时间:2023-03-20 16:28:08
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇条码技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
2、主要研究内容
2.1研究目标
本项目的实施过程是通过引入条码等自动识别技术,实现物资管理涉及的业务流程,包括物资到货验收、入库、出库、移库、盘点等流程中的数据自动化采集,提高数据采集的准确性及效率,大大降低劳动强度,通过编码规则的设计,实现物资的追踪溯源及物资的批次和有效期的管理。本设计实现了系统与ERP系统的集成应用解决方案,实现了企业对ERP系统的深化应用,实现了在库房现场办公,真正做到仓储管理的“移动办公”和“数字化仓库”目标。
2.2系统实现功能
系统以ERP标准操作为基准,遵循系统库存管理的业务流程,设计了包括采购入库、物资移库、物资出库、物资退库、库存盘点、货位调整及信息查询等功能,包括在线和离线两套解决方案。在线系统包括手持在线子系统和PC在线子系统,实现与SAPERP系统之间的业务数据的高度集成,实时进行数据的交互。离线系统包括手持离线子系统及PC离线子系统,实现在没有网络条件的情况下正常业务处理,彻底改变了手工补录单据的现状。系统采取模块化设计,可灵活配置,体现个性化需求,具有更高的可塑性、适应性(如图1)。
2.3系统架构设计
系统的设计遵循物联网的标准三层架构设计模式,包括数据采集层、数据处理层及数据应用层,系统通过手持终端等自动采集设备进行数据采集,采集后的数据回传至条码系统,条码系统实现采购入库、物资移库、物资出库、库存盘点、信息查询和物资退库等业务功能,条码系统对数据进行加工处理后,数据通过接口与SAPERP系统进行交互,从而实现物资仓储管理业务数据的采集、处理和应用的全过程。
2.4网络架构设计系统的设计包括在线和离线两种模式,在网络条件具备的情况下,使用在线模式进行业务操作。手持终端通过WIFI实时与中间件服务器进行数据交
互,数据采集提交后,回传至中间件进行处理,通过XI服务器实现与SAP系统的集成,直接回传至SAP服务器,实现条码系统与SAPERP系统的高度无缝集成。离线模式下,使用手持终端进行离线业务数据采集,采用数据批量导入PC离线系统的方式进行数据整理,再将数据批量回传ERP系统生成库存凭证。
3、应用成果及创新点
3.1实现与SAPERP系统的高度集成
条码仓储管理系统实现了与SAPERP系统之间的高度无缝集成。利用条码扫描技术的自动扫描手段代替了人工录入,对仓储管理各业务流程环节的数据进行自动采集和处理,数据采集的准确性和及时性得到了可靠的保证。通过对库存物资、业务单据及仓储单元进行条码化管理,采集的数据实时回传SAPERP系统生成相应的库存凭证,实现条码系统与SAPERP系统各个模块的数据高度集成。
3.2实现与集团身份认证平台的集成
从信息安全的角度考虑,石油企业集团统一采用UKey登陆机制,进行身份验证和业务处理。为确保条码系统数据采集、传输和处理的安全性,系统实现了与集团公司身份认证管理平台的集成,用户使用Ukey可以直接访问条码系统。采用单点登录的模式,既验证了用户的身份安全信息,同时也避免了用户在使用多套应用系统时带来的记忆多个用户名和密码的困扰。
3.3形成了在线和离线两套解决方案
结合企业仓储管理的实际情况,为了靠前服务保障生产,很多库房的工作条件较为艰苦,没有网络覆盖,工作现场无法使用信息系统。因此,在方案设计上,除了实现系统与ERP集成的在线解决方案外,还充分考虑野外现场作业特点,开发了条码ERP集成的离线数据采集系统。离线系统涵盖了ERP库存管理的全部业务功能,与在线系统互为补充,构成仓储管理信息系统的有机整体。在网络条件允许的情况下,通过手持终端采集数据,实现与ERP系统的实时数据集成。在没有网络的情况下或月结关账期间,使用离线系统,利用手持终端随时进行业务操作,在条件允许时,通过数据批量回传的方式进行数据批量上传,有效解决野外现场物资管理数据的采集和处理问题,提高工作效率。
3.4实现了与供应商的交互平台
通过供应商条码打印功能的设计,为供应商提供物资编码的打印平台。按照公司的编码管理要求,基于中石油5497编码,制定统一的编码规则及打印样式,要求供应商在打印平成供应货物的条码打印并粘贴,以便对货物的流转过程进行跟踪。货物到达时,通过扫描货物的条码,即可在短时间内完成货物的入库和上架工作。
4、关键技术解决思路
4.1ERP集成技术
在SAPERP系统中实施条形码应用最关键也是最难以实现的方面在于如何将条形码系统和SAPERP系统很好地进行结合,从连接的形式来看,条形码系统与SAPERP系统有两种连接形式:紧耦合和松耦合。结合实际业务的需求,SAPERP系统是由整个集团公司进行统一推广的,在系统的客户化方面存在着很大的制约性,并且集团公司对与SAPERP系统的接口方式进行了统一管理,各地区分公司与SAPERP系统进行数据交互的接口方式,一般都是通过PI平台进行集成,并且由于库存业务对于业务实时性和数据传输准确性的要求,决定采取松耦合的方式进行集成,并且全部的开发都是自主开发完成,具有自主知识产权。
4.2条码的选择与设计
SAPERP系统本身支持多种系统编码规则,包括一维条码和二维条码。常用的一维条码包括CODE128码、39码,交叉25码等,这些编码可以完整的表示数字、字符及常用符号,因此能够用来编制相关需要采集的数据信息,满足企业的各种应用要求。其中CODE128码和CODE39码都广泛运用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面。不同之处在于CODE128比CODE39码能表现更多的字符,单位长度里的编码密度更高,具有更高的灵活性。二维条码的优势在于比一维码包含的数据量更大,且不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条形码部分损坏,也能将正确的信息还原出来。应用较为广泛的二维码包括PDF417、QR码、DM码等。根据企业实际业务特点,依据条码中要存储的数据量大小以及应用环境,本系统对物资条码、料签条码、单据条码和货架条码进行了设计。其中,物资条码和料签条码采用PDF417码,单据条码和货架条码采用Code128码。
