基于RFID的物流自动分拣系统研究与设计

1引言

进入21世纪以来，随着互联网技术和电子商务技术的快速发展，电子商务正在逐渐改变企业的经营方式和人们的购物方式，越来越多人喜欢这种方便、快捷是购物方式。电子商务的蓬勃发展也促使了快递物流行业的迅猛发展，2017年“双十一”全网总销售额达2539.7亿元，产生包裹13.8亿个，意味着有13亿多个包裹需要运输。物流行业也成为最近几年发展最快的行业之一。同时，物流行业的发展也促进了电子商务的发展，消费者在判断商家服务质量时，快递的送货时间、服务质量是其重要评判指标。然而，当前的物流行业，尤其是在网购高峰期，经常出现快递包裹“爆仓”的情景，同时，快递的暴力分拣、错派、丢件等现象时有发生，导致客户满意度下降，严重影响了物流行业的声誉、公司的经济效益和长远发展。造成这种现象的原因主要是短期内收入太多快递包裹，当前的人工分拣模式不能及时地进行分拣。同时，人工分拣直接导致劳动力成本的增加，在当前物流配送过程中，人工成本是最大的成本，若不在技术上做出改善，随着劳动力价格的上涨，人工成本在物流配送中成本占比还将不断提高[1,2]。因此，利用现有的信息化、自动化技术对物理行业的业务处理流程进行改进优化，提高物流行业作业配送效率，成为物流行业研究的重点。

20世纪，国外就开始自动分拣技术、分拣设备的研究，并将研究成果投入实际应用中。实际使用经验显示，大型分拣系统前期投入较大，运营费用较高，成本回收期较长[3,4]。因此，设计一种适合中小企业、投入成本较低的分拣系统成为当前物流行业的迫切需求。本文在分析了物流配送流程和RFID技术优势的基础上，提出了一种基于RFID的物流自动分拣系统方案设计。论文首先对物流快递行业的现状进行了分析，分析物流快递的配送流程和RFID在自动分拣中的优势，对基于RFID的物流自动分拣系统的架构和系统工作流程进行了论述，并对系统的效率进行了分析。

2相关知识

2.1快递业务流程及存在的不足

快递业务流程如图1所示。

图1快递处理流程

快递处理流程主要包括如下过程[7]：

基于RFID的物流自动分拣系统研究与设计

李世正姚佳

（洛阳职业技术学院，河南洛阳471000）

[摘要]RFID技术因其快速读写、移动识别等优势，在多个领域得到广泛应用。针对物流行业中快递包裹人工分拣效率较低、错派、丢件等问题，提出了一种基于RFID的物流自动分拣系统方案设计。论文首先对物流快递行业的现状进行了分析，分析物流快递的配送流程和RFID在自动分拣中的优势，对基于RFID的物流自动分拣系统的架构和系统工作流程进行了论述，并对系统的效率进行了分析。

[关键字]物流配送；自动分拣；RFID

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1008-6609(2018)04-0057-03

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作者简介：李世正(1981-)，男，河南洛阳人，本科，讲师，研究方向为计算机应用。

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（1）客户需要发货时，提出发货请求；

（2）快递公司根据发货请求上门收取客户包裹，或者客户直接将包裹送到公司网点；

（3）客户填写包裹邮寄信息；

（4）快递公司根据邮寄信息、包裹重量等信息进行结算，完成包裹揽收；（5）快递公司进行人工分拣，并将信息录入到后台数据库中，并对快递包裹进行扫描；

（6）将包裹发往集散中心，到达集散中心后还需要进行逐件扫描和人工分拣；

（7）包裹装车运输，在装车时还要进行逐件扫描，如果快递需要中转也要进行多次扫描；

（8）快递到达目的地集散中心，需要再次扫描；

（9）快递到达目的网点，对包裹进行再次扫描、分拣，然后进行派送。

以上快递处理流程，存在以下几方面的问题[8]：

（1）在集散中心进行包裹分拣需要耗费大量的分拣人员，不但效率较低还增加了企业的人力成本。

（2）在进行人工分拣时，由于分拣人员的专业水平和体力原因，存在一定程度的错误率。

（3）当快递包裹发送位置变化后，即使配送目的地属于同一地区，也需要逐件进行扫描，才能对包裹进行跟踪。

2.2RFID技术快递分拣系统的优势

快递分拣系统是对快递包裹按照设定的指令对其进行自动分拣，并将分拣结果输送到指定位置。自动分拣是当前快递包裹配送的重要环节，可以极大地节省人工成本，提高工作效率和包裹分拣的正确率。

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术是物联网中一种常用的数据传输技术，在物联网、工业控制、航空工业等领域得到广泛应用[5,6]。RFID技术应用于快递分拣中具有以下优势：（1）可以对快递包裹从受理到签收全流程中的各环节进行管理，基于RFID技术的快递分拣系统首先将RFID标签打印到快递包裹中，由于RFID标签相对于条形码标签的存储量较大，可以将快递包裹的配送信息，如寄件人信息、收件人信息、包裹属性（重量、资费、时间等）等一并写入标签中，可以实现包裹的深度分拣，提高分拣效率。同时，可以实现对包裹进行全程跟踪、遗失查找等。（2）减少包裹在配送过程中的多业务交接环节。在传统的包裹配送过程中，很多交接环节是必不可少的，但工作确实是重复的，基于RFID技术的分拣系统在一定程度可以减少一些重复性的工作，如可以减少核对和扫描的次数。

3基于RFID快递自动分拣系统设计

3.1系统设计

基于RFID快递自动分拣系统结构如图2所示。

从图2中可以看出，当自动分拣系统运行时，集散中心的快递包裹（在收件时，已粘贴RFID标签）被顺序地放到1号传送带上，经1号传送带进行传输，到达读卡区时，RFID读卡器对RFID电子标签数据进行读取，并将数据传送到控制器进行处理，根据处理结果发送控制信号给单片机控制3号电机正反转和光电开关。当快递包裹根据电子标签送到指定道口后，由4号、5号、6号传送带进行传输，以完成快递包裹的分拣。当包裹传送到指定道口后下一个包裹经过读卡器，控制器对其信息进行处理，以此往返，实现包裹自动分拣。基于RFID的快递包裹自动分拣的流程可描述如下，具体如图3所示。

图2基于RFID快递包裹自动分拣系统结构图

图3快递包裹自动分拣系统流程图

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