体识别等特点［2］，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一，RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输及控制管理等众多领域［3-5］。

近年来RFID技术在烟草行业中的应用也在不断推进和扩展，在应用中取得了明显成效［6-8］，但在行业应用的深度和广度还不够，要使RFID技术在烟草产业大物流链中全程感知和贯穿应用还需解决一些实际问题，还要进一步制定可行的行业统一方案和规范标准。

1 RFID技术在卷烟商业物流中的成功应用

2007年国家烟草专卖局（以下简称国家局）在烟草行业推广使用卷烟生产经营“两打三扫”项目（国家局“一号工程”），为更好地配合该项目在烟草商业环节的实施，有效提高物流运行效率，烟草商业企业推广使用基于RFID技术的仓储物流管理模式。即以托盘作为件烟载体，应用RFID技术，采用托盘电子标签关联件烟信息的方式，使件烟条码信息采集系统能够简单快捷地采集相关信息。在商业入库环节实现件烟到货，托盘件垛关联和整托盘入库扫描，同样在商业分拣领用出库环节也实现件垛关联和整托盘出库扫描，大大提高出入库效率和仓储管理水平［9-10］。

托盘电子标签采用先进的RFID技术，通过配套的读写设备将件烟码写入托盘电子标签中，同时读写器从电子标签读出写入的信息传送到仓储系统。

1.1 入库管理

在商业到货环节，零散的件烟到货进行“一号工程”件烟条码扫码完成后，先进行码垛（一垛为一托盘），然后进行码垛数据的关联，即把件烟条码信息与垛信息数据关联，再将垛信息写入电子标签，RFID应用软件在把垛信息写入电子标签的同时，把相关信息传送给仓储管理系统。仓储管理系统取出RFID编号，根据RFID的卷烟信息和当前仓储单据匹配，自动分配货位，与RFID编号进行关联，并将关联信息显示在大屏上。其工作流程见图1。

图1 零散件烟入库流程示意图Fig.1 Diagram of the cigarette storage process

对于工业整托盘件烟到货的情况，则直接对安装有电子标签的托盘进行按垛扫描，RFID应用软件解密解析出托盘上所有件烟的信息，然后把相关信息传送给仓储管理系统，自动进行货位分配。该模式效率比零散件烟到货入库操作简单、不易出错，其效率更高。

1.2 仓储管理

在仓储管理环节，采用以托盘的形式存储件烟，若发生托盘上实物件烟调整或变更的情况，需要同时对托盘电子标签的信息进行更新，即使用RFID移动设备进行垛信息调整，以保证托盘上实物与电子标签的信息实时一致性。

1.3 出库管理

在分拣领用扫描出库环节，根据RFID编号和当前出库数据进行匹配，找到出库单指定的货位及货位出库的详细信息。以托盘为单位通过RFID设备进行电子标签扫描，采集托盘上的件烟条码包数据，完成数据扫描并将信息显示在大屏幕上。其工作流程见图2。

图2 件烟出库流程示意图Fig.2 Diagram of the cigarette EX-warehouse process

1.4 应用成效

RFID在卷烟商业出入库环节的成功应用，使物流效率得到明显提高，节省了人工成本，大大减小物流作业的劳动强度，具体见表1。

随着RFID技术在卷烟物流中的深入应用，软硬件系统得到不断优化完善，仓储智能化和物流自动化水平大大提高，应用取得了显著的效益。表现在：一是提高了采集件烟信息的整体效率；二是降低物流环节中反复拆散成垛件烟导致的损坏；三是满足烟草企业对数据实时性的要求；四是降低成本、简化操作、提升服务；五是实现工商业务信息系统的整合对接，提高系统的准确性和可扩展性；六是符合当前行业物联网发展的趋势［11］。

2 RFID技术在烟草物流的应用扩展

2.1 RFID在烟叶物流中的应用

2014年烟草行业信息化工作提出，要通过国家烟草专卖局“一号工程”的功能升级，推动以烟叶计划和物流管控为核心的烟叶信息化建设，用信息化支撑烟叶生产、加工和调拨业务的全过程管理，解决烟叶供应链流程断裂、数据不完整的问题，实现卷烟和烟叶计划与物流跟踪监控全覆盖。因而RFID技术在烟草物流中有许多应用可以扩展和延伸。

