第03章物流信息技术-2-课件

第3章 物流信息技术条形码技术类型、编码方式及应用RFID技术原理及其应用EDI技术原理及其应用空间数据管理技术POS系统原理3.1 条形码技术精品资料你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”1.条形码的产生和发展20世纪20年代，邮政单据分拣，在信封上做条码标识20世纪40年代，美国乔伍德兰德(JoeWoodLand)和伯尼西尔沃(BernySilver)两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备。-靶子20世纪70年代，美国UPC码，欧洲EAN码2条形码的编码 代码就是用符号和数据来描述实体或者实体的属性值。代码就是用符号和数据来描述实体或者实体的属性值。这些实体或者实体的属性值包括商品信息或作为获得其它数据的关键字。例如产品或商品代码、参与方代码、物流相关代码、资金流相关代码和信息流相关代码。1）按码制分类 条形码按码制一般分为九类，常见的有一维条码有39码、EAN码、UPC码、128码，以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等，除此之外还有其他的码制。例如25码出现于60年代后期，主要用于航空系统的机 票的顺序编号；11码主要用于电子元器件标签；矩阵 25码是11码的变形；Plessey 码1971年5月主要由于 图书馆等。EAN.UCC条形码符号 EANUCC系统的条形码体系主要是由EAN-13、EAN-8、UPC-A、UPC-E、UCC/EAN-128和ITF-14这五种条形码所组成的。如ITF-14条码：N1N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14指示符内含贸易项目的EANUCC标识代码（不含校验码）校验码ITF-14的编码结构ITF-14条形码商品条形码 1973年，美国统一代码委员会选定IBM公司的条码系统，作为北美的通用产品代码，即UPC码，应用于食品零售业，利用条码技术进行自动销售，大大加快了食品的流通。其应用相当广泛，如现代化的超市、仓储、证件等。商品单元 变量单元 消费单元 商品单元 定量单元 储运单元 定量单元 变量单元 货运单元UPC(UniversalProductCode)条形码UPC码也称万用条码，是最早大规模应用的条码，其特性是一种长度固定、连续性的条码，可用数字来表示。UPC码共有A、B、C、D、E等五种版本。表 1 UPC码的各种版本版本应用对象格 式UPC-A通用商品SXXXXX XXXXXCUPC-B医药卫生SXXXXX XXXXXCUPC-C产业部门XSXXXXX XXXXXCXUPC-D仓库批发SXXXXX XXXXXCXXUPC-E商品短码XXXXXX注：S系统码X资料码C检查码UPC(UniversalProductCode)条形码UPC-A码范例EAN13条形码的符号结构条形码是由两侧静区、起始字符、左侧数据字符、中间分隔字符和右侧数据字符、校验字符（可选）和终止字符组成，下图给出了一个条形码放大的完整结构：EAN13条形码的符号结构国家代码厂商代码产品代码检查码EAN13条形码的符号结构检查码之计算步骤如下：C1=N1+N3+N5+N7+N9+N11C2=(N2+N4+N6+N8+N10+N12)3CC=(C1+C2)取个位数C(检查码)=10-CC(若值为10，则取0)表2各国EAN国家代码代码国家(或地区)代码国家0009美国加拿大 50英国爱尔兰3037法国690691中国4044德国88韩国460469苏联885泰国955马来西亚888新加坡EAN系统的期刊代码 按照EAN的规定，期刊可以有两种不同的编码方式。一种方式是将其刊作为普通商品进行编码，编码方法按照标准的EAN-13代码的编码方式进行。这种方法可以起到商品标识的作用，但体现不出期刊的特点。另一种方法是按照国际标准期刊号ISSN（International Standard Serials Number）体系进行编码。EAN系统的图书代码 按照国际物品编码协会（EAN）的规范规定，EAN图书代码可以用两种不同的代码结构来表示，一种是利用图书本身的ISBN编号，按EAN和ISBN协议规定。另一种是把图书视为一般商品，然后按EAN商品编码方法进行编码。应用于非零售商品的条码EAN/UCC-14（ITF-14）含有多个包装等级的非零售商品，如果要标识的货物内含有多个包装等级，如装有24条香烟的一整箱烟，或装有6箱烟的托盘等。其标识代码可以选用EAN/UCC-14或EAN/UCC-13。采用EAN/UCC-14时，就是在原EAN/UCC-13代码（不含校验位）前添加包装指示符，并生成新的校验位。包装指示符的取值范围为18。应用于非零售商品的条码EAN/UCC-14（ITF-14）放置位置 UCC/EAN-128条码 UCC/EAN-128条码不用于POS零售结算，用于标识物流单元。