5、应用效果
条码仓储管理系统在中国石油集团东方地球物理公司应用并推广,取得良好效果。通过对库存物资、仓储单元和业务单据进行条码化管理,为东方公司初步建立了“数字仓库”。通过条码ERP集成系统的实施,进一步梳理和优化仓储管理业务流程,采用在线系统和离线系统相结合的方式,有效保障了东方公司物资管理信息数据的完整性和及时性。目前条码仓储系统已经在中国石油集团公司多家单位进行推广应用,也取得了很不错的应用效果,主要体现在以下几方面:
5.1提高工作效率
条码ERP集成系统的应用,实现了条码与SAPERP系统的实时数据交互,强化物资的追踪,降低工作强度,提高数据采集准确性,有效提高工作效率,实现库存的快速盘点,业务有效处理时间提高了25%,盘点效率提高了260%。
5.2实现物资的追踪溯源
通过条码编码的设计,实现对物资的来源及去向的跟踪,有利于加强供应商的动态管理,便于追踪采购、供货过程的相关信息;使得物资管理透明化,能够对物资的质量进行很好的控制。
5.3降低库存和管理成本实现库存的最大合理化,实现对库存的实时监控及库位的精确管理,缩短仓储周期,加速资金周转,降低企业的库存和管理成本,提升企业的竞争力。
1.1准确性。
条形码符号识读的精确度高。
1.2信息的快速收集。
采用普通键盘输入速度约每185个字符的数据的实时输入字符,使用所输入的数据的条形码的读取率的20倍以上的速度。
1.3大量的信息收集。
使用条形码扫描,十几个字符,而可以选择不同的代码,可以增加密度的字符,输入的字符的信息量成倍增加。
1.4经济性。
该设备结构相对简单,成本低。
1.5使用方便。
可以单独使用,以提供一种识别手段;也可以与相关联的设备组成自动识别系统。
2条码的识读原理
条形码阅读器是根据条形码符号和光电转换技术来完成光学特性的识读原理。光学特性的条形码符号,条形码是不同的宽度和反射部分,条、白按照一定的配置在编码规则的信息码元组合而成的一种信息符号。用扫描器扫描,由扫描仪的光源发射的光,用于准确地照射到条形码符号进行扫描,条形码反射光的成像光学系统的光电转换,以产生一个模拟的强度成比例的电压和扫描点上,与两端的电压转换为矩形波,波信号的格式快速是一个二进制的脉冲信号,通过解码器的二进制脉冲信号,将解释的计算机网络可以直接数字信号收集。在输液管理信息系统中,引入二维条形码技术对患者身份识别,核对医嘱,实现患者与静脉滴注药物匹配的功能。实现了以数据库为中心的患者信息管理,省时高效地落实查对制度。进一步缓解了医院内部之间的不同部门存在“信息孤岛”问题。
3工作原理
3.1条码技术在护理操作流程中运用
整个系统基于二维条形码的识别和验证了护理操作流程,而整个流程执行如下。患者就诊时,经医生开出医嘱后,到收费处缴费。凭缴费凭据到药房拿药。急诊输液室护士经过核对药品,确认患者相关信息,包括患者性别、姓名、年龄、药物过敏史、入院诊断等。通过核查疑问,并经过输液条形码管理系统,判断是否需要进行静脉滴注/注射,再进一步确认是否需要皮试等信息。如果有静脉滴注/注射的需要,则随着药品打印清单,就生成了患者就医静脉滴注的识别身份和药物条形码,得到核对和确认后再进行配药,配药中心在完成药品的发放和摆药工作后,同时将要发放的药品贴上带有条形码的标签,而条形码标签记录了该次使用药品的品名、系统流水号、剂量、姓名等信息。交给护士领药时,通过条形码设备系统进行核对,实现“三查七对”的工作,从而完成领药工作的过程,保证了工作正确性和高效性,从而打破了手工业操作的历史。实现了自动记录相关有用护理方面的信息,并存入医院信息系统(HIS)数据库中,形成永久资料保存。
3.2条形码技术在药物配置中运用
患者所用的药物,系统能准确地判断出是否需要静脉滴注或静脉滴注前是否需要做皮试,如果有上述方面的要求,则会进行药物配置中,就会打印成输液条形码。那么药物配置原理是建立在医院HIS管理基础上,要实现药物配置医嘱信息的传递和实施,必须通过网络信息系统的快速传递来实现的。操作流程:由医生下达用药医嘱→HIS系统发送至药剂科配置中心→药师进行打印药方→审方→配药→药师摆药且签字→护士“三查七对”准确无误后→进行打印输液条形码→从窗口传入→治疗间→护士配置药物→核对签字→传出窗口→配置好药物→护士再次核对、验收→输液室→给患者用药治疗。经过这个过程的诸多方面,理顺了核对配药的操作流程,缩短药物配置的时间,减少差错事故的发生的概率。因此,如果静脉注射药物的需要配置,可以应用条形码技术打印出所需的条形码,将其进行认真核对并粘贴在药瓶上,对经过粘贴在配置静脉注射药品上的条形码标签,以等待患者的使用,方便患者和护士,提高准确性及工作效率。配置室配置静脉药物条形码标签流程。在系统配置静脉滴注药物的管理信息系统里,每个输液袋的识别号码由系统进行信息分解生成对应的唯一的字符,此标签号码由患者的身份、静脉滴注的瓶数、静脉滴注的序列号组成的。对标签合理排列,并且在标签上充分利用特点有限空间,做到尽善尽美。将条形码阅读器连接到计算机上,通过系统软件获得条形码标签号,进而进行系统的信息分析,得到患者身份编号、静脉滴注序列号和静脉滴注数目等,从而进行检索医嘱、计价、摆药等有关数据的处理,经过这一系列系统处理后,将其结果显示在系统的界面上,最后由操作者执行操作项目。
3.3打印机与条形码
