物流信息技术.pptx
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1、第七章 物流信息技术,本章框架,框架,7.1 物流信息概述,7.2 物流信息技术,7.3 物联网,一、定义 根据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),物流信息的定义为:反映物流各种活动内容的知识、资料、图像、数据文件的总称。物流信息是物流活动中各个环节生成的信息,与物流过程中的运输、保管、装卸、包装等各种职能有机结合在一起,是整个物流活动顺利进行所不可缺少的,对物流的有效组织、控制、协调和管理具有非常重要的意义。,7.1物流信息概述,二、物流信息的特点,广泛性,时效性,真实性,共享性,物流信息 的特点,1,作业层信息,按物流管理 层次分类,战略层信息,2,按不同物
2、流功能分类,包装信息,流通加工信息,运输信息,仓储信息,解决日常生产和运营的问题,它与组织的日常事务有关,并用以保证完成具体的任务,与发展定位、业务拓展有关。例如物流设施选址、发展定位等,装卸信息,战术层信息,与资源的分配和利用相关,例如月配送计划、采购计划等,搬运信息,配送信息,入库信息,搬运信息,库存信息,出库信息,3,原始信息,按信息加工 程度分类,加工信息,加工信息是对原始信息进行各种方式和各个层次处理后的信息,这种信息是对原始信息的提炼、简化和综合,利用各种分析工作在海量数据中发现潜在的、有用的信息和知识。,原始信息是指未加工的信息,是信息工作的基础,也是最有权威性的凭证性信息。,根
3、据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),物流信息技术的定义为:物流各环节中应用的信息技术,包括计算机、网络、信息分类编码、自动识别、电子数据交换、全球定位系统、地理信息系统等技术,7.2物流信息技术,一、条码技术(一)定义 根据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),条码的定义为:由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的,用以表示一定信息的标识。其中,条是指条码中反射率较低的部分,即黑色或深色的条形。空是指条码中反射率较高的部分,即指白色或浅色的条形。,(二)条码的特点,可靠准确,自由度大,输入速度快,成本低廉,可靠实用,1,定长条码,
4、按照条码的 长度分类,2,按排列方式 分类,连续性条码,非定长条码,非连续性条码,(三)条码的分类,3,按照条码的 长度分类,自校验型条码,非自校验型条码,4,按照维数的 不同分类,一维条码,二维条码,一维条码一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码,主要用于零售商品;物流条码是对在物流过程中的物品及其位置进行标识,主要包括UCC/EAN-128码、ITF-14码、39码、库德巴码等,主要用于非零售的物流单元。一维条码一般只在水平方向上表达信息,垂直方向的高度通常是为了便于阅读器的对准。对于每一种商品,它的编码是唯一的,在使用过程中一维条码通常仅作为识别信息,是
5、通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。,UPC-A码,UPC-E码,UAN-13码,交叉25 码,二维条码二维条码是在二维空间上由具有特殊结构的几何图形元素按一定规律和顺序组合成的图形,利用构成计算机内部逻辑基础的0、1比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。目前,国外先进发达国家已将此项技术广泛应用于国防、海关、税务、公共安全、交通运输等信息自动携带、传递和防伪领域。,(1)二维条码的特点二维条码除具有一维条码的优点以外,还具有如下特点:编码范围更广。二维条码的信息容量比一维条码高几十倍以上,不仅可以保存英文、数字等符号信息,还可以保存中文、图片、声音
6、、指纹、签字等多种数据类型。保密性和纠错能力强。二维条码可加密,具有很高的保密性,且纠错能力很强,当纠错等级提高时,污损50%依然可以完整读出信息。读取更方便。二维条码可以用扫描仪扫描或用摄像头直接读取,无需后台数据库支持,使用起来十分方便。另外,二维条码还具有条码符号形状大小可变的特点。,(2)二维条码的分类 堆叠式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成,其编码原理是建立在一维条码基础之上,按需要将一维条码 堆积成两行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点,识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加,需要对行进行判定。,Code 16K,Co
7、de 49,PDF417码,矩阵式二维码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码,是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。在矩阵相应元素位置上,用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”,点不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。,QR Code,Data Matrix,Maxi Code,汉信码,(四)条码识读设备 条码识读设备是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到计算机或者别的设备。1.工作原理 条码识读的基本工作原理为:由光源发
