黃繼磊，王 慧

（江西應(yīng)用科技學(xué)院現(xiàn)代物流學(xué)院，江西 南昌 330100）

當(dāng)前的物流運(yùn)輸過程存在嚴(yán)重的物流信息不對(duì)稱、和無(wú)法得到及時(shí)有效的物流信息問題，難以實(shí)現(xiàn)物流貨物的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和協(xié)同管理。尤其是對(duì)于食用菌類產(chǎn)品，該類產(chǎn)品保質(zhì)期較短，若實(shí)現(xiàn)不了食用菌產(chǎn)品的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和協(xié)同管理，對(duì)食用菌產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響［1］。隨著供應(yīng)鏈技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，已逐步成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，對(duì)供應(yīng)鏈的管理和整合需要企業(yè)面對(duì)多重挑戰(zhàn)。以往的食用菌供應(yīng)鏈管理常出現(xiàn)物流成本過高以及供應(yīng)鏈上下游間信息傳遞差、時(shí)滯性強(qiáng)和不準(zhǔn)確的問題。隨著供應(yīng)鏈和物流業(yè)的快速發(fā)展，RFID（raido frequency identification，射頻識(shí)別技術(shù)），具有的自動(dòng)識(shí)別功能，已成為社會(huì)各界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。該技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)在自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用［2］。該技術(shù)與其它自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比，具有識(shí)別速度快、自動(dòng)化程度高和適應(yīng)力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此本文研究基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)，提升食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的信息處理水平，提升食用菌的產(chǎn)品質(zhì)量。

1 食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)

1.1 RFID技術(shù)原理

RFID技術(shù)是一種采用無(wú)線射頻技術(shù)，通過不接觸的雙向通信方法實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別的技術(shù)。該技術(shù)工作原理是以不接觸物體為前提，通過無(wú)線射頻實(shí)現(xiàn)對(duì)物體標(biāo)簽攜帶信息的自動(dòng)讀取和采集［3］，將物體數(shù)據(jù)信息結(jié)果傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。RFID技術(shù)特點(diǎn)是可快速、準(zhǔn)確安全的獲取標(biāo)簽信息，且在閱讀器合理有效工作范圍內(nèi)識(shí)別出唯一的RFID標(biāo)簽信息。RFID標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)可反復(fù)讀寫［4］，RFID技術(shù)工作時(shí)可同時(shí)讀取多個(gè)RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息并全天候工作［5］。在RFID標(biāo)簽出現(xiàn)破損時(shí)也可準(zhǔn)確采集、識(shí)別、加工和解讀標(biāo)簽信息。

RFID技術(shù)由讀寫器、天線、應(yīng)用系統(tǒng)和射頻電子標(biāo)簽Tag構(gòu)成。由于RFID技術(shù)可不斷的提供數(shù)據(jù)信息，RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)車輛的識(shí)別檢查、供應(yīng)鏈物流管理和商品盤點(diǎn)等領(lǐng)域。RFID技術(shù)用于供應(yīng)鏈物流管理時(shí)，能有效地對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈物流進(jìn)行物流信息集成，使物流活動(dòng)的連接更緊密，保障物流活動(dòng)的快速、準(zhǔn)確、低成本和高質(zhì)量［6］。

圖1 RFID技術(shù)原理Fig.1 Principles of RFID technology

與以往的條形碼標(biāo)簽相比，RFID標(biāo)簽不僅可以存儲(chǔ)大量信息，還具有主動(dòng)發(fā)射信息的能力；更能實(shí)現(xiàn)不同RFID標(biāo)簽間信息的傳遞［7］，準(zhǔn)確采集感溫裝置傳遞的環(huán)境溫度。因此本文將RFID技術(shù)用于食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提升食用菌物流信息處理能力，提升食用菌經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。食用菌加工企業(yè)從食用菌生產(chǎn)者手中收購(gòu)食用菌，由于食用菌生產(chǎn)者距食用菌加工企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)距離較遠(yuǎn)，且食用菌的保鮮期較短，因此在食用菌收購(gòu)到物流倉(cāng)庫(kù)后應(yīng)立即進(jìn)行加工包裝；并將包含該類食用菌的相關(guān)生產(chǎn)過程信息（product process information，PPI）寫入RFID標(biāo)簽；此后將食用菌的相關(guān)生產(chǎn)過程信息上傳到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)有效保存［8］。