可选手持式条形码扫描仪的设备,由于在配置静脉滴注药物细节较多的操作过程中,将不可避免地出现差错的发生。因且条形码技术的管理应用于配置复核中的多道手续被网络程序所操控,以确保手工操作的安全性。因此,差错的现象应杜绝。应用条形码技术的管理,所有患者的基本信息都有了详细的记录,医护人员动态清楚地了解患者的病情、追踪护理问题、事件,查找历史记录,明确责任,增强护士的责任感。使用条形码技术,以改善静脉药物配置过程中的管理水平,提高护士的工作效率,同时也保证配置药物质量和患者静脉滴注的安全。
条码技术最早出现在20世纪40年代,但得到实际应用和发展还是在70年代左右。现在条码技术在世界上普遍使用,它已用于交通运输、医疗卫生、国防、工业、商业、金融业等领域,其应用领域越来越广泛。
条码是将某种特定的几何图形按照一定的编码规则组合起来,形成黑、白像素不同分布的图形符号,用来代表一定的字符、数字及符号等组成的信息。在对条码进行辨识时,使用条码扫描器扫描条码,得到一组反射光信号,此信号经过光电转换后变为一组与该条码相对应的电子讯号,经解码后还原为相应的字符、数字等信息。
为了便于理解,首先来介绍一维条码,我们在生活中常见的商品包装上的条码就是一维条码。图1是将数字组合“0123456789”进行编码后形成的一维条码。
一维条码是由一个接一个的“条”和“空”排列组成的,条码依靠“条”和“空”的不同宽度和相对位置来表达条码存储的信息。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条码扫描器的对准。一维条码的信息量的大小是由条码的宽度和印刷的精度来决定的,条码越宽,容纳的“条”和“空”越多,信息量越大;条码印刷的精度越高,单位长度内可以容纳的“条”和“空”越多,信息量也就越大。这种条码技术只能在一个方向上通过“条”与“空”的排列组合来存储信息,所以叫它“一维条码”。
一维条码所能表示的字符集不过是数字、英文字符及一些特殊字符,而且一维条码的信息容量很小,仅能容纳几十位字符的信息。这就决定了一维条码只能用来标识物品,而描述物品的信息只能依赖于预先建立的计算机数据库。必须连接数据库进行数据检索,才能获得物品的相关信息,这就要求我们必须事先建立以条码所表示的代码为索引字段的数据库。例如,某单位的各个部门在工作中需要生成和处理大量文件,在每份文件上都印制一维条码,该条码是由特定的英文字符和数字组合作为该文件的代码进行编码生成的。当文件在不同的部门间流转时,工作人员使用条码扫描器识读文件的条码,进行译码得到该文件的代码,通过计算机从数据库中对该代码进行检索,即可获得该文件的文种、标题、密级、紧急程度、制文单位、成文日期等相关信息。
随着条码技术的应用领域不断扩展,传统的一维条码逐渐表现出了它的局限:首先,使用一维条码,必须通过连接数据库的方式进行数据检索才能明确条码所表达的信息含义,因此在没有数据库或者不便联网的地方,一维条码的使用就受到了限制;其次,一维条码表达的只能为英文字符和数字,而不能表达汉字和图像,在一些需要应用汉字的场合,一维条码便不能很好地满足要求;另外,在某些场合下,大信息容量的一维条码通常受到尺寸的限制,给印刷带来了不便。二维条码的诞生解决了一维条码不能解决的问题。
二维条码技术简介
二维条码将一维条码存储信息的方式在二维空间上扩展,在水平方向和垂直方向两个方位同时表达信息,不仅能在很小的面积内表达大量的信息,而且能够表达汉字和存储图像。这样我们就可以把物品的相关信息全部存储在一个二维条码中,要查看物品信息,只要使用条码扫描器识读二维条码即可,因此不需要事先建立数据库来保存物品的信息,真正实现了用条码对物品的描述。
图2是将一份文件的相关信息进行编码形成的二维条码,包含了文件标题《关于“十一”长假期间安全用电的几点要求》:文种“通知”、密级“普通”、紧急程度“特急”、成文时间“2005-09-21”等登记文件时需要录入的著录项内容。将该二维条码印制在文件上,无论文件流转到任何地方,只要使用条码扫描器识读文件的二维条码,不需要连接数据库,就可以得到该文件的相关信息。
二维条码具有许多不同的编码方法,美国Symbol公司发明的PDF417条码是我国第一个通过国家标准认证的二维条码。下面,以PDF417条码为例来介绍二维条码的特点。
1.信息容量大,应用范围广。
在国际标准的证卡有效面积上(相当于信用卡面积的2/3,约为76mmx25mm),PDF417条码可以容纳大约1K字节的信息,约500个汉字。可以将数字、英文字符、汉字、照片、指纹、掌纹、签字、声音等可数字化的信息进行编码,广泛应用于各种领域。
2.修正错误能力强。
二维条码的纠错功能是通过将部分信息重复表示(即冗余)来实现的。比如在PDF417条码中,某一行除了包含本行的信息外,还有一些反映其他位置上的字符(错误纠正码)的信息。这样,即使当条码的某部分遭到损坏,也可以通过存在于其他位置的错误纠正码将其信息还原出来。PDF417条码的纠错能力依错误纠正字码数的不同分为9级,纠正等级从0到8,级别越高,错误纠正字码数越多,纠正能力越强,条码也越大。当纠正等级为8时,只要条码破损面积不超过整个条码面积的50%,仍然可以读出整个条码的信息。这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时,条码包含的全部信息仍然可以得到正确的识读。
3.输入速度快,可靠性极高。
与键盘输入相比,条码输入的速度是键盘输入的5倍,并且能实现“即时数据输入”;键盘输入数据的出错率为三百分之一,而二维条码技术误码率低于千万分之一。
4.具有多重防伪特性,保密性能好。
PDF417条码可以采用密码格式编码,可以利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪,可以通过软件对数据进行加密,因此PDF417条码具有极强的保密性、防伪性。另外,还可以采用隐形条码进行防伪。