8、出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,使之产生电信号,信号经过电路放大后产生一模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比,再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。,1,接触式条码 扫描器,按条码识读的扫描方式来分类,接触式条码 扫描器,非接触式识读设备包括CCD扫描器、激光扫描器。,接触式条码扫描设备包括光笔与卡槽式条码扫描器,1.条码识读设备的分类,PEN400光笔条码扫描器,卡槽式条码扫描器,CCD扫描器,激光扫描器,2,手持式条码 扫描器,按操作方式来分类,固定式条码 扫描器,适用
9、于省力、人手劳动强度大(如超市的扫描结算台)或无人操作的自动识别应用。,特别适用于条码尺寸多样、识读场合复杂、条码形状不规整的应用场合。,3,按条码识读的扫描方向分类,单向条码 扫描器,全向条码 扫描器,平台式条码扫描器,悬挂式条码扫描器,手持式条码扫描器,工业固定式条码扫描器,平台式条码扫描器,3.条码扫描器的选择原则 不同的应用场合对条码识读设备有着不同的要求,需综合考虑条码符号相匹配、分辨率、工作空间、接口要求和性价比等因素,以达到最佳的应用效果。,二、射频识别技术(一)定义 根据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),条码的定义为:通过射频信号识别目标对象并
10、获取相关数据信息的一种非接触式的自动识别技术,(二)射频识别技术的特点 与目前广泛使用的条码、磁卡、IC卡等自动识别技术相比,RFID技术具有以下几个特点。1)快速扫描:可同时识别多个RFID标签 2)体积小型化、形状多样化 3)不受环境限制 4)可重复使用 5)穿透性和无屏障阅读 6)数据记忆容量大 7)安全性,RFID与其他系统的比较,(三)射频识别技术的组成 射频识别系统至少应包括读写器、电子标签(或称射频卡、应答器)、天线和主机等。在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,系统的组成会有所不同,但从RFID系统的工作原理来看,系统一般都由信号发射机、信号接收机、编程器与天线几部
11、分组成。,RFID系统的组成,1,有源射频标签,按照供电方式分类,2,按照内部使 用存储器 类型分,只读标签,无源射频标签,可读可写标签,1.信号发射机:典型的形式是标签,3,按照存储器数据存储能 力分,标识标签,便携式数据文件,半无源标签,4,按照应用频 率分,低频标签,微波标签,高频标签,超高频标签,低频(9135kHz),高频(13.56433MHz),超高频(860960MHz),微波(2.455.8GHz),2.信号接收机 在RFID系统中,信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型与完成的功能不同,阅读器的复杂程度也显著不同 阅读器的基本功能是提供与标签进行数据传输的途径。阅读器
12、还具有相当复杂的信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能等。3.编程器编程器是向标签写入数据的装置,只有可读可写标签系统才需要编程器。一般来说,编程器写入数据是离线完成的,即预先在标签中写入数据,等到开始应用时直接把标签粘附在被标识项目上。也有一些RFID应用系统,写数据是在线完成的,尤其是在生产环境中作为交互式便携数据文件来处理时。4.天线天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中,除了系统功率,天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收,需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。,RFID技术的应用,案例导入,案例导入(1):全球RFID应用之四大成功案例 P185案例导入(
13、2):日常应用案例导入(3):美国技术创新博物馆利用RFID技术拓 展参观者体验,案例导入(2):商品防伪五粮液在酒瓶盖上集成小型超高频电子标签,实现酒类防伪功能,案例导入(2)门禁考勤,RFID自动识别技术停车场门禁管理,案例导入(3):美国技术创新博物馆利用RFID技术 参观者体验,加州技术创新博物馆利用RFID技术拓展参观者体验。一个名为Genetics:Technology With a Twist的生命科学展会于2004年3月举行,在此会上,该博物馆展示了使用RFID标签的方案,即给前来参观的访问者每人一个RFID标签,使其能够在今后其个人网页上浏览采集此项展会的相关信息。这种标签还
14、可用来确定博物馆的参观者所访问的目录列表中的语言类别。,由于其他参观者的影响以及时间限制等问题,参观者并不能够像其所期望的能够很好的了解和学习较多的与展示相关的知识。事实上,美国明尼苏达州的科技博物馆曾对此进行调查并指出平均每个参观者参观科技博物馆中的每个陈列展品所用的时间约为30秒钟。通过使用RFID标签来自动的创造出个人化的信息网页,参观者便可以选择在其方便的时候在网页上查询某个展示议题的相关资料,或者找寻博物馆中的相关资料文献。在参观结束之后,参观者还可以在学校或家中通过网络访问网站my.thetech.org 并键入其标签上一个16位长的ID号码并登陆。这样他们就可以访问其独有的个人网
15、页了。很多家美国及其它国家的博物馆都打算在卡片或徽章的同一端上使用RFID技术。至少丹麦的一家自然历史博物馆以PDA的形式将识读器交到前来参观者手中,并将标签与展示内容结合起来。但是据技术创新博物馆的副馆长Greg Brown所知,其博物馆是第一家使用RFID技术腕圈的博物馆。,这种RFID腕圈很像一个带有饰物的手链。它是由一个三英寸长一英寸宽的黑色橡皮圈将该博物馆的标签固定住的。每一个RFID标签都有一个特有的16位长的数字密码粘贴在饰物上面。对于用户来说,他们根本不需要提供任何的邮箱地址或其它类似的信息,他们只需要提供一个16位长的数字密码就可以直接登陆到他们的个人网页。,三、全球定位系统
