基于物联网的供应链管理系统的设计

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于物联网的供应链管理系统的设计 作者：万剑桥 来源：《软件》2013年第06期

摘 要：近年来，随着经济的快速发展，竞争越来越激烈，现有的供应链管理系统存在众多缺陷，已无法满足企业的需要。本文通过对物联网技术以及物联网技术应用于供应链管理系统的可行性进行分析，提出了基于物联网的供应链管理系统的整体框架设计，详细阐述了系统的关键技术。将物联网应用于供应链管理系统，可以实现对整个供应链的实时有效管理，提高企业和供应链整体的竞争力。

关键词：物联网；供应链管理；竞争力 中图分类号：TP319 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.004 本文著录格式：[1] 万剑桥. 基于物联网的供应链管理系统的设计[J].软件，2013，34（6）：13-16

0 引言 随着经济全球化的到来，供应链管理系统得到了广泛的应用。有效的供应链管理可使得供应链上的企业获得竞争优势，进而提高企业和供应链整体的竞争力。现阶段的供应链管理系统大都采用手工、半手工的方式采集数据，自动化低、效率低、成本高、实时性差，并且各环节的企业也无法实时动态地获取信息。

本文实现的基于物联网的供应链管理系统克服了传统供应链管理系统自动化程度低、结构松散等一系列缺点。供应链上任何节点企业都能及时自动化地采集供应链信息，并且能够及时获取相应的供应链信息进而进行结构调整，各环节进行交流共享，提高了效率，降低了成本。

1 基于物联网的供应链管理系统概述 1.1 RFID、物联网概述 RFID即射频识别，俗称电子标签。RFID是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据自动识别技术，目前已经被广泛应用于食品安全、物流管理等领域。

物联网是指通过RFID装置、红外感应器等传感设备，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 供应链管理系统的现状 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 传统供应链管理系统的各模块都是分别在不同阶段、不同时期、不同部门为了当时的实际需要而随时开发和建设的系统，系统不完善，存在如下问题：1.自动化程度低、成本高：目前，大部分供应链管理系统采集数据时使用手工录入或扫描条形码的方式，在面对大量物品时效率低、成本高、实时性差；2.数据不一致，信息孤岛：由于不同应用系统不同模块之间各自存储管理其信息，没有形成统一标准，信息缺乏联动，导致数据不一致；3.缺乏实时性和移动性：由于手工/半手工的数据采集方式使得无法实时获取供应链各环节的信息，无法对突发事件做出及时响应和科学决策；4.缺乏安全保障：每个子系统都有一定的时效性，缺少持续稳定性、可开展性和安全性；5.可维护性差：由于各子系统各子模块分散，为系统维护带来了很大的难度，而且需要大量的人力和成本。

1.3 物联网应用于供应链管理系统 基于上述对供应链管理系统现状的分析，可以看出供应链管理系统中对物联网技术的需求主要体现在以下几方面：1.提高自动化程度、提高效率、优化操作流程；2.能够对市场变化做出快速响应；3.减少人工操作，降低错误率，降低成本；4.系统整合统一，解决信息孤岛问题；5.提高信息采集速度和效率；6.支持移动性。

而RFID具有诸多的优点例如：1.识别无需人工干预；2.无需与目标接触，穿透力强，读写距离远，读取速度快；3.可批量读写；4.可多次使用，使用寿命长。所以可应用于供应链管理系统，及时准确完整地采集和存储所有环节的数据。

并且通过物联网技术可以实现快速批量地采集信息以及资源共享。使得管理人员以及各环节的领导和负责人能实时地掌握供应链的相关情况，随时接收系统下达的建议。

基于物联网的供应链管理系统具有以下优点：1.信息采集自动化程度高、出错率低、成本低。可以实现快速批量自动化采集信息，减少人工干扰，出错率低，成本低；2.实现移动办公。管理人员、各子环节的领导和相关负责人可以随时随地了解供应链中的信息；3.主动推送信息。供应链管理系统可以实时地向用户推送相关的建议信息；4.可追溯性。该系统可以保存供应链中所有环节的数据，一旦发生问题，便可准确定位出问题的子环节以及与此相关的企业等信息。

2 基于物联网的供应链管理系统设计 基于RFID和物联网技术的发展以及供应链管理系统的新需求，本文研究并设计了基于物联网的供应链管理系统。

本文提出的基于物联网的供应链管理系统，数据采集采用自动化的方式，成本低、错误率低、效率高；在管理模块中增加了智能分析决策模块、用户管理模块、设备管理模块；访问方式多样化（PC、智能移动设备等），满足移动办公的需求。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 该系统主要包括三个部分：RFID子系统、数据采集存储模块、管理模块、终端。系统设计如图1所示：

2.1 RFID模块 RFID模块由RFID标签和阅读器组成，主要负责RFID标签的验证、写入、读取，防伪查询，溯源等功能。

在采购、库存、物流、销售、生产等环节，利用阅读器自动、批量地读取、写入每个环节的相关数据，同时可以与服务端进行通信，实现防伪验证、溯源等功能。

2.2 数据采集存储模块 在数据采集存储模块中，将由阅读器采集到的数据通过承载式网络（3G/WIFI/Internet）传到服务器，并写入数据库。作为整个系统的唯一数据源，数据采集存储模块为所有应用服务提供数据支撑，在供应链管理系统中处于核心位置。其核心功能是建立安全可靠的数据存储、管理服务，完成采购、生产、库存、物流、销售等环节的数据存储管理，为供应链管理系统的相关应用提供完整一致的数据支撑，与各类信息化系统实现对接与整合，并为企业管理决策提供数据挖掘分析。