表1 RFID在卷烟商业出入库环节应用前后效率对比Table 1 RFID application efficiency in the cigarette storage areas before and after contrast

福建烟草于 2007年率先在烟叶物流中实施烟叶“一打三扫”应用项目，即烟草站收购的烟叶打成标准烟包后信息系统对其编码（一维条形码），将条码打印后系挂在烟包上（此为一打），烟草站烟包出库时对烟包进行扫码出库（此为一扫）；中心仓库接收烟草站调运来的烟叶进行入库时再进行扫码（此为二扫）；中心仓库烟叶销售出库时再一次进行扫码（此为三扫）。烟叶“一打三扫”项目的应用在规范烟叶物流运转，提高烟叶物流效率方面取得一定成效，特别是可实现对烟叶质量的追踪管理。但由于一维条形码形式的“一打三扫”环节多，人工操作效率较低，人工扫码容易出错，容易造成重复扫码、漏扫等现象。

“一打三扫”的应用为RFID技术在烟叶物流中的应用提供了技术和业务基础。随着RFID技术的不断成熟，同时借鉴RFID技术在卷烟物流中的普遍应用，RFID在烟叶物流中的应用显示其优越性。目前福建烟草主要是在原烟烟包中心仓库出入库环节中在托盘（烟筐）上使用RFID技术，其实现原理类似卷烟商业入库和出库管理，其应用成效见表2。部分省外烟草在试点应用RFID代替烟叶物流“一打三扫”全过程，即用RFID卡代替一维条码卡，用RFID读写设备代替一维条码读取设备进行感应式扫码，提高扫码效率和扫码准确度，减小条码扫码劳动强度［12］。

部分烟叶复烤加工企业正在试点与烟叶上下游烟草企业物流对接，如福建武夷烟叶有限公司正试点应用RFID技术与烟叶产区烟叶物流对接，即原烟在复烤加工企业出入库时对安装有电子标签的托盘（烟筐）直接进行整托盘扫描，实现托盘（烟筐）上的电子标签与托盘（烟筐）上所有原烟烟包信息关联入库；打叶复烤后的成品片烟也用 RFID电子标签实现与浙江中烟工业有限责任公司片叶入库对接，成品片烟到达中烟仓库入库时，通过直接扫描托盘上的电子标签，实现托盘上的电子标签与托盘上所有片烟烟箱信息关联入库，即只要扫描托盘上的一个电子标签就可完成整托盘烟叶的出入库，不用再对每包（箱）烟叶逐一扫描，大大提高了物流仓储效率，减少了人力和物力成本。通过原烟电子标签信息可追溯原烟品种、产地、生产标准、收购站等信息，成品片烟电子标签信息可追溯片烟加工清选班次、生产工艺、烟叶产地等信息，实现烟叶全过程 GAP管理，有助于提高烟叶生产质量管理水平［13］。

表2 RFID在原烟中心仓库出入库环节应用前后效率对比Table 2 RFID application efficiency in the center warehouse of tobacco storage before and after contrast

2.2 RFID在卷烟批零在途中的应用

国家局“一号工程”是烟草行业实施最早、覆盖面最广的物联网应用成功案例，它结合RFID技术实现了用烟箱条码感知烟箱流向，让烟箱“说话”的过程。2014年福建烟草商业企业开发了基于RFID技术的卷烟批零在途信息系统，系统使用一车一卡、一户一卡、一箱一码形式，让车辆、零售户、卷烟、送货员“说话”，实现批零过程中人、车、物的 100%全程感知、实时监管。人包括零售客户和内部员工，车包括内部车和外部车、物包括成品卷烟和各种物流资源，这里所指卡即为 RFID卡。系统应用取得良好成效，保证卷烟配送的高效性、安全性、完整性、准时性，可降低物流成本、提高送货效率、提升服务水平。如原来每条线路需2个送货员，使用FRID技术后每条线路只需1个送货员就可完成送货任务，每条送货线路送货时间比原来平均减少了1 h，同时实现送货到户100%无差错。具体实现流程见图3。

