RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification， RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽和RFID閱讀器之間的無(wú)接觸信息傳遞達(dá)到識(shí)別和數(shù)據(jù)采集的目的。

RFID基本系統(tǒng)由作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)載體的RFID標(biāo)簽、負(fù)責(zé)標(biāo)簽信息讀寫(xiě)的閱讀器、以及在標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)的天線共三部分所組成。RFID閱讀器發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電波能量給標(biāo)簽，用以驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送至后臺(tái)支撐信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。

而從整個(gè)RFID應(yīng)用的角度來(lái)看，系統(tǒng)則可以包括由RFID標(biāo)簽、閱讀器、天線、通信網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用服務(wù)器等所組成的硬件系統(tǒng)，由企業(yè)/組織的信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)所組成的軟件系統(tǒng)，以及具有數(shù)據(jù)采集、過(guò)濾、排序、聚集和轉(zhuǎn)發(fā)等數(shù)據(jù)處理功能、并支撐整個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的中間件系統(tǒng)共三個(gè)子系統(tǒng)。

與條形碼相比，RFID技術(shù)在1）快速掃描、2）體積小型化且形狀多樣化、3）抗污染能力和耐久性、4）可重復(fù)使用、5）穿透性和無(wú)障礙閱讀、6）數(shù)據(jù)的記憶容量大、7）安全性等方面，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

RFID 技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈/物流倉(cāng)庫(kù)管理、自動(dòng)生產(chǎn)線管理、包裹與集裝箱管理、文檔追蹤/圖書(shū)管理、醫(yī)療保健等眾多領(lǐng)域。RFID 技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)、以及其他傳感技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品的編號(hào)、識(shí)別與跟蹤，進(jìn)而創(chuàng)建一個(gè)物理連接的世界，即“物聯(lián)網(wǎng)”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物流與信息流的完美且有機(jī)整合。

煙草行業(yè)的數(shù)字化物流管理現(xiàn)狀

煙草行業(yè)的物流可以分為煙葉生產(chǎn)和收購(gòu)的原料物流、卷煙制造商生產(chǎn)過(guò)程中的內(nèi)部物流即工業(yè)物流、以及成品煙銷售環(huán)節(jié)外部物流即商業(yè)物流。

對(duì)于原料煙葉收購(gòu)，為確保收購(gòu)的煙葉既能符合收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)而同時(shí)又能達(dá)到工商交接的質(zhì)量要求，國(guó)家煙草專賣局出臺(tái)了“原收原調(diào)、一打三掃”措施。目前“一打三掃”陸續(xù)使用條形碼來(lái)唯一標(biāo)識(shí)煙包，并通過(guò)掃描槍可以將條碼標(biāo)識(shí)導(dǎo)入到后臺(tái)信息管理系統(tǒng)中，進(jìn)而就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉質(zhì)量與流向的跟蹤。

對(duì)于成品煙封裝工序中，采用動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)并輔以條碼掃描來(lái)解決需要通過(guò)人工檢查煙箱中是否存在香煙缺條的問(wèn)題，以在一定程度上確保產(chǎn)品的質(zhì)量。而對(duì)于原料煙葉，對(duì)不同級(jí)別的煙葉使用不同的內(nèi)部條碼，可以實(shí)現(xiàn)煙絲的自動(dòng)配料。將條碼用于煙箱堆垛及自動(dòng)分揀系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分揀、運(yùn)輸、堆垛和自動(dòng)儲(chǔ)存。在成品煙出入庫(kù)調(diào)度時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)成品煙的自動(dòng)出庫(kù)和入庫(kù)操作。

在成品煙的銷售物流中，利用條碼技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)成品煙條級(jí)的全程流通跟蹤。另外，輔以其他技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煙草的防偽和銷售安全。

通過(guò)在煙草管理的諸多環(huán)節(jié)中引入條碼技術(shù)，極大地提高了煙草的生產(chǎn)效率和流通效率，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制，而且提高了庫(kù)存管理的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，可使煙草行業(yè)的生產(chǎn)、銷售管理的自動(dòng)化水平上了一個(gè)新臺(tái)階。