將食用菌從食用菌加工企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)向外運(yùn)輸時(shí)，在物流倉(cāng)庫(kù)門口處設(shè)置讀寫器，掃描食用菌包裝上的RFID電子標(biāo)簽。準(zhǔn)確記錄食用菌出庫(kù)信息，將該出庫(kù)信息采用遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。該過程即當(dāng)食用菌收購(gòu)到食用菌生產(chǎn)企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)后，準(zhǔn)備向外調(diào)出時(shí)，食用菌生產(chǎn)企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)可根據(jù)食用菌包裝上的RFID標(biāo)簽，統(tǒng)一安排食用菌的物流調(diào)度，且調(diào)度過程中采用GPS定位運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸路線［9］。

食用菌抵達(dá)食用菌加工企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)后，食用菌包裝在RFID讀卡器掃描后，對(duì)食用菌包裝PPI進(jìn)行驗(yàn)收并入庫(kù)。將食用菌檢測(cè)質(zhì)量信息寫入托盤RFID標(biāo)簽，也保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。食用菌檢測(cè)質(zhì)量信息包括各個(gè)食用菌包裝的庫(kù)房信息、庫(kù)位信息和移動(dòng)信息等。食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)可隨時(shí)查看食用菌的庫(kù)存狀態(tài)，并采用虛擬庫(kù)存技術(shù)動(dòng)態(tài)顯示物流倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)位占有情況，遠(yuǎn)程監(jiān)控食用菌物流倉(cāng)庫(kù)庫(kù)位信息［10］。

圖2 基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)Fig.2 The overall structure of the edible fungus supply chain logistics management system based on RFID technology

圖2中食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)在產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)下，對(duì)食用菌的客戶管理系統(tǒng)、食用菌的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和食用菌企業(yè)的企業(yè)資源計(jì)劃實(shí)施合理整合，構(gòu)成基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)食用菌生產(chǎn)周期的全部物流信息追蹤和管理［11］。

1.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。食用菌收購(gòu)過程采用食用菌排號(hào)控制器，食用菌生產(chǎn)者攜帶嵌入RFID芯片的磁卡按順序供應(yīng)食用菌，提升食用菌物流信息處理速率，加強(qiáng)食用菌生產(chǎn)者與食用菌收購(gòu)者間的結(jié)算效率和食用菌供應(yīng)鏈物流轉(zhuǎn)移［12］。食用菌稱重環(huán)節(jié)采用食用菌稱重打包機(jī)，該機(jī)器的設(shè)計(jì)是在Linux軟件下設(shè)計(jì)完成的，可直接將食用菌的稱重信息寫入RFID標(biāo)簽。

食用菌收購(gòu)地到食用菌加工企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸運(yùn)用電子調(diào)運(yùn)單和GPS。GPS可隨時(shí)觀察食用菌運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸狀態(tài)，可隨時(shí)針對(duì)調(diào)度情況進(jìn)行車輛安排。電子調(diào)運(yùn)單記錄該運(yùn)輸車上所有食用菌的電子信息，是一種食用菌物流數(shù)據(jù)的備份，可便于車輛調(diào)度時(shí)的交接。食用菌加工企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)食用菌的入庫(kù)，通過讀取食用菌的電子調(diào)運(yùn)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)信息對(duì)比后的交接數(shù)據(jù)；讀卡器通過掃描食用菌包裝上的RFID標(biāo)簽，進(jìn)行食用菌自動(dòng)稱重和重量表單生成，完成食用菌從收購(gòu)地到食用菌企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)的交接。食用菌進(jìn)入企業(yè)物流倉(cāng)庫(kù)后，供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)通過托盤RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)食用菌的庫(kù)位自動(dòng)分配，即食用菌供應(yīng)鏈的物流倉(cāng)庫(kù)動(dòng)態(tài)化管理［13］。

圖3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig.3 system hardware structure

1.4 食用菌配送流程

基于RFID的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)中食用菌配送流程如圖4所示。食用菌配送環(huán)節(jié)采用RFID技術(shù)，體現(xiàn)在食用菌供應(yīng)鏈物流管理的實(shí)時(shí)跟蹤［14］。

