1 引言

    在產(chǎn)品入庫管理過程中，最重要、最核心的問題是產(chǎn)品的識別和入庫單信息的獲取，傳統(tǒng)的人工或條碼識別技術(shù)雖然得到一定的應(yīng)用，但都存在一些固有的缺陷。目前的入庫管理系統(tǒng)在自動化和智能化方面的發(fā)展水平較低，主要面臨以下幾個問題：

    (1)產(chǎn)品識別困難。條碼識別技術(shù)雖有一定的應(yīng)用，但條碼掃描儀必須“看到”條碼才能讀取，條碼容易撕裂或污損，給商品識別帶來一定困難，而且條碼的識別距離很短，也不能對多個產(chǎn)品進行同時識別，這些缺陷使條碼識別技術(shù)在入庫管理方面的應(yīng)用受到一定限制；
    (2)產(chǎn)品信息難以實時獲取。當(dāng)產(chǎn)品入庫時，必需對入庫產(chǎn)品的名稱、分類、規(guī)格、生產(chǎn)廠家、數(shù)量、入庫時間等信息進行記錄，并生成入庫清單，以便以后核對、查實。但這些信息的獲取往往比較困難，有時需要產(chǎn)品供應(yīng)商的協(xié)助，協(xié)調(diào)難度大，信息實時性也較差；
    (3)入庫操作自動化程度不高，人工依賴性強。當(dāng)進入倉庫的物品種類繁多且集中包裝時，更是需要人工清點、登記，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速、準(zhǔn)確入庫的需要。人工清點入庫不但工作量大，而且十分復(fù)雜，非常容易出錯。

    電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使入庫管理的局面煥然一新。電子標(biāo)簽是用來標(biāo)識各種物品的一種新的識別技術(shù)，這種標(biāo)簽根據(jù)無線射頻標(biāo)識原理(RFID，Radio Frequency IdentificationSystem)而生產(chǎn)，它與讀寫器通過無線射頻信號交換信息，是未來標(biāo)識技術(shù)的首選產(chǎn)品。電子標(biāo)簽最大的優(yōu)點就在于：①可以實現(xiàn)非接觸、無視覺識別，因此完成產(chǎn)品識別工作時無須人工干預(yù)，便于實現(xiàn)自動化；②閱讀距離遠(yuǎn)，識別速度快，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測貨物快速進入倉庫；③可進行多目標(biāo)同時讀取，便于監(jiān)測大量貨物同時進入倉庫；④電子標(biāo)簽相對于條碼來說是進行單個產(chǎn)品的標(biāo)識，因此便于通過物聯(lián)網(wǎng)來實時獲取產(chǎn)品的信息。

    電子標(biāo)簽的上述特點直接導(dǎo)致了物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生。隨著全球經(jīng)濟一體化和信息網(wǎng)絡(luò)化進程的加快，為滿足對單個產(chǎn)品的標(biāo)識和高效識別，美國麻省理工大學(xué)Auto—ID研究中心于1999年提出了產(chǎn)品電子代碼EPC(Electronic Product Code)的概念，確立了EPC在全球統(tǒng)一標(biāo)識體系中的戰(zhàn)略地位，使EPC成為一項具有革命眭意義的新技術(shù)，受到了世界眾多發(fā)達(dá)國家的高度重視，被譽為全球物品編碼工作的未來。物聯(lián)網(wǎng)就是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用電子標(biāo)簽為每一物品賦予唯_的標(biāo)識碼一EPC碼，從而構(gòu)造一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)(Internet ofThings)，簡稱“物聯(lián)網(wǎng)”，當(dāng)“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想成為現(xiàn)實的時候，世界上的萬事萬物無論何時、無論何地都能夠彼此相關(guān)，互相“交流”。物聯(lián)網(wǎng)的提出給產(chǎn)品入庫時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫清單提供了一種有效手段，而電子標(biāo)簽可以方便地實現(xiàn)自動化的產(chǎn)品識別和產(chǎn)品信息采集，這兩者的有機結(jié)合使自動化的產(chǎn)品入庫成為可能，從而將大大降低入庫管理中人工干預(yù)的程度，提高產(chǎn)品入庫的自動化和智能化水平。