5.成本低,易操作;使用方便,持久耐用。
二维条码易于制作,对设备和载体材料没有特殊要求,利用现有的点阵;激光、喷墨等打印技术,即可在纸张、卡片、光盘等各种载体上印制二维条码。条码识别设备操作容易,不需要特殊培训。二维条码可以通过传真方式进行传送。条码识别不需要物理接触,不受读取次数限制。
6.形状和大小可变。
PDF417条码的形状和大小可以根据载体面积、业务需要和美工设计等实际需要而进行调整。
7.码制公开。
PDF417条码的码制公开,我国已经颁布了国家标准《四一七条码》。
二维条码技术在文档管理中的应用
正是因为二维条码具备了上述的特点,二维条码技术才能够广泛的应用于文件和档案管理工作。
各级政府机关之间每年都有大量的文件进行流转,传统的方式是发文单位将文件送交收文单位,收文单位进行手工登记,将文件的标题、文号、制文单位、成文日期、紧急程度、密级等相关信息录入数据库。假如一份文件送发100个单位,各个收文单位需要进行文件登记,一份文件的信息就要进行100次的重复录入工作,既浪费了人力,加大了工作量,占用了大量的时间,又可能出现著录项登记错误的情况。
中图分类号:R197.324 文献标识码:A
0引言
随着电子信息产业的不断发展,目前国内理工类和综合类高校都有电子信息类相关专业的开设,为了提高学生的动手实践能力,各种电工类实验必不可少。电工实验室除了为学生提供做实验所需的仪器设备,每年还会采购大量的实验元器件,以保障学生的实验需要和课程设计。由于实验耗材存在种类多、数量多、体积小等特点,对于实验耗材的管理存在一定的难度,如何科学有效地管理实验耗材,成为实验室管理工作中的一个亟待解决的问题。
1实验耗材管理存在的问题
1.1耗材的采购、使用、回收效率低下
实验室的耗材大致会经过采购、使用、回收三个环节。首先,由教员或者学员根据每学期的实验需求,上报所需的实验耗材型号和数量清单给实验室管理员;然后,实验室管理员汇总所有的实验耗材需求表,拟稿上报申请购买文件;其次,经过学院相关部门询价批准后,进行实物采购;最后,由实验室管理员对实验耗材进行出入库管理。上述环节,目前几乎采用纸质或电子表单的形式进行记录,一方面,这些信息大部分只有实验室管理员清楚,由于信息的不对称,教员或者学员在提交耗材申请表时,往往不清楚实验室所剩耗材的情况,造成重复采购的情况发生;另一方面,采用手工记录的方式,会存在实验室管理员对一时的信息清楚,时间久了之后,对耗材的出入库情况细节没法回顾。
1.2耗材出入库记录信息不完整
实验耗材的分发是根据教员对每堂课的需求进行分发的,实验课结束时,实验室管理员对完好的耗材进行回收。由于实验室开设的实验课程较多,每门实验课程对应的班级也比较多,势必存在耗材频繁出入库的情况,而这些记录信息都是采用手工登记的方式,不仅效率低下,且容易出现漏洞,在有需求改变的情况下,很难在第一时间进行更正和补漏,更容易使记录混乱,难以查询和下一步安排。
1.3实验室管理员的耗材信息不对称
实验室的管理员一般都有多个人,对于实验耗材的管理是指定专人进行负责,耗材管理员对于耗材的存放位置、数量、使用信息有专门记录,对这些信息比较清楚,而其他的管理员可能对这些信息就比较陌生,当其他实验室管理员需要对实验耗材进行分发时,会存在不清楚耗材存放位置,且没法更新耗材使用信息等情况。若遇到耗材管理员有事外出等情况,会出现耗材管理混乱的情况,严重影响了实验室管理人员的工作效率。
针对上述存在的一些管理问题,有必要建立一套统一的管理平台,让实验室管理人员对实验耗材进行统一管理。
2基于电子扫描系统的实验耗材管理
电工实验室的元器件大部分体积比较小,比如电阻、电容、二极管等,要读取这些器件的型号,比较费时间,造成了耗材出入库效率低下。在借鉴超市商品管理和图书馆图书管理的基础之上,本文提出引入电子标签扫描系统,作为实验耗材自动化出入库的方式,通过电子标签的扫描,实验室管理员可以快捷地将实验耗材相关信息读取到电脑,从而提高管理效率。
2.1电子标签的分类
现有的电子标签识别技术大致分为三类:条形码标签技术、二维码标签技术、无线射频识别(RFID)技术。
条形码扫描技术,是将制作完成的条形码粘贴在确定的物体上,并使用专门的条形码扫描读写器将条形码中的信息读取出来,该读写器读取的信息是由光信号传递的。
二维码扫描技术,与条码扫描技术相类似,但是二维码包含的信息比条形码更多,也需要借助专门的二维码扫描读写器读取其中的信息,目前二维码识别技术的应用相当广泛。
无线射频识别(RFID)技术,是射频识别系统的数据载体,每个电子标签都有一个全球唯一的编码。电子标签中存储有被标识物品的相关信息,通常被贴附在需要标识的物品上,它存储的物品信息可被读写器以无线电波的实行非接触式地读取。
2.2电子标签扫描系统的方案选择
上述三种标签识别技术都可以应用到实验耗材的自动识别中,需要从以下几个方面考虑方案选择:(1)大部分实验耗材体积较小。(2)标签制作的难易程度。(3)整套电子识别设备的成本。(4)标签记录数据的完整性。
由于条码技术的发展已经相当成熟,在图书管理系统中应用了非常久的时间,条码的制作成本较低,并且记录的信息已经能够满足对实验耗材管理的需求,因此,本文系统在电子标签的方案选择中采用条码技术。
2.3实验耗材管理的方案设计
本文设计的实验耗材信息管理系统功能如图1所示,在考虑实现实验耗材综合管理系统方案时,充分利用信息自动化技术,利用电子标签扫描系统,能够自动读取实验耗材相关信息。
3结论
通过对实验室的耗材管理现状和需求进行分析,寻找科学有效的管理办法,尝试利用电子扫描方式对耗材出入库进行管理和登记,提高了实验耗材的利用率和实验室管理人员的管理效率。
参考文献
[1] 吴华杰.电子元器件管理系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学硕士学位论文,2012.
电子商务是集商流、信息流、资金流、物流于一身的电子化、网络化的贸易形式,第三方物流企业的出现推动了电子商务的发展,但其物流技术在我国目前还停滞在传统的物流阶段,使用物流条码技术标准体系是电子商务和物流供应链的必经之路。
1.电子商务
电子商务源于英文ELECTRONIC COMMERCE,简写为EC。顾名思义,其内容包含两个方面,一是电子方式,二是商贸活动。电子商务作为国内外贸易的重要形式,特别是随着网络的普及,给世界经济带来了翻天覆地的变化。电子商务的网络经济以全新的方式和速度进行全球性的配置资源, 不仅影响到了百姓日常生活和企业经营行为, 还影响到了市场经济运行方式和国家宏观调控政策, 甚至影响到了世界经济格局的重新调整和利益的重新分配。
电子商务集商流、信息流、资金流、物流为一身,物流虽然包含在电子商务中,但人们对电子商务过程的认识只局限于信息流、资金流的电子化、网络化,而忽略了物流的电子化,大多数物流仍停留在传统的经销渠道。随着电子商务的进一步推广与应用,传统物流的物流能力的滞后对电子商务发展的影响越来越明显,物流的重要性及其对电子商务的影响被越来越多的人所关注,以物流条码为核心的物流电子化开始被重视和发展。
2.物流信息技术
物流信息技术是指运用于物流各环节中的信息技术,包括计算机技术、网络技术、信息分类编码技术、条码技术、射频识别技术、电子数据交换技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等。
条码技术是20世纪在计算机应用中产生和发展起来的一种自动识别技术,是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术、条码印刷技术于一体的综合性技术。条码技术是物流自动跟踪的有效工具,被广泛应用于物流管理过程中。条码具有制作简单、信息收集速度快、准确率高、信息量大、成本低和条码设备方便易用等优点。通过条码技术可以准确识别物品信息和快速跟踪物品,它是物流信息管理工作的基础,极大地促进了物流业的发展。
射频识别(RFID)技术是自动识别技术的一种高级形式,被称为21世纪十大重要技术项目之一。RFID通过非接触读取数据完成系统基础数据的自动采集工作,从而成为计算机信息处理所需原始数据快速而准确采集的有效工具。RFID被视为一种安全存取技术和一个有生命力的多应用平台,起到安全获取由基于网络解决方案提供服务的媒介作用。仓储物流数字化建设的基础工作之一就是基础数据的采集问题,基础数据的真实与完备是仓储物流数字化建设成功与否的关键。
3.物流条码相关标准
信息化与标准化是紧密结合在一起的。中国物流与采购联合会副会长戴定一于2005年在“物流信息化先解决标准问题”一文中指出:“尽快参与物流基础标准制定”。
在电子商务和物流中使用的物流条码体系涉及面广,相关标准很多。在国际贸易中,物流条码标准体系已基本成熟.并随着世界经济的发展而日趋完善。我国也已经制定出了许多物流的相关标准,至今已了138项相关标准。目前,关于物流信息还需制定的标准项目有69项,在已经制定物流信息标准中需修订的标准项目有16项。
在实际的物流管理中,应用条码技术主要涉及的标准有:条码基础标准、码制标准、条码生成设备标准、条码识读设备标准、条码符号检验标准以及条码应用标准。目前,我国已经制订的物流国家标准已形成三个系列的物流条码标准体系:
⑴ GB/T12905―2000《条码术语》等条码基础标准;
⑵ GB/T15425―2002《EANUCC系统128条码》等条码码制标准;⑶ GB/T14258―2003《信息技术自动识别与数据采集技术条码符号印制质量的检验》等条码符号印制与检验标准。
2007年8月23日, 国家标准化委员会批准了GB/T 21049汉信码国家标准。这是我国第一个具有自主知识产权的二维条码码制标准。汉信码的研制成功是我国二维条码技术发展史上的里程碑, 将对提高二维条码技术的应用水平、拓宽二维条码技术的应用领域起到重要的促进作用。
4.物流振兴规划
在我国制定的未来5年全国物流发展规划中,对物流发展有了目标明确的内容:一是积极培育发展第三方物流企业,争取到“十五”末期社会化物流配送的比例达到50%以上;二是修建若干条贯通全国并且可以开展国际配送业务的联运干线,构建全国性的商品物流配送绿色通道;三是在全国各大中城市、主要商品生产、集散地和交通枢纽,建设具有合理规模的现代商品物流中心和专业化配送中心,构建全国性物流配送网络;四是培育若干国家物流骨干基地,有条件的争取发展成为亚洲的重要物流中心;五是确定一批物流配送示范项目,在全国各大区的中心城市,选择符合现代商品物流配送基础条件的企业,建立具有全国性经营网络的专业化骨干物流配送企业。
2009年4月24日,国家发改委正式发文:《物流业调整和振兴规划》。
针对物流振兴纲要规划,浙江省交通厅联合华东等11个省交通厅的运输管理局发起倡议,建立物流平台以实现物流标准化的承诺。
当今我国的通用商品条码已经普及,使商业管理实现了自动化,而物流条码体系的应用却刚刚起步。为了推动物流条码标准体系的应用,中国物品编码中心正在开展医药物流及医院使用二维码的物流条码系统的试验推广。应用物流条码技术是现代物流管理模式的发展趋势,也是实现商贸物流业发展首选的最佳途径。
5.电子商务中的物流条码信息化管理
电子商务作为网络经济的核心必须以物流管理为基础。电子商务活动中任何一笔交易,都是由四种基本的“流”,即信息流、商流、资金流、物流所组成。物流过程具体包括运输、储存、配送、保管、物流信息管理等各种活动。电子商务通过网络准确及时监控物流的运动。当前制约电子商务发展的主要瓶颈是物流管理滞后,主要表现在物流的支付系统、配送系统和安全系统三个方面。电子商务推动下的物流管理是以物流信息化为基础的,这种新型的物流配送使商品流转较传统方式更加信息化、自动化、现代化和社会化,既减少库存和资金积压,又降低了物流成本,提高了经济效益和社会效益。电子商务为物流企业提供了技术条件和市场环境,为物流功能集成和物流企业实现规模化经营创造了有利的条件。因而分析电子商务支持下的企业物流特点,以及建立宏观和微观双控型的电子商务物流管理模式,就成为企业面对现代市场竞争的必然选择。
在电子商务环境下,供应商必须全面、准确、动态地掌握散布在全国各个中转仓库、经销商、零售商以及各种运输环节之中的产品流动状况,并以此制定生产和销售计划,及时调整市场策略。
因此,电子商务要通过最新现代技术实现物流管理信息化,即:物流信息收集的数据库化和代码化;物流信息处理的电子化和计算机化。在电子商务中推广物流管理的四大新技术:条码技术(通过扫描对信息实现自动控制技术)、EDI 技术(电子数据的交换和自动处理)、GIS技术(通过地理信息系统实现物流配送的最佳模型)、GPS技术(通过全球卫星定位系统实现物流配置国际化)。通过四大新技术的结合,将在物流供应链上建立一个高新的供应链集成系统。物流信息能在开放供应链中实现物流的及时、准确的配置,做到:物流运作系统化、物流服务网络化、物流管理信息化、物流经营全球化。
多功能化、系统化、一体化、可靠化、社会化、信息化、网络化、全球化是电子商务下物流的发展趋势,应用物流条码标准体系是电子商务和物流发展的必然趋势,物流、信息流、资金流三者的现代化统一管理,必将大大促进我国国民经济的飞速发展。
参考文献:
[1]张铎:电子商务与物流[M].北京:清华大学出版社,2000
[2]牛东来:日本零售业物流启示录之九――技术篇①零售业物流条码的应用[J].商场现代化,2002(9)
[3]戴定一:物流信息化先解决标准问题[J].中国计算机用户,2005(8).
[4]张成海李素彩:我国物流标准体系研究[J].中国标准化,2004(2)
[5]袁伟华:条码技术在物流管理中的应用[D].华中科技大学硕士论文,2005,10
1 引言
低温冷冻品绝大多数是农副产品,具有严格的季节性和保鲜期,由于对物流及时性、恒温性和多样性的高质量要求,在运输、储存、流通加工等冷链的各个环节损耗严重。在物流中,这种食品资源的巨大损耗又是非增产技术所能弥补的。加之,食品行业现有的软件和硬件设施都不能满足“多品种,少数量”的消费模式的要求。信息技术和信息系统的发展,尤其是追溯技术的兴起,为提升冷链物流水平和质量提供了可行的途径。无论是在储存、搬运、销售或是配送阶段,实现实时物流跟踪,建立信息追溯和信息共享机制,成为当前食品冷链有效解决物流追溯问题的关键。
2 国内外研究进展及述评
golan e等(2002)通过对美国生鲜农产品、谷类和油菜以及牛肉制品的调查研究发现,三者经食品供应链跟踪后,在食品质量安全方面出现了很大的差异。在美国,大多数要求召回的食品和农产品都被公布在美国农业部食品安全和检验服务的官方网站上,以便消费者根据食品包装的标识信息来判定有问题的食品和农产品。有些企业则通过使用先进的rss条码系统和ean/ucc全球统一标识系统,更为具体地揭示食品供应链的标识信息,如每种产品的种子、施肥、使用抗生素的情况、生产时间、生产线、生产地、生产所使用的技术和生产次序,等等。一旦某种产品出现问题,这些标识信息将能够发挥很大的作用。在欧洲,欧盟已经采用ean/ucc系统,成功地开展了对牛肉、蔬菜等食品追踪的研究。通过采用条码、gln可以对食品冷链全过程中的产品及其属性信息和参与方信息等进行有效的标识,以实现食品跟踪与追溯。
比较而言,国内学者对于食品冷链物流的研究主要集中于现状及发展对策,如曹锋杰(2003)、刘宏伟(2004)等。在物流信息方面,张建华等(2005)基于供应链管理理论和rfid技术,给出了基于rfid的现代食品物流系统的体系结构、模型总体结构、子系统设计方法,并结合gis和gps等无线通讯技术,给出了系统的综合集成模型。
3 食品冷链物流可追溯技术
3.1 条码技术