圖4 基于RFID的食用菌配送流程Fig.4 RFID-based edible fungus distribution process

從圖4可以看出，當(dāng)食用菌運(yùn)輸商下達(dá)送貨單后，依照數(shù)據(jù)庫(kù)的車輛路線信息篩選車輛運(yùn)輸食用菌，并確保運(yùn)輸路線的最優(yōu)。將RFID標(biāo)簽嵌入食用菌運(yùn)輸車輛上用于標(biāo)識(shí)運(yùn)輸車輛，可將食用菌運(yùn)貨單與運(yùn)輸車有效連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸車內(nèi)食用菌的準(zhǔn)確識(shí)別。食用菌運(yùn)輸車輛行駛過程中，通過在道路兩側(cè)安裝RFID標(biāo)簽讀寫器讀取車輛標(biāo)簽、運(yùn)輸車輛運(yùn)輸過程的實(shí)時(shí)車輛信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)食用菌供應(yīng)鏈物流運(yùn)輸過程的全面跟蹤［15］。

1.5 基于RFID的食用菌運(yùn)輸查詢與監(jiān)管流程

如圖5所示食用菌消費(fèi)者可通過RFID查詢終端、攜帶具有RFID功能的手機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)等手段，利用RFID的防偽查詢功能，獲取食用菌的詳細(xì)供應(yīng)鏈物流信息，以及由RFID記錄的食用菌從生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)脚渌铜h(huán)節(jié)等詳細(xì)的供應(yīng)鏈物流信息。而食用菌供應(yīng)鏈物流管理的監(jiān)管，可采用互聯(lián)網(wǎng)觀察食用菌在某一物流環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息，便于后續(xù)食用菌供應(yīng)鏈物流管理的監(jiān)管和決策執(zhí)行。

圖5 基于RFID的食用菌供應(yīng)鏈物流信息查詢與監(jiān)管流程Fig.5 RFID-based edible mushroom supply chain logistics information query and supervision process

2 實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)性能優(yōu)劣，仿真分析RFID技術(shù)用于設(shè)計(jì)食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的有效性，實(shí)驗(yàn)將采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、協(xié)同服務(wù)技術(shù)設(shè)計(jì)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)以食用菌生產(chǎn)加工企業(yè)為研究對(duì)象，比較3種系統(tǒng)在實(shí)際用于食用菌供應(yīng)鏈管理的效果。

2.1 系統(tǒng)食用菌物流信息處理速率

食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)處理食用菌物流信息速率的高低，是衡量供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。食用菌物流信息處理速度快，可加快食用菌在產(chǎn)品供應(yīng)鏈的流通速度。加快食用菌的生產(chǎn)運(yùn)輸過程，有助于提升食用菌的產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)比較食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的信息處理效率時(shí)，食用菌物流信息處理包括系統(tǒng)采集食用菌物流信息、識(shí)別與加工食用菌物流信息以及解讀3個(gè)過程。

實(shí)驗(yàn)將采用RFID技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)同服務(wù)技術(shù)設(shè)計(jì)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的食用菌供應(yīng)鏈物流信息處理耗時(shí)分別用表1、表2和表3描述。

表1 本文系統(tǒng)的食用菌供應(yīng)鏈物流信息處理耗時(shí)Tab.1 Time-consuming processing of edible fungus supply chain logistics information in this system

表2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物流管理系統(tǒng)食用菌供應(yīng)鏈物流信息處理耗時(shí)Tab.2 Based on IoT technology logistics management system，edible fungus supply chain logistics information processing time-consuming

對(duì)比分析表1、表2和表3數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本文采RFID技術(shù)構(gòu)建的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)在食用菌物流信息采集、識(shí)別、加工以及解讀方面的耗時(shí)較短。詳細(xì)分析3表數(shù)據(jù)可知，隨著系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)量的不斷提升，3種系統(tǒng)在食用菌物流信息采集、識(shí)別、加工以及解讀上的耗時(shí)逐漸增加。但本文系統(tǒng)的耗時(shí)均低于另外兩種系統(tǒng)耗時(shí)，說明采用RFID技術(shù)構(gòu)建食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的信息處理效率高，降低食用菌加工運(yùn)輸成本。