应用标识符（AI）是一个24位的代码，用于定义其后续数据的含义和格式。使用AI可以将不同内容的数据表示在一个UCC/EAN-128条码中。不同的数据间不需要分隔，既节省了空间，又为数据的自动采集创造了条件。上图中UCC/EAN-128条码符号示例中的（01）、（17）和（10）即为应用标识符。UCC/EAN-128条码 采用UCC/EAN-128条码表示商品，2）按维数分类一维条形码一维条形码:一维条码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。二维条形码二维条形码：在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码，称为二维条码（2-dimensional bar code）二维条码可以表示包括汉字、照片、指纹、签字在内的小型数据文件；在有限的面积上表示大量信息；对物品进行精确描述；防止各种证件、卡片及单证的仿造；在远离数据库和不便联网的地方实现数据采集。下图为二维条形码示例下图为二维条形码示例二维条形码实例 条形码的应用美国邮政和快递公司常用的条码美国百货条形码：条形码的应用条形码的应用美国的身份证和驾照就是用的二维条码，其中条形码和磁条一般在反面，如下图所示。5.条形码的识别原理 条形码自动识别系统由条形码自动识别系统一般由条形码自动识别设备、系统软件、应用软件等组成。条形码自动识别设备是包括扫描器、译码器、计算机和打印设备，以及显示器。条形码自动识别软件一般包括扫描器输出信号的测量、条形码码制及扫描方向的识别、逻辑值的判断，以及阅读器与计算机之间的数据通信等几部分。5.条形码的识别原理 条形码自动生成序列图 3.2 射频技术 射频技术RF（radio frequency，RF）正是有效解决供应链上各项业务运作数据的输入/输出、业务过程的控制与跟踪，以及减少出错率等难题的一种新技术。射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。1.编码射频识别技术的特点1）可以非接触识读（识读距离可以从十厘米到几十米），特别是高速运动物体，抗恶劣环境能力强，一般污垢覆盖在标签上不影响信息的识读；2）保密性强；3）可同时识别多个识别对象等。应用领域广阔，常用于移动车辆的自动识别、资产跟踪、生产过程控制等。4)容易小型化和多样化的形状5)可重复使用6）记忆容量大7）穿透性（金属材料包装除外）何谓RFIDRFID是英文Radio Frequency Identification缩写，中文称为无线射频识别系统。这是将微小的电子标签(RFID Tag)贴附于物品上，RFID感应器(RFID Reader)借助射频技术识别该电子标签，达到追踪、验证、控制和管理等作用的一种非接触式自动识别技术。2.射频识别技术的组成 RFID系统有三个主要的组成元件，分别是：-电子标签(Tag)，也被称为RFID询答器(RFIDTransponder)、非接触ID标签(ContactlessIDTag)等不同的名称，RFIDtag依本身具电源与分可区分l主动式(ActiveTag)，内有电池，由于电力供应充足所以资料通讯距离较长，可重覆读写，记忆体容量较大，甚至可达1MB；缺点是体积较大且需要更换电池，而且价格比较昂贵，使用寿命较短，只要是应用于军事、医疗、运输管理或某些工业的用途l被动式(PassiveTag)，由天线线圈收集电磁波产生运作时所需要的电力，优点是没有电池、体积小、价格便宜、寿命长；缺点是只能唯读以及通讯距离较短。主要的使用是储存识别资料，例如货物的编号、规格等，常见的应用包括像动物晶片、智慧卡、防盗及门禁管理等。2.射频识别技术的组成-感应器(Reader)，或称辨识器、读码机等，主要是用来读取电子标签，使用射频信号，所以不需要与电子标签接触即可读取资料，并且分为只可读及可读写两种，感应器会与电脑连接，将得到的资料传送至系统上作辨识或后续处理。-天线(Antenna)，在嵌入RFIDTag的物品上会置入天线，用来传递电子标签和感应器之间的射频信号。2.射频识别技术的组成AntennaReaders&Printers etcMiddleware“Edge Server”Business ApplicationsTags,Bar Codes etc3.射频识别技术的系统原理RFID的原理是由感应器持续发射射频讯号，当RFID标签进入感应范围时，就会产生感应电流以获得运作所需的电子，并回应讯息给感应器。以被动式的Tag为例，未进入感应器的感应范围时，Tag是完全静止的，只有当Tag进入感应范围时才会转为启动的状态。感应器不只供给Tag电力，像时间参数及标签内容等资料也是透过感应器来传送。感应器除了具备无线电模组、控制晶片、及感应装置外，通常还会有RS231、RS485等的介面，让接收的资料传送到电脑或控制系统端，如下图4.