由于供应链中各个环节的松散性以及空间时间的不确定性，影响了信息采集的实时性、精确性、准确性。而基于物联网的供应链管理系统很好地克服了上述缺点。在生产环节，利用RFID标签能够完成自动化生产线运作，实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品、成品的实时跟踪与识别，减少人工干预，降低成本和出错率。在物流运输环节，可以提高配送、拣货、分发的速度和准确率，并且供应商、代理商和经销商都可以实时了解货物所处的位置等信息。在库存环节，可以实现自动化地存货取货以及库存盘点等。在销售环节，可以实现货物的防伪验证和溯源等功能。

2.3 供应链管理子模块 供应链管理子模块是本系统的核心模块之一。主要包含采购管理模块、生产管理模块、库存管理模块、物流管理模块、销售管理模块等，实现对供应链的管理和控制。

2.4 用户管理模块 用户管理模块主要完成用户的权限设置、鉴权、管理操作和客户关系管理功能。 2.5 智能分析与决策模块 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 传统的供应链管理系统大多采用人工的方式采集数据，采集速度慢、出错率高、延迟高，无法满足实时性的要求，因而不能对市场变化做出快速的响应，错失机会。而在采用了RFID和物联网技术后，各种数据可以快速地采集并被传到服务端。基于采集到的数据，利用人工智能技术、数据挖掘技术进行智能分析和决策。

2.6 设备管理模块 设备管理模块用来管理RFID阅读器。RFID标签中的数据涉及企业机密、货品参数、防伪溯源信息等，因此非常重要，一旦泄露或被篡改则后果不堪设想，为了防止非法用户获取和篡改货品RFID标签中的信息，在供应链管理系统中采用RFID标签、阅读器双向认证的机制，即只有被系统认可的阅读器才具有读取标签信息、向标签写入信息的功能，阅读器也只能对被系统认可的标签进行读取和写入。

2.7 终端 传统的供应链管理系统大多只提供PC客户端或者Web的接入方式供用户访问，用户一旦离开办公地点，即无法访问系统。基于物联网的供应链管理系统提供了多终端访问和操作，用户可以使用PC、智能手机、平板电脑、PDA等设备随时随地访问系统和接收系统推送信息，能够在第一时间或者相关信息，以便及时做出决策。

3 供应链管理系统的实现 基于物联网的供应链管理系统实现了从采购、生产、库存、物流到销售各个环节的实时采集存储信息，透明化管理。能够对突发事件做出快速响应，并能与第三方系统进行对接，解决了传统的供应链管理系统中存在的一系列问题。

基于物联网的供应链管理系统的实现主要包括了以下几部分核心内容： 1.各环节实时自动化地采集存储数据。 2.供应链管理系统的移动化。 3.智能分析决策，实时推送信息。 3.1 实时自动化采集存储数据 从数据来源，可将整个系统中的数据分为两大类：第一类是基础数据，主要包括公司基本信息、仓库基本信息等；第二类数据是业务数据，是在系统运行过程中动态产生的业务数据，主要包括RFID基础信息，生产、物流、销售环节产生的物流信息等。基于物联网的供应链管理系统实现了业务数据的实时自动化采集存储。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 以物流环节中的数据采集存储为例来阐述自动化采集存储数据的工作流程。 物流环节，即货物从生产线下线后到达门店前这个过程，包括总库入库、出库，异地中转库入库、出库，省级总代库入库、出库、二级代理商入库、出库、三级代理商入库、存储等，每一个阶段都要采集数据。传统供应链管理系统物流环节的数据采集主要采用手工/半手工方式，工作人员以手工录入/扫描条形码的方式获取数据，并存入系统中，这种方式的缺点很明显，工作人员只能将货物卸下来，一件一件的录入或者扫描物品，无法批量采集，速度慢，效率低，错误率高，成本高。在面对大量货物时无能为力。

然而在采用了物联网技术和RFID技术后，工作人员可以在不移动、卸载货物的情况下，批量地采集数据，整个过程人工干预少，出错率低，效率高，速度快，能够满足实时采集的需求。

基于物联网技术的供应链管理系统物流环节数据采集交互流程图如图2所示，流程详细描述如下：

1.RFID阅读器登录系统。用户在RFID阅读器中输入账户信息，登录系统，如果成功，用户便可使用该阅读器读写RFID标签；

2.验证编码。阅读器感知RFID标签，从中读取编码信息，然后将编码传输到服务端，服务端验证该RFID标签是否属于本系统。

3.写入数据。对于属于本系统的RFID标签，系统将对应的物流信息写入数据库，并将相关信息写入RFID标签。

3.2 供应链管理系统的移动化 信息的时效性对于供应链管理系统非常重要，过时的信息几乎是没有价值的，只有在第一时间掌握真实有效的信息，才能做出科学的决策，并对各种非常规情况及时处理。