2.2 食用菌分揀和配送效果比較

食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)對(duì)食用菌分揀和配送能力的好快壞，也是衡量食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。物流管理系統(tǒng)在進(jìn)行食用菌分揀和配送操作時(shí)，需嚴(yán)格保證分揀結(jié)果高質(zhì)量好配送數(shù)量的準(zhǔn)確；食用菌供應(yīng)鏈物流管理中需保證運(yùn)往各個(gè)地點(diǎn)食用菌的品種、大小和數(shù)量符合要求，且分揀時(shí)需將先入庫(kù)的食用菌進(jìn)行優(yōu)先運(yùn)輸，可降低食用菌的腐敗浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)分別采用3種系統(tǒng)對(duì)某品種食用菌進(jìn)行分揀和配送操作，該品種食用菌共分銷15個(gè)零售地點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)將3種系統(tǒng)分揀和配送食用菌效果評(píng)價(jià)結(jié)果用表4描述。其中評(píng)價(jià)食用菌分揀質(zhì)量好壞分為三級(jí)，分揀后食用菌飽滿無(wú)破損為一級(jí)，食用菌有部分損壞但不影響食用為二級(jí)，食用菌出現(xiàn)腐敗不可食用為三級(jí)。專家對(duì)系統(tǒng)配送數(shù)量的準(zhǔn)確性采用評(píng)分制，且滿分為10分。

從表4數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本文采用RFID技術(shù)構(gòu)建的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)在多次分揀操作后，食用菌的品質(zhì)等級(jí)均為一級(jí)，說明本文系統(tǒng)可保證食用菌在供應(yīng)鏈運(yùn)輸過程的質(zhì)量，提升食用菌的經(jīng)濟(jì)效益，而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的食用菌物流管理系統(tǒng)的分揀結(jié)果多數(shù)食用菌質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，少數(shù)食用菌分揀后的質(zhì)量為一級(jí)；而采用協(xié)同服務(wù)技術(shù)構(gòu)建的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)的食用菌分揀結(jié)果多數(shù)為三級(jí)，對(duì)比結(jié)果可知，本文系統(tǒng)可提升食用菌在供應(yīng)鏈物流管理的分揀質(zhì)量，提升食用菌品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。

將表4專家對(duì)食用菌配送數(shù)量評(píng)分結(jié)果用圖6描述。

表4 3種系統(tǒng)分揀和配送食用菌評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.4 Evaluation results of three systems for sorting and distributing edible fungi

圖6 3種系統(tǒng)配送數(shù)量專家評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.6 Three system distribution quantity expert evaluation results

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

實(shí)驗(yàn)從經(jīng)濟(jì)效益角度分析本文基于RFID技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理的有效性，食用菌物流管理管理包括多個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)通過比較食用菌在銷往3.2實(shí)驗(yàn)中15個(gè)零售地點(diǎn)的消耗金額，同樣以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)、基于協(xié)同服務(wù)技術(shù)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)參照，將3種系統(tǒng)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理消耗金額用表5表示。

表5 3種系統(tǒng)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理消耗金額Tab.5 Consumption of the edible fungus supply chain logistics management of the three systems （ten thousand yuan）

分析表5數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本文系統(tǒng)在食用菌供應(yīng)鏈物流管理的運(yùn)輸、儲(chǔ)存保管和流通加工環(huán)節(jié)的消耗金額均低于另外兩種系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)限于篇幅限制僅對(duì)3種系統(tǒng)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)消耗金額進(jìn)行詳細(xì)分析，如圖7所示。

從圖7可知，采用本文系統(tǒng)后食用菌送往不同零售地點(diǎn)的消耗金額均低于另外兩種系統(tǒng)；且圖中曲線顯示本文系統(tǒng)的消耗金額低于基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物流管理系統(tǒng)。

圖7 3種系統(tǒng)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)消耗金額Fig.7 The amount of transportation in the three systems

3 結(jié)論

本文在RFID技術(shù)的標(biāo)簽信息自動(dòng)識(shí)別和采集原理基礎(chǔ)上，構(gòu)建食用菌供應(yīng)鏈的物流管理系統(tǒng)。系統(tǒng)在處理海量的食用菌物流信息上效率較高，且采用本文系統(tǒng)分揀食用菌的品質(zhì)較好，可較好地保證食用菌的運(yùn)輸質(zhì)量。本文系統(tǒng)配送食用菌數(shù)量正確，極大程度地避免多次運(yùn)輸和食用菌的浪費(fèi)；比較本文系統(tǒng)和另外兩種系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性可知，本文系統(tǒng)在食用菌供應(yīng)鏈物流的運(yùn)輸、儲(chǔ)存保管和流通加工環(huán)節(jié)金額消耗均較少，是一種經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)的食用菌供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)。