RFID在烟草行业应用解决方案

　　目前烟草行业，卷烟生产经营决策管理系统（简称一号工程）一期推广工作已基本完成，“国家烟草专卖局办公自动化系统”二期工作陆续在全国开展起来。随着工作的深入，也逐渐浮现出来一些亟待解决的问题。首先，要将全国的卷烟信息统一管理，是一项异常庞大和烦琐的工作，除了需要进行卷烟的信息跟踪，还需要在多个环节进行信息的确认；其次，传统的条码系统有明显的缺点，如易污染、折损、需要停止等待逐个扫描等，批量识读效率不高，无法满足快速准确的需求。针对上述问题，深圳市万全智能采用RFID无线射频识别技术可以作为一种比较可行的解决方案。

　　用数字化管理系统，来进行对仓库管理的总体的整合，也就是烟草商业企业的数字化仓库管理系统。它不但可以满足现代物流中配送运转模式的要求，适用于大规模繁忙物流配送，确保供应链的高质量数据交流，同时，通过从企业生产线就开始的追踪解决方案以及在供应链中提升其透明度，可以有效遏制甚至杜绝体外循环，能够在烟草专卖管理上发挥出巨大的作用。

　　一、 RFID系统组成及工作原理

　　最基本的RFID系统由RFID电子标签、阅读器、天线三部分组成。阅读器用于读取或写入RFID电子标签信息、天线则起到在RFID电子标签和阅读器间传递射频信号作用。RFlD系统还可通过阅读器的通讯接口与外部计算机连接，进行数据交换，如图1所示。 

图1所示

　　RFID系统基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率读写器的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流电子标签获得能量被激活，电子标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理，主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

　　1、RFID系统由三部分组成： 

　　电子标签(Tag)： 由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码（UID），附着在物体上标识目标对象；当受无线电射频信号照射时，能反射回携带有数字编码信息的射频信号，供阅读器处理识别，并可以重复利用，重复擦写次数多达10万次以上。 

烟草

　　阅读器(Reader)：读写器或称为读出装置，用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，经处理后获取标签数据信息，有时还可以写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； 
　　天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号。
　　通常阅读器发送时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率。常见的工作频率有低频125kHz、高频13.56MHz及超高频915MHz等等，本系统采用的是超高频915MHz。

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　　2、UHF系统的优势

　　二、系统功能设计分析
　
　　1、系统简述

　　 安装托盘和电子标签，在卷烟仓储库房的入口和出口分别部署RFID电子标签信息读写地埋设备，同时配备LED电子显示屏，实时监控托盘及电子标签读写情况，使读取信息读写过程一目了然，确保了扫码数据的准确无误。此外，使用无线网络信号覆盖库房所有角落，手持式RFID读写器可以在整个库房内自由移动读取RFID电子标签，增加了读取操作的灵活性。　
 

　　RFID系统投入使用以后，不仅提高了单线扫码效率，节省了人工，同时，各个出入口的扫码操作可以并发进行，吞吐量大大增加，即使在卷烟销售高峰期，也能及时获取所需码段，有效确保了整个卷烟销售业务的顺利开展。

　　烟草仓库管理系统图

　　2、系统设备组成

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　　三、 系统应用介绍

　　1、托盘式数字化管理优势

　　托盘化已成为烟草成品物流的必然趋势。托盘作为基本数字化管理单位，即托盘上嵌入电子标签，这样既不影响货物的外观质量，又提高货物整体数字化平均单位数量，便于实现大批量货物的精确数字化管理。电子标签在物流配送中心的应用，是基于数字仓库管理应用软件、计算机无线网络技术、现代物流立体高架仓库思想等实现的。

　　1）. 作业效率高
　　2. 物流过程中的破损率大大降低
　　3. 适应作业过程机械化、自动化的需要

　　2）、RFID 叉车应用
　　对于烟草物流特殊的应用环境，RFID 叉车是最佳选择.
　　1. 收发货时，天线可以更加靠近标签的位置，改善读取性能；
　　2. 可以对托盘进行全过程连续跟踪，而不是离散式跟踪；
　　3. 配合相应的库房管理系统，可以实现单步式的作业控制，排除人工介入，提高作业效率的同时，改进和加强管理，实时掌握详细库存及分布；

　　四、 烟草 RFID 流程描述

　　1、采用RFID 技术跟踪管理存货

　　对物流中心内部周转的所有托盘实施号码制管理，通过跟踪管理托盘实现对存货的管理。每个托盘上安装RFID 标签，并将托盘编号写入标签收货作业时，通过万全智能VANCH手持式RFID 读写器，将存货信息与托盘编号箱关联，并将系统指定的存放货位信息写入标签重复使用的标签有效降低运行成本全自动信息采集。