但由于傳統(tǒng)的條碼系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)，如需要停止等待逐個(gè)掃描、易污染和折損、批量識(shí)讀效率不高等，無(wú)法滿足快速準(zhǔn)確的需求。而且，目前煙草管理的多個(gè)環(huán)節(jié)還仍然是采用手動(dòng)信息錄入方法，部分環(huán)節(jié)的盤(pán)點(diǎn)效率低下，整個(gè)流程的信息化程度不高。另外，基于條形碼的煙草防偽技術(shù)也存在諸多問(wèn)題和局限性。

因此有必要引入一種新型的技術(shù)，來(lái)幫助提升煙草行業(yè)中生產(chǎn)和物流的數(shù)字化管理水平，實(shí)現(xiàn)我國(guó)煙草生產(chǎn)、銷售、專賣管理等的有一新的跨越。

基于RFID技術(shù)的煙草行業(yè)管理

針對(duì)上述問(wèn)題，可采用基于RFID技術(shù)來(lái)對(duì)煙草行業(yè)中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化管理。RFID技術(shù)不但可以滿足現(xiàn)代物流中配送運(yùn)轉(zhuǎn)模式及高效率的要求；還能通過(guò)從原料收購(gòu)和生產(chǎn)線就開(kāi)始的追蹤，以及在供應(yīng)鏈中提升其透明度，可以有效遏制甚至杜絕體外循環(huán)，并通過(guò)利用RFID技術(shù)并輔以其他技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煙草流通領(lǐng)域中的全程防偽和安全管理。同時(shí)從原料煙葉收購(gòu)和成品煙的生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)始就采用RFID技術(shù)，可以有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，以及煙草產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煙草物流和信息流的暢通，可將煙草環(huán)節(jié)的生產(chǎn)、物流、銷售等信息返回到后臺(tái)運(yùn)營(yíng)信息系統(tǒng)中，最終也可為相關(guān)決策部門(mén)提供分析服務(wù)和決策支持。

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)如條形碼等比較，具有方便快捷（無(wú)需人工操作）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、讀取速度快以及抗復(fù)雜環(huán)境能力強(qiáng)等獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，RFID技術(shù)在原料煙葉收購(gòu)、卷煙生產(chǎn)工藝流程管理、以及成品煙銷售流通管理等環(huán)節(jié)能夠發(fā)揮出巨大的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

以下從在原料煙葉收購(gòu)管理、卷煙生產(chǎn)工藝流程管理、成品煙銷售物流管理、成品煙防偽管理等中應(yīng)用RFID技術(shù)，以及對(duì)煙草相關(guān)RFID數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

基于RFID技術(shù)的原料煙葉收購(gòu)管理

作為規(guī)范煙葉收購(gòu)及工商交接的管理標(biāo)準(zhǔn)，“原收原調(diào)”要求等級(jí)到位、保證質(zhì)量、工商對(duì)接、流程規(guī)范。而“一打三掃”具體操作是指煙草站對(duì)收購(gòu)的煙葉成包打碼（“一打”），出庫(kù)時(shí)掃碼（“三掃”），煙葉移到市公司倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)時(shí)掃碼（“三掃”），煙葉工商交接出庫(kù)時(shí)掃碼（“三掃”）。

針對(duì)“一打三掃”，可以采用RFID技術(shù)陸續(xù)實(shí)施打碼到條，使用RFID標(biāo)簽內(nèi)存出的編碼來(lái)唯一標(biāo)識(shí)煙包，通過(guò)具有無(wú)線接入功能的手持式RFID閱讀器可以將RFID標(biāo)簽編碼導(dǎo)入到基層的后臺(tái)基站信息管理系統(tǒng)中。同時(shí)為盡可能少對(duì)現(xiàn)有物流倉(cāng)儲(chǔ)模式的改變，仍可以使用托盤(pán)作為多件煙載體，在托盤(pán)上也采用RFID托盤(pán)標(biāo)簽來(lái)關(guān)聯(lián)件煙信息。而在商業(yè)入庫(kù)環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)逐件到托盤(pán)件垛的關(guān)聯(lián)，并可以準(zhǔn)確快速地完成整托盤(pán)到貨入庫(kù)掃描工作；在商業(yè)分揀領(lǐng)用出庫(kù)環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)整托盤(pán)出庫(kù)掃描工作。

