基于EPC和RFID技术的物流跟踪系统的设计与实现

织 、管理数据流 。每一个层 次上 的Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系统将 收集、存储和 处 理信 息 ，并 与其他￣ Ｊ Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔwk.baidu.com系统进行 交流 。Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系统需要
＇ ． ｆ ７ Ｐ Ｓ Ｉ Ｌ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ
ＶＡＬＬＥＹ 一囊 ｊ【 高科技产品研发】
Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 系 统 在 实 际应 用 中 ，Ｅ Ｐ Ｃ 电子 标 签 附 着 在 待 识 别 物 体 的 表 面 ， 电 子标 签 中保 存有 约 定 格 式 的 电子 数 据 。读 写器 可 无 接触 地 读 取 并识 别 电子标 签 中所 保 存 的 电子 数 据 ， 从而 达 到 自动 识别 物 体 的 目的 。读 写 器通 过 天 线 发送 出一 定 频 率 的射 频 信 号 ， 电子 标 签接 收到 这 个 无线 电波 时 ， 如果 是 无 源 标签 ，则 凭 借 感应 电流 所 获得 的能 量 将 芯 片 中储 存 的 信息 发 送 给 读 写器 ；如 果 是有 源 标 签 ，则 主 动 将 芯 片信 息 以某 一特 定 频 率 的信 号发 送 给 读 写器 ，被 读 写器 读取 并 解 码后 送 至 电脑主 机 进 行有 关 处 理 。
到 万 维 网 上 的 某 一 具 体 地 点 的 服 务 。 当 一 个 读 写 器 读 取 到 Ｅ Ｐ Ｃ 标 签 的 信 息 时 ，Ｅ Ｐ Ｃ 码 就传 递 给Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系 统 。Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系 统 然 后 再 在 局 域 网 或 因特 网 上 利 用 Ｏ Ｎ Ｓ 对 象 名 解 析 服 务 找 到 这 个 产 品 信 息 所 存 储 的 位 置 。Ｏ Ｎ Ｓ 给Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系 统 指 明 了 存 储 这 个 产 品 的 有 关 信 息 的 服 务 器 ，因 此 就 能够 在 Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系 统 中找 到这 个 文 件 ，并 且 将 这 个 文 件 中的 关 于 这 个 产 品 的 信 息 传 递 过 来 ， 从 而 砬 用于物流信息管理。 ２ ． ２ ． ３应 用 层 应 用 层 通 过 这 款 物 流 跟 踪 系统 平 台 综合 处 理 物 流 企 业 与 消 费 者 的 业 务 需 求 、 主 要 包 括 物 流 企 业 管 理 员 对 采 集 数 据 的 采 集 、发 布 、维 护 ， 以及 用 户 对运 输途 中货 物 的 实时 查 询 。 ２ ． ３ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 频 率 的选 择
完 成 的 主 要 任 务 是 数 据 校 对 、 解 读 器 协 调 、 数据 传 送 、数 据 存 储和任务管理 。 ２ ） 对 象 名 解 析 服 务 。 除 了将 Ｅ Ｐ Ｃ 码 存 储 在 标 签 中外 ，还 需 要一些将Ｅ Ｐ Ｃ 码 与相应 商品信息 进行 匹配的方法 。这个 功能就 由对象 名解析服 务 （ Ｏ Ｎ Ｓ ）来实 现，它 是一个 自动的 网络服务 系统，类似于域 名解析服务 （ Ｄ Ｎ Ｓ ） ，Ｄ Ｎ Ｓ 是 将 一 台 计 算 机 定 位
１ ． １ ＥＰ Ｃ／ ＲＦ Ｉ Ｄ