射频技术的应用和发展第二次世界大战：敌我飞机识别广泛的应用高速公路交费，门禁保安，图书，文件管理，食品，医药管理，军事弹药管理，出入境管理沃尔玛要求全球100家供应商在2005年一月前在货箱和托盘级实现RFID，其余供应商在2006年一月实现。其他公司纷纷跟进。ISO第二代RFID（Gen2）标准出台中国RFID标准即将出台MicrosoftRFID服务开发平台发布1、第二代居民身份证2、车辆管理与票证会议与场地电子门票广深铁路车票羊城通等城市公交系统粤通卡等高速公路管理系统3、食品、药品与动物管理广东、香港等地肉食品类跟踪检疫4、供应链追踪、识别管理RFID鉴别应用鉴别应用RFID商业应用产、供、销供应链应用物流生产制造厂家分销商仓储销售售后服务其他闭环式应用停车场，高速公路保真，防伪，防盗门禁保安体育竞技图书，文件管理食品，医药管理动物跟踪5.射频技术的应用例:RFID在物流通关各环节涉及的空中接口RFID技术在集装箱货运中的应用封箱作业时,将目的地认证信息及到达的有效时间段记录在电子封条中。在途运输中可以自动跟踪集装箱及其货物的情况。RFID在生产管理中的应用应用RFID技术，在生产线管理中提升效率，优化库存管理6.射频识别技术的挑战标准化统一多种国际标准频段使用标准统一标码标准多种软硬件设备标准成本标签设备与现有应用程序和流程集成现代企业商业模式的更新缺乏有力的解决方案（KillerApp）现有资源的限制技术储备，人才储备现有RFID技术成熟度，设备生产能力私密性3.3 3.3 空间数据管理技术空间数据管理技术空间信息系统在物流中的应用物流企业通过无线通信、GIS/GPS能够精确地获取运输车辆的信息，再通过Internet让企业内部和客户访问，从而把整个企业的操作业务变得透明，为协同商务打下基础。1地理信息系统地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）是管理和研究空间数据的由计算机系统、地理数据和用户组成的人机信息系统。它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。GIS概述GIS的基本处理模式GIS是有关空间数据管理和空间信息分析的计算机系统，如图所示说明地理信息系统的基本处理模式。地理信息系统的基本处理模式地理信息系统特征 地理信息系统具有以下三个方面的特征：（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，产生高层次的地理信息；（3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。GIS应包括三个基本部分：计算机系统（硬件、软件）、地理数据库系统、应用人员与组织机构。（1）计算机系统可分为硬件系统、软件系统和GIS的开发工具和硬件/网络平台的选择标准。（2）地理数据库系统由数据库和地理数据库管理系统组成。地理DBMS主要用于数据维护、操作和查询检索。（3）GIS的人员配置有系统项目经理/技术组、数据库经理、数字化操作员、系统操作员、应用分析软件经理和程序编写员。GIS的组成GIS的应用GPS在物流领域的应用可以实时监控车辆等移动目标的位置，根据道路交通状况向移动目标发出实时调度指令。GIS、GPS和无线通信技术的有效结合，再辅以车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定位模型等，能够建立功能强大的物流信息系统，使物流变得实时并且成本最优。物流系统道路网络图2全球定位系统全球定位系统（GPS：GlobalPositioningSystem）是利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对对象进行动态定位的系统。GPS能对静态、动态对象进行动态空间信息的获取，快速、精度均匀、不受天气和时间的限制反馈空间信息。全球定位系统的基本原理GPS系统包括三大部分：空间部分GPS卫星星座；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机。全球定位系统的应用移动数据库技术配合GPS技术，可以用于智能交通管理、大宗货物运输管理。安装在车辆上的GPS定位仪可以实时获取车辆的位置信息，包括经纬度、速度、方向等。通过车辆无线数据通信系统，将车辆的定位信息以短消息方式传送到指挥监控中心，并显示在电子地图上。在运输方面，利用移动计算机与GPS/GIS车辆信息系统相连，使得整个运输车队的运行受到中央调度系统的控制。全球定位系统的应用（1）车辆跟踪利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并可任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。（2）提供出行路线规划和导航提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要的辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线的计算。