這樣，在盡量少地改變現(xiàn)有物流運(yùn)作方式的情形下，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉質(zhì)量與流向的準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)跟蹤。進(jìn)而達(dá)到國(guó)家煙草專賣局的“原收原調(diào)”和“一打三掃”要求。

基于RFID技術(shù)的卷煙生產(chǎn)工藝流程管理

而對(duì)于原料煙葉，對(duì)不同級(jí)別的煙葉使用不同的RFID標(biāo)簽編碼進(jìn)行夾板煙的調(diào)運(yùn)。生產(chǎn)中根據(jù)制絲車間生產(chǎn)的需要，中央控制室只需輸入不同的內(nèi)部編碼就可以在煙絲倉(cāng)庫(kù)中自動(dòng)調(diào)度煙絲包來(lái)進(jìn)行煙絲的自動(dòng)配料。

在在制絲環(huán)節(jié)，RFID可應(yīng)用于自動(dòng)儲(chǔ)葉庫(kù)、煙絲自動(dòng)預(yù)混庫(kù)、煙絲自動(dòng)成絲庫(kù)以及煙葉的自動(dòng)拆包與包裝物的自動(dòng)回收。而在卷煙環(huán)節(jié)，RFID可用于煙絲的自動(dòng)供給、濾嘴存儲(chǔ)自動(dòng)化立庫(kù)、條煙與成品煙箱的自動(dòng)輸送與數(shù)據(jù)采集、成品煙的自動(dòng)碼垛與拆垛等。

在喂料環(huán)節(jié)，上位管理系統(tǒng)按先進(jìn)先出的原則指定存儲(chǔ)區(qū)某儲(chǔ)存道排出煙絲箱至出庫(kù)穿梭車上。在出庫(kù)穿梭車上裝RFID閱讀器，校驗(yàn)箱上RFID電子標(biāo)簽信息，確認(rèn)是否與預(yù)定信息相符合。如果信息一致，則正常出庫(kù)；若信息與預(yù)定信息不符合，則送回原來(lái)的存儲(chǔ)通道后重新輸出與預(yù)定信息相符合的煙絲。

在煙箱堆垛及自動(dòng)分揀工序中，將RFID標(biāo)簽編碼用于煙箱堆垛及自動(dòng)分揀系統(tǒng)中。成品煙箱從生產(chǎn)線下來(lái)，匯總到一條運(yùn)輸線上，通過(guò)RFID閱讀器識(shí)別其RFID標(biāo)簽碼后，分別計(jì)數(shù)，自動(dòng)登記完成生產(chǎn)情況，然后經(jīng)機(jī)械手抓取，把不同品牌、不同規(guī)格的卷煙送到指定位置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分揀、運(yùn)輸和自動(dòng)儲(chǔ)存的整個(gè)過(guò)程。

對(duì)于成品煙封裝工序中，采用動(dòng)態(tài)稱重檢測(cè)等方法并輔以RFID技術(shù)來(lái)自動(dòng)檢查煙箱中是否存在缺條。首先通過(guò)RFID標(biāo)簽來(lái)自動(dòng)識(shí)別不同品牌、不同規(guī)格的產(chǎn)品。然后就能根據(jù)不同機(jī)型生產(chǎn)的不同品牌、不同規(guī)格卷煙所對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)重量，準(zhǔn)確檢測(cè)出缺條問(wèn)題，解決了因煙支重量的波動(dòng)、包裝材料規(guī)格不同等帶來(lái)的檢測(cè)難題。