无 线射 频识 别 技术 （ Ｒ ａ ｄ ｉ Ｏ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ） ， 一种 非 接 触 式 的 自动 识 别技 术 ， 它 通 过 射 频 信 号 自动 识 别 目标 对 象 并 获 取 相 关 数 据 。 Ｉ ． １ ． １ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 系 统 基 本 组 成 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 系 统 的基本组 成包 括 ：①读 写器 ：读 取标 签信 息 的 设 备 ， ； ② 天 线 ： 在 标 签 和 读 写 器 间 传 递 射 频 信 号 ； ③ 标 签 （ Ｅ Ｐ Ｃ ） ： 由耦 合 元 件 及 芯 片 组 成 ，每 个 标 签 具 有 惟 一 的 电子 编 码 ， 附 着 在 物 体 上 标 识 目标 对 象 。 １ ． １ ． ２ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 系 统 分类 １ ）按 工 作 频 率 分 类 。Ｅ Ｐ Ｃ 电子 标 签 可 分 为 低 频 系 统 和 高 频 系统 。低 频 系统 工 作 频 率通 常 小 于３ ０ Ｍ Ｈ ｚ ， 典 型 工 作 频 段 为 ｌ ２ ５ Ｋ Ｈ ｚ 、２ ２ ５ Ｋ Ｈ ｚ 、ｉ ３ ． ５ ６ Ｍ Ｈ ｚ ￣ 等 。 高 频 系 统 工 作 频 率 通 常 大 于 ４ ０ ０ Ｍ Ｈ ｚ ， 典 型 工 作 频 段 为４ ３ ３ Ｍ Ｈ ｚ 、９ Ｉ ５ Ｍ Ｈ ｚ 、２ ． ４ ５ Ｇ Ｈ ｚ 、
与 原 理 ，通 过 物 流 企 业 收 揽件 信 息 的实 时 反 馈 ，加 强 企 业 与 顾 客 间 的联 系 ， 实 现 收 揽 件 、物 流 、 顾 客 查 询 的 同 步 ，提 高 物 流 企业 工作 效 率 与服 务质 量 ，增 强 企业 综 合 竞 争 力 。
１ ＥＰ Ｃ， ＲＦＩ Ｄ
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ６ ７ １ —７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ２ ０ ０ ８ ９— ０ ２
０引言
本 文 针 对 现 有 物 流 中 的 信 息 采 集 方 式 和 跟 踪 管 理 方 面 存 在 的 不 足 ，提 出 了基 于 Ｅ Ｐ Ｃ ＊ Ｉ ］ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 的物 流跟 踪 系 统 （ １ ｏ ｇ ｉ Ｓ ｔ ｉ Ｃ Ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ），充分利用Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 自动 识 别 技 术 的 基 本 概 念
５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 等。
大 的 不 足 ， 主 要 表 现 在 可 识 别 性 因 条 码 标 签 表 面 的 污 染 容 易 受 到 影 响 ， 仍 需 人 工 进 行 操 作 ， 相 当 于 半 自动 化 。在 效 率 上 以 及 人 为 因素 影 响 方 面 均 有 进 一 步 改 善 的需 要 ， 尤 其 对 于 在 货 物 配 送 过 程 中 ， 条 码 识 别 存 在 很 大 的难 度 ， 需 要 人 工 进 行 干 涉 找 到 具体的标签 。 ２ ． １ ． ２ 条 码 的容 量 有 限 。 由 于 条 码 本 身 的容 量 有 限 ，不 能 记 录 货 物 来 源 、 目的 地 、 收 揽 件 人 员 等 相 关 信 息 ，所 采 取 的 信 息相 关 技 术 容 易 导 致 记 录 的 不 完 全 和 数 据 的 不 统 一 。 当 发 现 产 品 的 某 一 项 信 息 有 问题 时 ， 不 能 及 时 查 询 出 上 一 环 节 的 信 息 ， 甚至在货物运输途 中，发生物品丢失时也无法探寻其踪 迹。 ２ ． １ ． ３ 物 流 过 程 中 的 信 息 发 布 滞 后 。 目前 ，物 流 公 司对 货 物 信 息 的 发 布 严 重 滞 后 ，有 时 已经 确 认 收 到 了货 物 ，但 物 流 公 司 的 数 据 显 示 仍 是 运 输 途 中 基于 以上分 析 ，本文提 出了基于Ｅ Ｐ Ｃ ＊ Ｈ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ ！ 陵术 的 物 流 跟 踪 系 统 ，对 物 流 过 程 中 的 货 物 信 息 进 行 快速 地 精 确 采 集 、解 析 和 信 息 实 时 发 布 。 同 时 系 统 的应 用 为 消 费 者 的 及 时 、 高 效 、 准 确 信 息 查 询 提 供 了便 利 ， 是 实 现 企 业 物 流 信 息 化 的枢 纽 信 息 系
２ ． ２ ． ２ 网络 层
２系统总 体描述
２ ． １系 统需 求分 析 目前 的 物 流 信 息 采 集 方 式 与 信 息 发 布 大 致 存 在 以下 问题 ： ２ ． １ ． １物 流信 息采集方式效率低下 。虽然 目前基于条码的 采 集 方 式 无 论 是 从 录 入 速 度 、 准 确 性 方 面 ， 均 比人 工 手 写 方 式 有 了 很 大 的进 步 。 但 由于 其 技 术 本 身 的缺 陷 使 该 方 式 仍 存 在 很
签 、Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 读 写 器 、Ｇ Ｐ Ｓ 、 传 感 器 等 设 备 ， 在 这 一 层 次 主 要 实 现 感 知 和 识 别 物 体 ，采 集 和 捕 获 物 流 过 程 中 的 相 关 信 息 。 一 方 面 ，物流 企业对 运输 货物装 载Ｅ Ｐ Ｃ 电 子 标 签 ， 并 录 入 货 物 具 体 信 息 ，为 顾 客 后 续 的 查 询 打 下 基 础 ；另 一 方 面 物 流 过 程 中 的 中 间 单 位 ， 可 以运 用 感 知 层 自动 地 快 速 识 别 货 物 ，从 而 提 高 揽 件 效率。
２ ． ２ ． １ 感 知 层
２ ） 按 供 电方 式 分类 。Ｅ Ｐ Ｃ 电子 标 签 可 分 为 无 源 系 统 和 有 源
系统 。
感 知 层 由各 种 具 有 感 知 能 力 的 设 备 组 成 ， 包 括 Ｅ Ｐ Ｃ 电 子 标
１ ． ２ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 系统 的工 作 原理
网 络 层 将 感 知 层 获 取 的 相 关 数 据 信 息 通 过 现 行 的 通 信 网 络 ， 如３ Ｇ 网络 、 互 联 网 、 移 动 通 信 网 、 ｗ ｉ ｆ ｉ 无 线 网 络 等 的 传 输 ，实 现 信 息 实 时传 递 和 处 理 。 １ ）Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 系统 。每 件物流货物 都加上Ｅ Ｐ Ｃ 标 签之后 ，在 运 输过 程 中，读 写器器将 不 断收到 一连 串的Ｅ Ｐ Ｃ 码 。为 了传 送和 管 理 这 些 数 据 ，引 入 一 种 名 ｎ ｑ Ｓ Ａ Ｖ Ａ Ｎ Ｔ 的软 件 技 术 ，它 相 当 于 网 络的神经系 统 。Ｓ ａ ｖ ａ ｎ ｔ 是一个分布 式的结构 ，以层次化进 行组
高 频 主 要 应 用 在 供 应链 管 理 、生 产 线 自动 化 、 集 装 箱 管 理 等 领 域。 由于超高频利用 电场来传输能量 ，读取距 离 比较远 （ 无源 可达１ ０ ｍ ） ， 且有 很 高 的数 据 传 输 速 率 ，在 很 短 的 时 间 可 以读 取 大 量 的 电子 标 签 ， 同 时 相 对 于 高频 的 电 子标 签 来 说 ，该 频 段 的 电 子 标 签 无 须 与 金属 分 开 。经 综 合 考 虑 与 比 较 ， 本 系 统 选 择 超 高 频 频 段 来 测 试 ，但 在 系 统 测 试 过 程 中 ， 随 着 环 境 的变 化 ， 仍有 信 号 不稳 定 的现 象 存 在 。
统。
２ ． ２系统 总 体 结 构设 计 为 了 能 够 低 成 本 实 现 物 流 跟 踪 系 统 ， 并 且 能够 实 现 与 互 联 网和 数 据 库 兼 容 ， 本 系 统 采 用 了三 层 的 体 系 结 构 。该 系 统 主 要 由Ｅ Ｐ Ｃ 电 子 标 签 、Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 读 写器 （ 固定 式和 手持 式 ）、Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 中 间 件 产 品 、Ｗ ｅ ｂ ￣ Ｊ Ｅ 务器和数据库服务器组成 。
ＳＩ ＬＩ Ｃ
【 高科技产品研发 】
赣 ＶＡ Ｌ
基 于Ｅ Ｐ Ｃ和Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技 术 的 物 流 跟 踪 系 统 的 设 计 与实 现
马生忠 姜 帆 ’
（ 宁夏大学 数 学计算机 学院 宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ２ １）
摘 要 ： 基 于 目前物流企 业货物跟 踪 系统 的需求 分析 ，提 出基 于Ｅ Ｐ ｃ和ＲＦ Ｉ Ｄ射频 识别技 术的 物流跟踪 系统 ，通过 阐述ＲＦ Ｉ Ｄ射频 技术 的概 念 和工作原 理 ，设计 出物流跟 踪 系统 的总体架构及 实施 方案 ，期 望为物 流信息化 建设发挥 积极作 用。 关键 词 ： 物 联 网；Ｅ Ｐ Ｃ／ Ｉ ｋ Ｆ Ｉ Ｄ；物流 跟踪