人工线路设计是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立路线库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计路线，并同时显示汽车运行路径和运行方法。3移动商务中物流定位的架构 随着移动通信技术在中国的迅猛发展，超过四亿用户的手机通讯网络不仅让中国成为了世界上第一大移动通讯市场，更让中国四分之一强的人口提前步入了移动信息社会。“不用再为遍布全国各地的零售点配备电脑，每天的销售数据可以通过手机发回，并直接进入企业的ERP系统；越来越多的用户正通过移动商务解决以前一直困扰企业的难题。移动商务中的物流定位的体系结构 移动商务是与商务活动参与主体最贴近的一类电子商务模式，其商务活动中以应用移动通讯技术使用移动信息终端为特征。与以往商务模式相类似，可以讲移动商务 是电子商务即互联网时代后社会进行移动信息时代的进化产物，更是适应现实环境与需求的产物。移动物流的体系结构移动商务中的物流定位的模式企业移动商务的物流定位模式是多种多样的，一般包括GPS定位、射频技术定位、移动通信定位和混合定位模式。成本最低的目前可能是通过短信定位描述位置信息。目前企业短信市场上的产品大致可分为三个层次：第一层是以纯粹的短信群发为主的，为企业提供促销、广告等消息群发的服务；第二层是把企业短信应用上升到具体的解决方案；第三层是把企业短信应用与企业管理相联系。3.4EDI技术一、EDI产生背景 1、全球贸易额的上升带来了各种贸易单证、文、全球贸易额的上升带来了各种贸易单证、文件数量的激增件数量的激增：美国森林及纸张协会曾经做过统计，得出了美国森林及纸张协会曾经做过统计，得出了用纸量超速增长的规律用纸量超速增长的规律:即年国民生产总值每增加即年国民生产总值每增加10亿美元，用纸量亿美元，用纸量就会增加就会增加8万吨万吨。2、出差错的机率增高、出差错的机率增高：在各类商业贸易单证中有相当大在各类商业贸易单证中有相当大的一部分数据是重复出现的，需要反复地键入。出差错的机率增高，的一部分数据是重复出现的，需要反复地键入。出差错的机率增高，据美国一家大型分销中心统计，有据美国一家大型分销中心统计，有5%的单证中存在着错误。同时重的单证中存在着错误。同时重复录入浪费人力、浪费时间、降低效率复录入浪费人力、浪费时间、降低效率3、市场竞争也出现了新的特征、市场竞争也出现了新的特征：价格因素在竞争中所占的比重逐渐减小，而服务性因素所占比重增大。二、EDI定义内涵资料用统一标准利用电信号传递信息计算机系统之间的连接EDI标准种类EDIFACT:国际上最有名的是联合国欧洲经济委员会国际上最有名的是联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)下属下属第四工作组第四工作组(WP4)于于1986年制定的用于行政管理、商业和运输的电子年制定的用于行政管理、商业和运输的电子数据互换标准数据互换标准EDIFACT(Electronic Data Interchange For Administration,Commerce and TransPort)标准。标准。EDIFACT已被国际已被国际标准化组织标准化组织ISO接收为国际标准，编号为接收为国际标准，编号为ISO9735.流行于欧洲.亚洲ANSIX.12ANSIX.12:广泛应用于北美地区的，由美国国家标准化协会广泛应用于北美地区的，由美国国家标准化协会(ANSI)X.12(ANSI)X.12鉴定委员会鉴定委员会(AXCS.12)(AXCS.12)于于19851985年制定的年制定的ANSI X.12ANSI X.12标准标准EDI标准的未来发展:讲一种语言，用一种标准:ANSI X.12ANSI X.12和和EDIFACTEDIFACT两家已一致同意全力发展两家已一致同意全力发展EDIFACTEDIFACT，使之成为全世界范围内能接受的EDI标准。19921992年年1111月月美国美国ANSI X.12ANSI X.12鉴定委员会又投票决定，鉴定委员会又投票决定，19971997年美国将全部采用年美国将全部采用EDIFACTEDIFACT来代替现有的来代替现有的X.12X.12标准。标准。ANSIANSI官员说：官员说：“19971997年之后，现年之后，现在所有的在所有的X.12X.12标准仍将保留，但新上项目将全部采用标准仍将保留，但新上项目将全部采用EDIFACTEDIFACT标准标准”。EDI标准三要素标准报文标准报文：首部、详情部分、摘要部分以UNH数据开始，以UNT数据段结束。