在整個(gè)卷煙生產(chǎn)過(guò)程中， 可以充分應(yīng)用RFID技術(shù)，對(duì)包括煙葉（煙捆，煙桶及煙箱）、非煙草材料（紙筒、粘合劑、薄膜等）、NTM 貨盤(pán)（醋酸鹽纖維、印刷材料、三醋酸甘油酯等）、過(guò)濾盤(pán)及紙箱等生產(chǎn)原料、輔料等物品對(duì)進(jìn)行追蹤管理。

基于RFID技術(shù)的成品煙倉(cāng)庫(kù)物流管理

當(dāng)前為適應(yīng)國(guó)家煙草行業(yè)“一號(hào)工程”需求，實(shí)現(xiàn)成品煙的生產(chǎn)、配送環(huán)節(jié)全流程的信息追蹤管理，可以采用以RFID技術(shù)為核心的煙草物流管理系統(tǒng)，使卷煙的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與商業(yè)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，這樣不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，也提高了成品煙配送銷售環(huán)節(jié)的物流效率與信息的系統(tǒng)管理。

通過(guò)采用RFID配套技術(shù)，煙草原料、成品煙倉(cāng)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、快速和準(zhǔn)確的物品信息采集和關(guān)聯(lián)功能、進(jìn)貨管理功能、出貨管理功能、以及盤(pán)貨和庫(kù)存等實(shí)時(shí)倉(cāng)庫(kù)管理功能。

自動(dòng)入庫(kù)管理：當(dāng)成品卷煙通過(guò)進(jìn)貨口傳送帶進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)時(shí)，掃描并記錄每一件煙的RFID標(biāo)簽信息，并與托盤(pán)所附的RFID標(biāo)簽信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。然后，倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將存貨指令以及出貨位發(fā)到同樣貼有RFID標(biāo)簽的叉車車載系統(tǒng)，按照要求存放到相應(yīng)貨位。同時(shí)，在LED大屏幕上圖表化顯示已經(jīng)入庫(kù)信息。

自動(dòng)出庫(kù)管理：通過(guò)倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)錄入提貨單據(jù)并給定出貨貨位，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將出貨指令發(fā)到同樣貼有RFID標(biāo)簽的叉車車載系統(tǒng)叉車接到出貨指令，到指定貨位叉取托盤(pán)貨物。叉取前叉車讀寫(xiě)器再次確認(rèn)托盤(pán)貨物準(zhǔn)確性，然后將托盤(pán)貨物送至出貨口傳送帶，出貨口傳送帶讀寫(xiě)器讀取托盤(pán)標(biāo)簽信息是否準(zhǔn)確，校驗(yàn)無(wú)誤出貨。同時(shí)，在LED大屏幕上圖表化顯示已經(jīng)入庫(kù)信息。

實(shí)時(shí)倉(cāng)庫(kù)盤(pán)貨與庫(kù)存管理：基于倉(cāng)庫(kù)中實(shí)時(shí)RFID數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確、快速地對(duì)倉(cāng)庫(kù)里存放的物品進(jìn)行盤(pán)貨，并匯報(bào)當(dāng)前庫(kù)存狀態(tài)。

通過(guò)在煙草物流的干線運(yùn)輸（鐵路、公路、水路、航空）、中轉(zhuǎn)接發(fā)、庫(kù)存保管、區(qū)域及城市內(nèi)配送等物流環(huán)節(jié)部署和使用RFID技術(shù)，配合以計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)費(fèi)墊付、貨款結(jié)算、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)等全方位、全過(guò)程、全天候的綜合物流服務(wù)，達(dá)到對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全程精細(xì)化全方位管理和追蹤，有效掌握貨物的動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸、庫(kù)存、貨物組配合理化。