    本文以電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)的基本原理，對其結(jié)構(gòu)和功能進行了分析，并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)利用電子標(biāo)簽實現(xiàn)了一個典型的自動化入庫管理系統(tǒng)，大大提高產(chǎn)品入庫的快速性和準(zhǔn)確性，不但提高了工作效率，而且還減少人為的差錯。

    2物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理

    物聯(lián)網(wǎng)是以電子標(biāo)簽和EPC碼為基礎(chǔ)，建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的實物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其宗旨是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由信息采集系統(tǒng)、PML信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)和應(yīng)用管理系統(tǒng)四部分組成。它們的功能分別如下：

    (1)信息采集系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)包括產(chǎn)品電子標(biāo)簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成，主要完成產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時。產(chǎn)品EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現(xiàn)自動化EPC信息采集，采集的數(shù)據(jù)將交由上位機信息采集軟件進行進一步的處理，如數(shù)據(jù)校對、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)完整性檢查等，這些經(jīng)過整理的數(shù)據(jù)可以為上層應(yīng)用管理系統(tǒng)使用。
    (2)PML信息服務(wù)器。PML(Physical Markup Language，實體描述語言)信息服務(wù)器由產(chǎn)品生產(chǎn)商建立并維護，他們根據(jù)事先規(guī)定的原則對產(chǎn)品進行編碼，并利用標(biāo)準(zhǔn)的XML對產(chǎn)品的詳細(xì)信息進行描述。PML服務(wù)器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用在于以通用的格式提供對產(chǎn)品原始信息的描述，便于其它節(jié)點的訪問。
    (3)產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)。產(chǎn)品命名服務(wù)器ONS(ObjectName Service)在各信息采集節(jié)點與PML信息服務(wù)器之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)從產(chǎn)品EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。
    (4)應(yīng)用管理系統(tǒng)。應(yīng)用管理系統(tǒng)通過和信息采集軟件(如Savant)之間的接口獲取產(chǎn)品EPC信息，并通過ONS找到產(chǎn)品的PML信息服務(wù)器，從而獲取產(chǎn)品詳細(xì)信息以實現(xiàn)諸如入庫管理、產(chǎn)品路徑跟蹤等應(yīng)用功能。

    物聯(lián)網(wǎng)通過Internet信息世界的互聯(lián)實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián)，實現(xiàn)在任何地方、任何時間可識別任何產(chǎn)品，使產(chǎn)品成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”，并使產(chǎn)品信息流和物流完全同步，從而為產(chǎn)品信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺。這也為產(chǎn)品入庫時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫清單提供了一種有效的手段。

    3基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)

    入庫管理就是對進入倉庫的產(chǎn)品進行識別，并對產(chǎn)品進行分類、核對和登記，生成入庫產(chǎn)品清單，記錄產(chǎn)品的名稱、分類、規(guī)格、入庫時間、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、數(shù)量等信息，并將這些信息更新到庫存記錄。這些工作準(zhǔn)確性要求高、工作量大，人工作業(yè)強度和難度都十分巨大。因此，迫切需要能自動識別產(chǎn)品的技術(shù)和方法，以減輕管理人員的工作量，提高工作效率。入庫管理的關(guān)鍵在于對產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品信息的采集，電子標(biāo)簽以其獨特的優(yōu)點成為產(chǎn)品自動識別的關(guān)鍵技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)則為產(chǎn)品信息共享和互通提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)的基本原理就是以電子標(biāo)簽作為產(chǎn)品識別和信息采集的技術(shù)紐帶，通過在倉庫出入口設(shè)置讀寫器對產(chǎn)品進行自動識別，同時通過物聯(lián)網(wǎng)獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息從而自動生成入庫清單，以達(dá)到自動化入庫管理的目的。基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。它由產(chǎn)品識別、入庫管理、PML服務(wù)器和本地數(shù)據(jù)中心四大功能模塊組成。它們的作用分別如下：