图3 卷烟批零在途全面感知流程图Fig.3 Diagram of the comprehensive perception process of cigarette on road

3 RFID技术在烟草物流全面推广应用中存在的问题及对策

3.1 存在问题

在近年的实际应用过程中，RFID技术在烟草产业大物流的推广应用过程中也遇到一些难点问题，如缺乏统一的行业标准、系统改造困难、数据接口复杂等问题，具体表现在以下四个方面。

3.1.1 烟草工商物流仓储设施及信息系统建设标准不统一 卷烟工业企业现代物流仓储设施建设一般早于商业企业，早期工业企业仓储建设由于缺乏统一行业标准，造成各工业企业仓储设施及仓储信息系统建设技术标准都不统一。商业企业现代仓储体系建设虽然比工业企业迟，但早期的建设也没有统一的行业标准。由于标准不一致，造成工业整托盘卷烟出库后到商业无法直接整托盘入库，如某工业企业卷烟仓储按 24件组成一托盘（一垛）进行仓储管理，某商业企业按照其仓储设施标准设计的是按 30件组成一托盘（一垛）入库，这样就无法实现工商企业整托盘直接对接出入库。

工商仓储管理信息系统由于各自建设，造成数据信息无法直接读取，需要对系统进行改造，实现数据对接。国家局于 2014年启动了同城卷烟托盘联运工作，下发了国烟办综［2014］134号文《国家烟草专卖局办公室关于在行业工商企业间开展同城卷烟托盘联运工作的通知》，同年下发了国烟办综［2014］455号文《国家烟草专卖局办公室关于工商企业同城卷烟托盘联运涉及行业生产经营决策管理系统改造相关事宜的通知》，同城卷烟工商企业按照国家局部署要求，同时结合实际，对各自信息系统进行了改造，基本实现了同城卷烟托盘联运整托盘出入库对接或共用仓储资源。而省际间工商企业由于远距离的托盘回收管理存在实际困难，如托盘周转时间长，物流成本较高、信息系统改造接口多等原因，造成省际间卷烟工商整托盘直接对接扫码入库的比例不大。目前福建烟草商业省际间基本实现了与浙江中烟、上海中烟的卷烟整托盘直接对接入库，这为今后加大省际间工商企业卷烟托盘联运积累了技术和工作经验。

3.1.2 烟草行业两烟物流环节RFID对接存在实际困难 最突出的是烟叶产区与烟叶复烤加工企业的对接、复烤加工企业与卷烟工业的对接有相当难度。目前烟叶产区烟叶物流大部分还是用一维条形码实现“一打三扫”，RFID主要用于烟叶中心仓库的物流管理。复烤加工企业一般也还未全面使用RFID进行烟叶物流管理，其物流无法与上下游企业实现RFID对接。存在烟叶产区、复烤加工企业、卷烟工业企业物流信息系统技术标准、功能体系各不相同，系统数据对接难度高，信息系统改造和升级工作量大。

3.1.3 RFID技术标准缺乏 目前国际上没有一个统一的标准，这是RFID市场化进程受阻的一个重要原因，只有信息产业部2007年发布的《800/900 MHz频段射频识别（RFID）技术应用规定（试行）》文件作为当前国内应用的暂行规范［14］。2008年 11月全国烟草标准化技术委员会信息分技术委员会发布了《卷烟联运平托盘电子标签应用规范》，该标准适用于以联运平托盘为载体的卷烟成品物流环节。烟草行业其他物流环节RFID应用标准规范还在制定完善中，烟草大产业物流还没有形成全面的RFID电子标签应用标准规范。

3.1.4 技术上某些验证机制的缺乏带来信息泄漏隐患 由于RFID标签层和读写器层采用无线射频信号通过电磁波进行通信，通信过程中没有任何物理及可见接触，感知层节点和设备一般存在于开放环境中，使得应用系统在数据采集灵活、方便的同时，传递的信息缺乏可靠的安全保护能力。最常见的威胁是通过无线读取器或手机在远距离不接触的情况下获取读写器和电子标签的数据信息。通常的攻击方式有：信息篡改、信息伪造、信息重放、信息中断，以及非法跟踪标签，干扰读写器和标签的正常工作，截取标签数据传递信息等［15-17］。