基于RFID技術(shù)的成品煙防偽管理

以打擊煙草行業(yè)中制假售假行為，維護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益，卷煙生產(chǎn)商大都已經(jīng)采用條碼配以先進(jìn)的高科技防偽技術(shù)如印花稅票防偽技術(shù)、全息防偽、激光噴碼機(jī)、溫變防偽技術(shù)、激光變色防偽技術(shù)、以及最新的重離子微孔防偽技術(shù)等。但煙草包裝的防偽不僅是每一包，每一條和每一箱也可能需要防偽功能，而采用RFID標(biāo)簽技術(shù)的射頻防偽技術(shù)是煙草防偽的一個(gè)完善的綜合解決方案。

在通常所說(shuō)的防偽技術(shù)基礎(chǔ)上，借助一包（也可以是一條或一箱）煙上所貼附的RFID標(biāo)簽，有條件的煙草銷售商或煙草專賣管理部門(mén)就可以通過(guò)RFID閱讀器識(shí)別出卷煙產(chǎn)品上的標(biāo)簽，并連接到后臺(tái)的煙草專賣信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)防偽檢測(cè)，而一般消費(fèi)者或煙草專賣巡店員手持式閱讀器或具有RFID功能的手機(jī)，通過(guò)無(wú)線接入設(shè)備登錄到相關(guān)煙草專賣系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢查所購(gòu)卷煙產(chǎn)品的防偽信息。另外，針對(duì)RFID標(biāo)簽本身的防偽目前也已經(jīng)有經(jīng)濟(jì)可行的解決方案可供選用。

RFID數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理技術(shù)

采用RFID技術(shù)之后，煙草收購(gòu)、生產(chǎn)及流通等環(huán)節(jié)的系統(tǒng)將以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的形式高速產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，如何有效地分析和利用這些數(shù)據(jù)，也是在煙草行業(yè)中充分發(fā)揮RFID技術(shù)潛力和作用的關(guān)鍵。

整合RFID數(shù)據(jù)與煙草行業(yè)的后臺(tái)業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)和信息系統(tǒng)，可以助推包括生產(chǎn)等業(yè)務(wù)過(guò)程的自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)煙草原料、生產(chǎn)輔料、生產(chǎn)工具、以及成品煙的準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)追蹤，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和物流倉(cāng)庫(kù)中的物品的精確定位、調(diào)度、和庫(kù)存管理，以及成品煙銷售過(guò)程中的防偽管理等。

原始RFID數(shù)據(jù)所含語(yǔ)義簡(jiǎn)單，只是能夠?qū)崟r(shí)告知于某個(gè)時(shí)刻（時(shí)間戳）某個(gè)物品（RFID標(biāo)簽ID）曾經(jīng)停留于某個(gè)位置（RFID閱讀器或天線的位置），如果需要進(jìn)行更為有效和復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程監(jiān)控，可以對(duì)原始RFID數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)雜事件處理和實(shí)時(shí)復(fù)雜查詢，以得到對(duì)于煙草行業(yè)的生產(chǎn)、流通以及管理過(guò)程有價(jià)值的模式（復(fù)雜事件）。如通過(guò)檢測(cè)給定的時(shí)間段內(nèi)物品是否依次經(jīng)過(guò)了某幾個(gè)位置，來(lái)判斷物品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)等過(guò)程是否存在如遺漏工序、漏檢、盜竊等異常；如通過(guò)統(tǒng)計(jì)物品在指定流水線的工作地點(diǎn)所停留的時(shí)間，來(lái)分析生產(chǎn)流程的效率改進(jìn)機(jī)會(huì)；等等。

對(duì)于產(chǎn)生的大量RFID歷史數(shù)據(jù)，直接丟棄是非常可惜的，因?yàn)檫@些原始數(shù)據(jù)中隱含了很多有價(jià)值的信息。可通過(guò)RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾、聚集以及壓縮技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一些前期預(yù)處理，并存儲(chǔ)到RFID專用的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。隨后，可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、甚至是模式挖掘，結(jié)合煙草本身的產(chǎn)品信息系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)以及專賣系統(tǒng)等，以有效地支持煙草行業(yè)的生產(chǎn)、流通、專賣等環(huán)節(jié)的決策工作。

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