转换步骤：1将公司格式的商业单据转换成平面文件2将平面文件翻译成EDI标准报文数据元素数据元素：基本数据元素（字）和复合数据元素（词）数据段：数据段：是标准报文中的一个信息行，由逻辑相关的数据元素构成UNH+ME000001+ORDRSP：D：96A：UN：EAN005报文头BGM+213+ORSP12856+4订购单应答号ORSP12856，提议修改后接受DTM+137:19970330:102报文日期为1997年3月30日RFF+ON:652744应答号码为652744的订购单DTM+171:19970325:102订购单日期为1997年3月25日NAD+BY+5412345000013:9买方用EAN位置码5412345000013标识RFF+VA:452282买方的增值税号为452282NAD+SU:44:9卖方用EAN位置码5412345000013标识RFF+VA:87765432卖方的增值税号为87765432LIN+1+5+3312345501102:EN第一种用EAN物品编码3312345501102标识 的产品被接受LIN+2+3+3312345501003:EN第二种用EAN物品编码3312345501003标识的产品被修改PIA+1+ABC1234:SA买方商品号ABC1234作为附加标识被提供IMD+C+TU:9产品为贸易单元QTY+21:48订购量为48件DTM+2:19970910:102交货日期为1997年9月10日MOA+203:26400定单分项金额为26400PRI+AAA:550:CT:AAA净计算价格为550PAC+4+1+CS产品包装在箱内TAX+7+VAT+:17.5+S产品按17.5%的标准增值税率MOA+124:4620产品税额为4620TDT+30+31产品的主要运输工具为卡车LIN+3+7+3312345501096第三种用EAN物品编码3312345501096标识的产品没被接受UNS+S细目节与汇总节的分隔符CNT+2:3报文中的分项数量为3UNT+25+ME000001报文中共有25个段EDI报文的产生与传输EDI翻译系统（内部结构）EDI中商业信息的流通方式手式方式与EDI方式的比较EDI贸易的工作步骤三、EDI的发展概况国外EDI发展概况1997年7月1日，美国克林顿政府开始采用EDI方式进行政府采购1997年，英国大约有l万家公司应用EDI每年20一30的速度增长1997年，日本已有800多个注册的增值网(VAN)可提供EDI服务，大约有5万家EDI用户1997年，新加坡的EDI用户大约已有12万家，95以上的贸易申报表格已由EDI进行处理，所需时间可由34天降为1015分钟，每份文件处理成本从5美元降至O8美元，每年可为新加坡节省10亿新元(约合6亿美元)国内EDI的发展概况1991年成立了“中国促进EDI应用协调小组”我国的EDI应用模式分为三种：4一是行业应用模式，如“海关EDI通关系统”、“国际集装箱运输EDI示范工程”等；4二是EDI中心模式，如广东EDI中心，上海港航EDI中心等；4三是ChinaEDI模式，由邮电通信网为支撑提供EDI增值服务。香港零售业应用EDI的典范是百佳超市连锁公司。172家连锁店，由以太网联系30家大买主，需向500家供贷商订购10000多种商品1997年1月30日，台湾实现EDI跨行付款作业EDI在港航集装箱运输中的应用在港航集装箱运输中的应用EDI示范工程网络结构“四点一线”EDI示范工程的基本目标是要在上海、天津、青岛和宁波四个口岸以及中远集团建成互联的EDI网络，它是该工程实现EDI报文传输和进行网络增值服务的物理基础。“四点一线”EDI示范工程交通部“四点一线”网络总体结构EDI数据处理和传输国家公用数据网或公用电话网数据连接模块：一系列高性能有安全防护功能的路由器和交换机EDI的应用（上海联华超市集团EDI应用系统）基本状况上海联华超市集团成立于1992年，目前已发展到有门店250多家。随着经营规模的越来越大，管理工作越来越复杂。公司领导意识到必须搞好计算机网络应用。从1997年开始,成立了总部计算机中心，完成经营信息的汇总、处理。配送中心也完全实现了订货、配送、发货的计算机管理，各门店的计算机应用由总部统一配置、统一开发、统一管理。配送中心与门店之间的货源信息传递通过上海商业高新技术公司的商业增值网以文件方式(Email)完成。上海联华超市集团EDI应用系统3.5POS系统卖场管理传统商店以人工的方式记帐，对商品的管理，往往只能凭记忆、印象或感觉来拿捏商品的流动，因此无法获得准确的商品资讯。系统除了能管理每一种商品外，还可以做销售及利润分析；同时系统能促进商品的流动，避免库存积压，物流资讯正确，不会造成与顾客之间的争议销售服务消费者对销售服务的要求是愈来愈高，如何能正确、迅速的结帐，不让顾客久等，是很重要的，因为如此才能赢得顾客的心。2.5POS系统定义所谓的销售时点管理系统()是利用电脑登录、统计、传送资料的功能，针对商品的销售，即时收集资讯，建立数字化的管理系统。简言之，即是利用自动化的管理，掌握每一项商品的销售情形，而达到正确行销策略目的。2.5POS系统（PointofSales）组成票据打印机条码阅读器客户显示器操作员显示器钱箱收款机主机POS键盘密码键盘IC卡读写器可选设备标准配置