条码技术是目前最为成熟、成本相对较低的物流信息技术,为冷链物流追溯提供了可行性。一维条码系统一般包括编码技术、光传感技术、条码印刷技术和计算机识别应用技术。一维条码技术属于自动识别范畴,能够准确地将信息识别、编译、最终输入到计算机进行数据处理。其特点是识别速度快,准确率大大提高,制作相对简单,与之配套使用的阅读器、打印和印刷设备也相对成熟。在冷链各环节中,针对不同食品,可采用不干胶、pvc条码绑带标签或防盗扣等标签,实现流通阶段个体识别,仓储时采用手持条码读取设备辅助作业;在超市pos则进一步发挥了条码标签的作用,特殊条码标签在售出后可回收,大大地降低了成本。因此,一维条码技术是开发冷链物流可追溯系统中最为经济实用的技术。但是,一维技术的信息容量较小,码制占据的面积较大,低温、潮湿、多霜等复杂环境对标签要求较高,追溯信息标识到追溯单元上的自动化成本较高,同时受识别设备的影响,其实时性也不是很强。
二维条码技术具有信息容量大、编码来源广泛、加密程度高等特点,随着成本的降低,将更好的弥补一维技术的不足。近年来二维码的应用越来越普及,手机内置的解码软件可以让更多的消费者了解、使用基于二维码所提供的服务。消费者通过手机实时读取冷藏食品二维标签的信息,获取各环节追溯信息,在预置二维条码软件的手机普及的不久将来,将会非常有效的解决条码识读设备携带不便、信息量小、时效性差等冷链物流追溯问题。
3.2 射频识别技术(rfid)
rfid是一种利用无线射频方式在阅读器和发射机(标签)之间进行非接触数据传输以读取数据的自动识别技术。其基本原理是电磁理论,标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
使用rfid技术结合网络、信息系统进行数据的采集和通信,其目的在于提高信息的采集、传递的效率,对食品有效地进行标识,把分散的信息集成起来,从而达到追溯的要求。以商品猪肉供应链为例,为了实现全程的跟踪和监控,追溯体系需要在商品猪肉供应链的各关键节点——生猪养殖场、市境道口、屠宰场、批发市场——设置控制点,使用rfid标签记录追溯所需的信息。
3.3 数据库技术
良好的物流管理信息系统离不开高质量的数据库,物流追溯实现的基础是物流信息数字化,要实现整个供应链的可追溯性,必须借助信息数据库。要实现食品冷链质量的可追溯,从食品的源头信息获取到最终交付顾客手中的信息存储,建立数据库是重要的支撑。在食品冷链物流追
溯系统设计中,可以采用目前应用比较广泛的关系型数据库,通过建立实体与实体之间的联系,即建立e2r模型,来实现对物流信息和数据的存储、加工和处理。结合标签技术,与厂家数据中心相连的pc端上的小标签初始化装置读取小标签的uid号,从厂家中心数据库获取相关产品信息及pid号并写入,绑定信息传入厂家中心数据库,每一环节信息写入后,终端消费者就可以根据标签信息进行冷链物流全过程跟踪了。
4 食品冷链物流可追溯系统模型设计
4.1 系统模型
针对食品冷链物流信息技术,建立基于rfid技术的食品冷链物流可追溯系统模型,食品的可追溯总体技术路线遵循着“供应——生产——销售——消费者”这样一条完整供应链,整个供应链过程需要实现低温环境。以肉制品为例,在原材料采购的源头,通过装有电子标签的耳标,建立每一头牲畜的养殖档案,通过标签阅读器将数据汇总至中心数据库;在屠宰场通过称重平台和为生肉佩戴钩型标签记录整个屠宰过程并将各种数据传送至中央服务器;在加工分割肉工作中,通过标签打印机打印便携式条码标签标识分割肉制品,建立相关的信息追溯系统,以此详细记录分割肉的生产过程以及各种数据并汇总到中央服务器;最后在无线网络可通过移动标签或者序列号对肉产品进行查询,以此建立牲畜养殖及肉制品生产、销售全套管理系统。
4.2 功能及流程设计
食品冷链物流追溯系统是对各类食品物流信息的相关数据进行收集、组织、存储、更新和维护,最终方便各节点、消费者、监管部门进行追溯查询。主要功能模块应包括:数据库系统、电子商务查询系统、标签管理、车辆定位、安全检测等。这些功能实现的基础是:食品冷链中各节点都必须按照既定的格式详细记录食品的进货和出货以及中间加工过程的信息,并严格实行食品的批号管理,追溯系统必须记录食品从生产基地(或农户)发货直到消费者收货为止的整个过程的产品批号,以此保证整个物流过程可追溯的连续性。
具体的物流和信息流程可以设计为:利用rfid数据采集技术,将食品产地信息、车辆信息、食品信息等信息写入rfid标签,获取初始信息,然后rfid阅读器部署在生产、加工食品仓库、配送中心、运输食品的车辆、收费站、港口、码头、仓库、货场等不同站点,阅读器以一定的频率自动无线扫描途经的rfid电子标签,将扫描后的信息通过信息通道传到监控中心,监控中心启用gis,一方面将各类信息存入数据库,另一方面通过电子地图实时显示食品的种类、数量、来源、去向等信息,方便管理人员管理。如果运输过程中出现危险事故,可以通过gps/gsm远程控制执行指令到载有gps/gsm接收器的车辆,通知司机调整行动计划,同时改变电子标签中存储的信号量值,监控中心通过机站检测到该增量信号时发出警报,在电子地图上突出运输车辆的方位以及运输物品信息。在终端消费者层面,为了让消费者清楚地了解保鲜食品的生产模式,以及保鲜食品的质量,可以开发集成免费电话、短信、互联网网络、手机二维条码的电子商务综合平台。这个平台能确保保鲜食品厂家与消费者的信息共享,提高消费者对厂家的信赖。