　　2、自动提升机

　　自动提升机配置了万全智能VANCH VF-447N固定式读写器，当完成码垛的托盘被移送到提升机上后，系统自动读取托盘RFID 标签中的货位信息，并自动将该托盘运送到相应的楼层。

　　3、RFID 叉车

　　RFID 叉车负责执行满盘区托盘的出入和搬运工作，并且通过叉车上装备的万全智能VMID-1000移动计算机和无线局域网能够保持与管理信息系统之间的实时数据交换。入库作业时，RFID 叉车将自动读取托盘信息，信息系统将指示叉车司机将托盘运送到指定的货位；移库作业（即将托盘从满盘区移入散盘区）时，系统将指示取货的货位，并对叉车操作的托盘进行确认。

　　4、实时信息交互

　　除上述岗位之外，在其他一些重要的岗位也配备万全智能VMID-1000移动计算机或万全智能VANCH手持式RFID 读写器，使这些工作人员能够实施查询到管理信息系统中的信息，接收系统指令并进行相应的信息反馈。

    
VH-70手持机

　　五、设备连接示意图 
 

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六、件烟配送信息流交互图

　　七、 实施现场图片

　　1、RFID天线布置地坑图

65X65X45cm

　　2、标签安装示意图（标红色部分为标签嵌入安装位置） 
 

　　八、 使用效果

　　1、 实时化
由于采用了RFID 和无线局域网技术，使得整个生产作业现场的信息，实时地、准确无误地被采集上来并反馈给生产管理信息系统。从而实现了该系统能够实时掌握生产作业进度、存货等的实时动态，并据此对现场作业实现调度指挥    

　　2、无纸化
　　由于生产管理信息系统得到了移动计算技术的支持，除少数岗位之外，管理信息系统于生产岗位之间的信息交互完全实现了实时化、电子化和无纸化。从而在提高作业效率、减少差错、降低库存的同时，基本上排除了通过纸面交互信息的直接成本、时间延误以及可能产生的数据差错
 

　　3、 自动化
　　由于采用了RFID 这种最新的自动识别技术，不仅安全排除了人工采集信息所需要的操作成本和可能产生的差错，还通过RFID 技术与系统内其他自动化生产设备的整合，进一步提高了这些设备的自动化水平，是这些自动化设备的效益得以提高。

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　　九、 系统的扩展

　　1、 厂商数字化托盘联运

　　烟草商业配送中心当前的系统还仅仅只是物流中心内部的生产作业管理系统，按照国家烟草总局《数字烟草发展纲要》的宏大战略部署，烟草管理部门将在这套成功系统的基础上，按照国家局“一打两扫”和“两打三扫”的规划，计划将给系统进一步向上延伸，实现厂商数字化托盘化联运。厂商数字化托盘联运，即工业与商业之间的供应链不再以烟件，而是改以托盘为物流基本单位，其好处在于，在满足“一打两扫”监管要求的前提下，进一步提高物流效率，减少甚至排除在人工搬运过程中产生的烟件破损。同时，实现工业和商业企业信息系统之间的信息贯通和一致性。行业卷烟生产经营决策管理系统（简称一号工程）与办公自动化系统（简称二号工程）的全国性建设。

　　2、卷烟生产经营决策管理系统（图1）

　　目前烟草行业管理现状，引入现代物流管理的理念，遵循“计划取码、物流跟踪、到货确认”为主线的总体设计思路。
主要目标包括：实现烟草行业工商数据集成，全面、及时、准确的掌握行业卷烟生产环节及商业环节基础数据；实现对行业卷烟生产经营的全面、及时、准确的监控管理，实现行业生产经营、决策指挥的科学性、即时性；实现行业卷烟生产经营数据日报，按照现有的管理模式，实现汇总、查询、分析、评价、考核、预警、辅助决策等功能。 
 

图1：卷烟生产经营决策管理系统

　　3、国家烟草专卖局办公自动化系统（图2）

　　建设国家局办公自动化系统的目的是为了构建一个基于行业现有信息网络基础的烟草行业办公自动化系统，实现机关内部的公文流转、档案管理、网上审批、信息查询、综合事务管理，以及面向行业内的公文远程传输和远程办公，提高烟草行业办公质量和效率，实现行业信息资源的互联互通和信息共享，对行业的各项公务活动进行跟踪处理。

图2：国家烟草专卖局办公自动化系统

　　4、 地区性扩展

　　鉴于实践已经证明，烟草商业配送中心生产作业系统取得了业内瞩目的成功和经济效益，烟草正计划将这套成功的系统横向延伸扩展到各个区县的分中心，为实现全面的厂商数字化托盘联运做好准备。

　　十、工程实施及售后服务

　　1、 施工人员组成(乙方):

　　2、 工程执行流程图: