基于RFID物联网技术的智能物流系统设计

李家华

[摘 要]基于RFID物联网技术的智能物流系统是当代物流发展的必然趋势。文章以RFID技术为基础，详细阐述了基于RFID技术的智能物流系统的框架结构和模块功能以及该系统通过RFID技术而完成的整个业务流程，最后针对智能物流系统的配送运输模块建立运输路径模型，并通过随机搜索法进行求解，从而提升基于RFID技术的智能物流系统的高效性和安全性，提升企业的市场竞争力和经济效益。

[关键词]RFID；智能物流系统；RFID阅读器；智能分拣；随机搜索法

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.15.296

1 引 言

随着科学技术的不断快速发展，以及网络经济的逐步兴起，物流服务行业得以飞速发展。由于物流产品的多样化和品种复杂化，传统的“人工”加“条形码”的工作方式工作效率低、人力成本高，已经不能满足现代物流的基本要求。所以，RFID物联网技术的设计对于提升企业运营效率具有非常重要的现实意义。

2 物流系统与RFID物联网技术

物流系统是指以完成物流服务为目的的，在一定的时间和空间内，由所需的输送的物料以及相关人员、设备、运输工具、仓储设备和通信设施等多个相互制约的动态要素构成的有机集合体，实现合理化地对物流产品进行管理，从而获取宏观和微观效益。

RFID物联网技术是让物品“自动说话”技术。在物联网中，将各类信息传感设备置于物品上，并与当前互联网络相互衔接，从而实现物品与网络共享，方便识别与管理。智能的物流系统可以引入RFID物联网技术，将RFID标签放置在物品内部，通过对RFID标签进行采集扫描来获取物品信息，或者对标签进行定位来了解物品的行踪，进而进行盘点、入库、选择配送等物流过程。

3 智能物流系统设计

3.1 智能物流系统框架

基于RFID物联网技术的智能物流系统主要包括后台服务器、计算机网络、物流系统模块以及车载移动模块。其中部署在物流仓库内的物流系统涵盖了入库子系统、库存管理子系统、智能分拣子系统、托盘分配子系统、出库管理子系统以及配送子系统等多个子系统分别来完成各操作的信息管理。基于RFID物联网技术的智能物流系统框架如下图所示。

基于RFID物联网技术的智能物流系统框架图

如下图所示，基于RFID物联网技术的智能物流系统有计算机网络将物流系统，车载移动模块与后台服务器相连，其中后台服务器由两部分构成：中心服务器和数据库服务器，前者用来构建物流系统，来为各个子系统中的硬件设施提供软件支持，而数据库服务器则负责完成对物品数据的处理与保存。物流系统的各个子系统则主要负责对物品进行相应的信息操作。如图所示，入库子管理系统、库存管理子系统和出库管理子系统主要是对物品的进出库以及库存的盘点进行智能化操作和统计；智能分拣系统则是根据RFID阅读器获取的货物上的物品信息以及后台数据库的存储信息进行对比，从而实现物品自动化分拣，车载移动模块主要是对物品提供出入库信息核对以及物品跟踪等服务。

3.2 智能物流系统的业务流程

基于RFID物联网的智能物流系统的基本业务流程主要包括顾客下单、供应商接受订单、订货、物品入库、入库存储、智能分拣、分配托盘、物品出库、配送、物品交货等流程。整个业务流程中，与RFID技术紧密相关的有物品入库、入库存储、智能分拣、分配托盘以及物品出库等过程。

当顾客在供应商物品网站上提交订单后，智能物流系统会根据客户信息，生成订单并告知供应商，而供应商根据订单内的物品信息和客户地址信息来进行发货。此时，供应商会将RFID标签嵌入物品内部，当货物到达顾客所在地的配送中心后，配送中心仓库内的RFID阅读器会根据物品内部的RFID标签来采集物品信息，经将入库的货品进行登记和盘点，并将其输入至后台数据库内进行存储。

3.3 智能物流系统的配送运输路径设计

智能物流系统的配送运输路径设计问题属于一个配送中心向多个周遭固定地点固定送货量的运输路径的选择问题。

对于此问题的求解可以使用仿生学计算方法——随机搜索计算法，首先对全部配送题图内所有可能的求解进行搜索，最后进行比较得出最优解，而后以最优解的区域为中心，再次在全局的范围内进行上述搜索过程，如果此最优解优于上述最优解，则将新的解代替最优解，如果劣于最优解，则仍以之前的最优解为中心，在从另一个区域开始进行全局搜索比较，寻找最优解。在编写程序求解时，首先要对配送中心和所有配送顾客进行编码，然后随机选择两个位置进行逆转从而得到当前解（初始解）的一个领域，并将该区域内的编码目标值f（x）进行解码求得，并将其赋值给最优解Xmin。然后在该邻域内进行循环（循环次数）搜索对比。如果有优于之前的最优解，则将其赋值给最优解Xmin，此时，最优解Xmin發生改变，如果发现该区域内所有解都比最优解值差，则继续搜索。

4 智能系统的应用

基于RFID物联网技术的智能物流管理系统，相对于传统的物流系统来说，在物品的入库、分配、出库、运输工程中应用了物联网的RFID技术，通过射频扫描识别技术来对物品内的RFID标签进行采集来获取物品相应的信息，在物品配送运输环节，根据随机捕食计算法来设计配送路径，保证了货品配送效率，降低了企业配送成本开支，可以实时对物品进行定位跟踪，来确保配送物品的完备性和高效性，从而打破了传统的手动扫描物品和分配的限制，将信息化和自动化应用于物流信息管理系统中来，大大提升了企业运营的效率，提升物流服务质量，智能型的物流管理系统作业错误率大大降低。

基于RFID物联网技术的智能物流系统是电子商务发展的必然趋势，安全高效的RFID物联网技术在智能物流信息管理系统中发挥着非常重要的作用，使物流系统摆脱了人工速度慢、作业错误率高的困境，极大地提升了物流过程中各个步骤之间信息的交换效率，进而提升企业的管理水平。在整个系统和企业的运行过程中，仍旧会碰到很多问题，比如在配送路径中碰到城市交通问题等，所以在配送路径设计时，可以与城市智能交通系统联网，以保证配送路径车流量最佳，进而真正提高了物流企业的市场竞争力和经济效率。

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