    (1)產(chǎn)品識別。產(chǎn)品識別系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的編碼和識別。在基于電子標(biāo)簽的入庫管理系統(tǒng)采用EPC碼作為產(chǎn)品的唯一標(biāo)識碼，EPC碼是Auto—ID研究中心提出的應(yīng)用于電子標(biāo)簽的編碼規(guī)范，它使全球所有的商品都具有唯一的標(biāo)識，其最大特色就是可以進行單品識別。產(chǎn)品識別系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽和讀寫器。每個產(chǎn)品都附有一個電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽內(nèi)寫有EPC碼作為產(chǎn)品的唯一編碼。存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時，EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現(xiàn)自動化的產(chǎn)品識別和EPC信息采集。入庫讀寫器設(shè)置在倉庫人口，對進入倉庫的產(chǎn)品進行自動識別，并將捕獲的產(chǎn)品EPC碼通過數(shù)據(jù)采集接口傳送到入庫管理模塊作相應(yīng)處理。

    (2)入庫管理。入庫管理模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，它通過數(shù)據(jù)采集接口、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口三個接口同其它幾個功能模塊進行交互，從而實現(xiàn)產(chǎn)品自動入庫管理的功能。入庫管理的作業(yè)流程圖3所示：產(chǎn)品入庫時，由設(shè)置在倉庫人口的入庫讀寫器讀取產(chǎn)品的EPC碼并通過數(shù)據(jù)采集接口交由入庫管理模塊，入庫管理模塊通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口訪問PML服務(wù)器以獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息，并自動生成產(chǎn)品入庫清單，然后通過本地數(shù)據(jù)接口將入庫產(chǎn)品信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。一般來說，入庫單具有如下的信息結(jié)構(gòu)：入庫單(產(chǎn)品EPC碼、產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品分類名、單位、生產(chǎn)日期、有效期、入庫時間、產(chǎn)品說明)，在這一信息結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)品EPC碼由入庫讀寫器自動識別，同時記錄產(chǎn)品的入庫時間，其它的產(chǎn)品信息則可以根據(jù)產(chǎn)品的EPC碼通過訪問PML服務(wù)器獲取，整個入庫清單的生成都是自動進行的，這不但提高了產(chǎn)品入庫的自動化水平和智能化水平，而且也確保了入庫產(chǎn)品信息的準(zhǔn)確性，為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

    當(dāng)然，上述入庫作業(yè)流程的正常進行離不開各種接口模塊的支持，接口模塊包括數(shù)據(jù)采集接口、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口，它們的功能分別如下：
    ①數(shù)據(jù)采集接口：將產(chǎn)品識別模塊捕獲的產(chǎn)品EPC碼傳送繪入庫管理模塊進行相應(yīng)處理。
    ②遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口：由入庫管理模塊調(diào)用，它根據(jù)產(chǎn)品EPC碼通過Intemet訪問遠(yuǎn)程的PML服務(wù)器，以獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息，自動生成產(chǎn)品入庫清單，從而避免入庫時手工錄入數(shù)據(jù)的低效和繁雜。
    ③本地數(shù)據(jù)接口：提供入庫管理模塊訪問本地數(shù)據(jù)中心的接口，通過該接口將入庫產(chǎn)品信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。

    (3)ML服務(wù)器。PML服務(wù)器是由產(chǎn)品生產(chǎn)商建立并維護的產(chǎn)品信息服務(wù)器，它以標(biāo)準(zhǔn)的XML為基礎(chǔ)，提供產(chǎn)品的詳細(xì)信息，如產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品分類、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品說明等。PML服務(wù)器的作用在于提供自動生成產(chǎn)品入庫清單所需的產(chǎn)品詳細(xì)信息，并允許通過產(chǎn)品EPC碼對產(chǎn)品信息進行查詢。PML服務(wù)器的工作原理如圖4所示，它架構(gòu)在一個Web服務(wù)器之上，服務(wù)處理程序?qū)?shù)據(jù)存儲單元中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式，并通過SOAP(簡單對象訪問協(xié)議)引擎向客戶端提供服務(wù)，PML服務(wù)器的優(yōu)勢在于它屏蔽了產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲的異構(gòu)性，以統(tǒng)一的格式和接口向客戶端提供透明的產(chǎn)品信息服務(wù)。