3.2 对策

3.2.1 加快行业RFID应用规范和技术标准的制定

要实现烟草产业大物流的全面贯通，首要的是抓紧制定发布行业统一的RFID技术应用规范标准，特别是要尽快制定烟叶及烟叶复烤加工环节的 RFID技术标准，制定烟叶联运托盘电子标签应用规范等行业性统一规范。这是最基础的工作，是互联互通的基本条件。

3.2.2 建立行业RFID应用信息安全防范体系 工商企业要按照信息安全等级保护要求，对RFID各应用环节可能存在安全隐患进行全面诊断、评估分析，制定可行的安全防范机制。目前避免RFID应用安全隐患的策略主要有：Kill命令、主动干扰、静电屏蔽等物理方法；哈希锁、哈希链、重加密机制、挑战响应机制等安全协议方法；上述物理和安全协议两种方法的结合使用。在隐私方面主要是防止攻击者对RFID标签进行任何形式的非法跟踪；在认证方面主要是要确保标签层只能与合法的读写器进行通信［18-21］。

3.2.3 加快行业工商物流仓储设施及物流系统的改造升级 目前RFID在卷烟工商各自的物流环节应用已较成熟，但工商整托盘联运出入库直接对接的范围不大、比例不高，工商企业务必加快物流仓储设施和信息系统的改造和升级，尽快统一托盘件烟标准数量。RFID在烟叶物流中应用还不多，因为在RFID技术烟叶物流实施应用过程中还有许多实际问题要解决，最主要的是烟叶产区、复烤加工企业、卷烟工业的ERP和物流信息系统要进行很大的升级改造，才能实现烟叶复烤加工企业物流与上下游企业物流的对接，目前烟草行业要集中主要力量加快这个环节的物流系统改造，如果用RFID技术实现了复烤加工企业与其上下游企业的物流对接，那烟草产业大物流将可顺利贯通，物流效率将大大提高，真正实现烟草产业全面感知的敏捷物流，实现烟草制品从原料到成品的全过程 GAP质量体系管理。

4 结 语

大数据、云计算、物联网、移动互联技术改变了传统商业模式，推进烟草企业全面转型进入电子商务时代，电子商务要求建立敏捷、高效的现代物流体系为基础，RFID技术正是现代物流体系建设必不可少的先进手段［22］。卷烟“一号工程”“两打三扫”、烟叶“一打三扫”的应用为RFID在行业物流中的深入应用提供了技术标准、数据接口、信息流向等基础标准规范，明确了实现的技术路径，积累了工作方法［23］。今后在加快统一制定和发布行业物流RFID应用规范和技术标准基础上，积极推进行业物流设施和信息系统的全面改造升级，RFID在行业物流的深入和全面应用将成为可能，其应用将进一步推进烟草行业降本增效，极大提高物流效率，提升物流现代化水平，推进烟草产业高效可持续发展。

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Application Effect of RFID Technology in Tobacco Logistics

LAI Ruqin， YU Min， CHEN Ling
（Fujian Nanping Tobacco Company， Nanping， Fujian 353000， China）

Abstract:In this article we introduce the typical application of RFID technology in the tobacco logistics， discuss the prospect of comprehensive promotion and application of RFID technology in the logistics system of the whole tobacco industry.RFID technology can save costs and reduce errors， effectively improve the work efficiency of the individual links， achieve tracking of the whole procedure of tobacco logistics and tracing of product quality， making a comprehensive and efficient agile perception of tobacco logistics.At the same time we put forward the problems and solutions of RFID technology application in the tobacco industry logistics and make suggestions to accelerate the development of norms and technical standards of RFID application in tobacco industry， to establish the information safety system of RFID application in tobacco industry， and to speed up the upgrade of warehouse facilities and the logistics systems of industry and commerce.

Keywords：RFID； tobacco logistics； logistics system； standard； information security

中图分类号：S572

文章编号：1007-5119（2016）02-0077-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.02.014

作者简介：赖如勤（1969-），硕士，工程师，主要研究方向为信息技术应用及管理。E-mail：423853967@qq.com

收稿日期：2015-09-28