16、(Global Positioning System,GPS)(一)定义 根据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),全球定位系统的定义为:由美国建设和控制的一组卫星组成的,24小时提供高精度的全球范围的定位和导航信息的系统,(二)全球定位系统的特点,(1)全球、全天候定位 GPS能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间,不受天气的影响。(2)定位精度 随着GPS接收机和数据处理软件性能的不断提高,GPS定位的精度远远超过了传统测量方法的精度。(3)观测时间短 随着GPS的不断完善,软件的不断更新,目前,20千米以内相对静态定位,仅需1520分钟;快速静
17、态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15千米以内时,流动站观测时间只需12分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。,(4)测站间无需通视 用传统的测量方法测定点位,测站间必须通视,迫使测量人员将点位选在能满足通视要求而在工程建设中使用价值不大的制高点上。GPS定位是由星站距离确定点位的,只需测量点与空间的卫星通视即可。这样,测量人员就可以将测量点位选在工程建设最需要的位置。(5)仪器操作简便用于静态相对定位的GPS接收机,开机后就能自动观测。观测时测量人员的工作是将接收机在点位上进行对中整平,量取天线高,观察接收机的工作状态即可,操作十分简便。(6)提供三维坐标 传统测量方法是将平面
18、测量与高程测量分开进行的,而GPS测量可同时测得点的三维坐标。(7)应用广泛 GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时,测速的精度可达0.1米/秒,测时的精度可达几十毫微秒。,(三)GPS的组成,GPS的应用军事方面,1991年海湾战争期间,美军在猛烈空袭伊拉克的时候,开始在战争中应用GPS卫星导航技术。当时,美军战机投下的武器只有10%使用了GPS制导,但这10%的GPS制导武器却发挥了强大的作战效能。依靠GPS系统,海湾战争中的美军曾创造过两枚导弹先后攻击同一目标,且后一枚导弹通过前一枚导弹炸开的洞口钻入目标内部爆炸的“战场奇迹”。在后期的阿富汗战争和伊拉克战争中,美军把GPS系
19、统作为了战场导航和通信系统的主干,以及精确炸弹和导弹的最主要制导系统,并创造了很多战争奇迹。正是因为这几场战争,使得中国军方认识到了现代化高科技战争的神奇魅力,充分认识到了GPS系统对现代化战争的巨大影响力。目前美军已经列装的很多导弹和精确制导炸弹,均加装了GPS制导模式,如“联合防区外发射武器”(JSOW)和“联合直接攻击弹药”(JDAM),都采用INS+GPS的复合制导体制。美海军的“战斧”式巡航导弹也不例外,加装了GPS的“战斧”导弹取消了以往的“地形匹配制导”模式,因而大大节省了制定攻击计划的时间,还可以使其能从多个方向上攻击目标。甚至可以说,如今,美军每一种武器如果离开了GPS,甚至
20、都不知道能不能实施作战或者能否准确命中目标!,GPS的应用交通方面,GPS的应用交通方面,GPS的应用农业方面,GPS的应用农业方面,利用GPS实现精准农业耕作:利用GPS进行农田信息定位获取,包括产量监测、土样采集等;计算机系统通过对数据的分析处理,决策出农田地块的管理措施,把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中,从而精确地给农田地块施肥、喷药。,四、地理信息系统(Geographical Information System,GIS)(一)定义 根据中华人民共和国国家标准 物流术语(GB/T 18354-2006),地理信息系统的定义为:由计算机软硬件环境、地理空间数据、系统维护
21、和使用人员四部分组成的空间信息系统,可对整个或部分地球表面(包括大气层)空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析显示和描述,(二)地理信息系统的特点,地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据,并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用,从而提供了认识地理现象的一种新的思维方法;而管理信息系统只对属性数据库管理,即使存储了图形,也往往以文件等机械形式存储,不能进行有关空间数据的操作,如空间查询、检索、相邻分析等,更无法进行复杂的空间分析。,地理信息系统强调空间分析,通过利用空间解析式模型来分析空间数据,地理信息系统的成功应用依赖于空间分析模型的研究与设计,
22、(三)地理信息系统的分类,(1)按照应用领域分 地理信息系统可分为地形信息系统、土地资源信息系统、地籍信息 系统、人口信息系统、军事指挥信息系统、消防信息系统等。(2)按照使用的数据模型分 地理信息系统可分为矢量型地理信息系统、栅格型地理信息系统、混合型地理信息系统和面向对象型地理信息系统。(3)按照服务对象分 地理信息系统可分为专题地理信息系统和区域地理信息系统等。(4)按照用户硬件配置分 地理信息系统可分为大型机地理信息系统、工作站地理信息系统 和微机地理信息系统。(5)按照软件组成分 地理信息系统可分为构件式地理信息系统、开放式地理信息系统、网络式地理信息系统、服务器/客户式地理信息系统
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