    (4)本地數(shù)據(jù)中心。本地數(shù)據(jù)中心是入庫管理系統(tǒng)存儲和維護本地庫存的本地數(shù)據(jù)庫，產(chǎn)品入庫信息最終都通過本地數(shù)據(jù)接口存儲在本地數(shù)據(jù)中心中，以便查詢和核對?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)圍繞電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)這兩個核心，通過電子標(biāo)簽實現(xiàn)產(chǎn)品的自動識別，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫清單，從而為自動化的入庫管理提供了一種行之有效手段，不僅大大提高產(chǎn)品入庫管理的自動化和智能化水平，而且使入庫管理的準(zhǔn)確性更高，為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

    4基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)功能實現(xiàn)

    依據(jù)上述的基本原理，本文用Jbuilder9．0在Windows平臺下設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于物聯(lián)網(wǎng)的自動人庫管理原型系統(tǒng)。該原型系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化入庫管理，并能依據(jù)產(chǎn)品分類靈活設(shè)定報警值，以便庫存水平超限時發(fā)出報警指示?；陔娮訕?biāo)簽的自動化庫存管理原型系統(tǒng)的入庫管理界面如圖5所示。在圖5中，入庫管理模塊接收從入庫讀寫器傳來的一系列產(chǎn)品EPC碼，通過SOAP接口從遠(yuǎn)程PML服務(wù)器取回產(chǎn)品的詳細(xì)信息，自動生成產(chǎn)品入庫清單(圖5下部分)，通過執(zhí)行“入庫”命令，入庫清單的信息會更新到入庫主表(即本地數(shù)據(jù)中心)中，若某類產(chǎn)品庫存超過庫存上限值，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警指示。用戶還可以依據(jù)生產(chǎn)廠商和分類名對所有入庫產(chǎn)品信息進行分類查詢。

    從前文的原理分析和實驗原型系統(tǒng)的運行情況看，使用基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)會帶來諸多便利和效益，主要的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
    (1)通過電子標(biāo)簽和EPC碼，實現(xiàn)了入庫產(chǎn)品的自動化識別，減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，為入庫自動化奠定了基礎(chǔ)；
    (2)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用給產(chǎn)品入庫時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫單提供了一種有效手段，避免了產(chǎn)品信息錄入的紛繁與復(fù)雜；
    (3)基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)大大提高了產(chǎn)品入庫的快速性和準(zhǔn)確性，不僅提高了入庫效率，而且使入庫產(chǎn)品信息更加準(zhǔn)確，為科學(xué)的庫存管理和決策奠定了良好的基礎(chǔ)?？傊?，電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)以各自獨特的優(yōu)點相結(jié)合，為自動化的入庫管理提供了一種行之有效的解決方案，基于物聯(lián)網(wǎng)的自動人庫管理系統(tǒng)也正在引起越來越多的關(guān)注，相信在不久的將來，它必將在庫存管理中發(fā)揮越來越大的作用。

    5 結(jié)束語

    在入庫管理中最關(guān)鍵的問題是產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品信息的獲取，本文針對傳統(tǒng)入庫管理中存在的兩大瓶頸問題，將電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，利用電子標(biāo)簽作為產(chǎn)品識別的手段，利用物聯(lián)網(wǎng)來獲取入庫產(chǎn)品的詳細(xì)信息并自動生成入庫單，從而提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動入庫管理系統(tǒng)，對其結(jié)構(gòu)和功能進行了詳細(xì)分析，并通過應(yīng)用實例闡明了該系統(tǒng)的可行性和優(yōu)勢。當(dāng)然，電子標(biāo)簽的成本問題、電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定、物聯(lián)網(wǎng)的信息安全等都是影響該系統(tǒng)應(yīng)用普及的關(guān)鍵因素，因此，有必要對這些基礎(chǔ)性問題作進一步深入的研究。

    作者簡介：謝勇(1974-)，男，湖北黃陂人，副教授，研究方向為RFID與供應(yīng)鏈管理、智能決策支持系統(tǒng)、電子商務(wù)與電子市場。