4.3 开发建议
4.3.1 系统中标签形式的选择
在生产阶段,电子标签上主要记录生产养殖的相关信息,如养殖场编号、运出时间、运送批次等,而且这些信息要和生产企业自身的信息系统数据库相联系,以便查询生产过程的细节信息。在各个生产企业都设置rfid读写设备,可以实现食品信息的写入。在加工环节,采用的电子标签内含有食品在生产过程的相关数据和加工环节中添加的信息,如加工企业编号、加工日期、加工批次等。这些信息和企业当地数据库相关联,便于食品管理中心查询。加工企业和食品进口企业都配备rfid读写设备。在运输环节,集装箱运输采用的电子标签数据内容包括集装箱内食品信息、食品温度信息、车辆置信息、运送车辆信息和运送时间等。这些信息和物流企业本地数据库相关联。在仓储环节,可以主要选择成本更为低廉的条码标签,结合关联数据库,标签内关联原来食品信息,并且记录安装时间和批次。仓库内部在叉车或者工作人员身上佩带rfid电子标签,内有员工或叉车的id号,可以有效地利用资源,使得仓储过程更加高效快捷。在食品配送和销售环节,配送车辆实现gps定位,相关食品的标签亦可以条码标签为主,在一些重要食品上加贴电子标签,而在一些廉价的食品上则采用条码,两者信息相互关联,以方便销售人员和消费者的及时识读。
4.3.2 数据共享和信息平台建设
1、引言
对于现代物流来说,信息和信息管理、贸易经济、电子技术等有着紧密的联系,它的理念和技术也在不断的发展变化,因此,如何在物流企业中应用计算机信息技术能够实现对企业的改造是一个重要的课题,它关系着物流企业能否在激烈的环境中立于一个不败之地。
2、物流企业应用计算机信息化的细节
2.1 计算机网络
在物流企业的计算机信息化中,计算机网络的构成主要可以通过快速式以太网、交换式以太网、ATM、FDDI、千兆/万兆以太网。其中,千兆/万兆以太网是较为成熟的技术,不仅价格较为便宜,而且升级的空间较大。至于物流企业计算机管理信息系统中的主要设备则有主服务器、路由器、主交换机等,局域网和ISP网络的沟通是通过局域网来实现的,接入方式主要有ATM、拨号以及数据语言等。
一般来说,物流企业计算机新信息管理系统的网络结构大多数是3层的星型拓扑结构,其中,第一层是主干交换机,第二层交换机则主要负责子系统之间的交换,二者之间是通过光纤连接的。
2.2 网络安全策略
物流企业计算机信息化的过程中,信息往往是海量的,这些信息传输的可靠性非常重要。因此网络安全策略是重要的一部分。一般系统主要是通过防火墙的配备来确保安全,也有通过VPN来和其他企业进行信息沟通的,这也是一种有效地安全策略,它能够实现MAT以及对IP地址进行隐藏等功能。此外,通过配备网管工作站和主干交换机进行连接可以帮助我们利用网络管理软件对网络实行监控及管理,具体来说,网络管理软件能够对网络运行流量、资源情况、拓扑情况进行检测,并能够对管理进行自动操作,进行工作的备份、调度及恢复等操作。但是,由于种种原因的影响,当前在物流企业的网络安全方面还有一些不足之处,我们应引入一些更新技术对其信息进行保护,比如动态口令、反侵入检测等技术。
2.3 数据存储系统
在物流企业的计算机信息化中,货物的库存、周转及进出等动作都将会有若干数据产生,因此,物流企业要面临的数据往往是非常巨大的,RAID技术已经不再能够满足企业这方面的需求,针对这种情况,我们可以利用SAN技术来构建集中数据存储中心。此外,对于每天新增加的数据,我们要进行增量被封,并对数据进行定期的全量备份。
对于数据库的管理系统,我们一般使用关系数据库,它具有很好的分布式数据库处理能力,不仅支持C/S体系结构,也支持B/S体系结构,能够形成一个开放式的体系。此外,由于它对多用户并发处理也支持,因此联机事务处理能力比较强。
2.4 EDI系统
所谓EDI,主要是指电子数据交换技术,在物流企业中,往往和银行、货主以及联带企业有着非常紧密的业务关系,因此,各种来往单据是非常复杂的,通过组建一个EDI平台能够极大地提升我们工作的效率,进而降低工作成本。
在EDI报文中,Internet的传输是通过WebEDI的方式来实现的,因此,EDI是建立于Internet Web Server之上的,在Web上进行大量表格的开发。我们只需要利用浏览器就能够实现单证的手法。EDI中心则利用翻译系统以及映射系统将会自动的把提交的单据翻译为报文,然后传输到对方的邮箱之中。
2.5 条码系统
条码技术属于电子商务推进物流行业发展的一个基础,通过在物流企业中运用这一技术能够以很小的投入就获取较大的经济利益。针对条码系统,物流企业要进行专门条码管理服务器的设置,以实现对条码资源的管理及分配。
其工作流程是首先进行固定式及手持式扫描仪的配置,实现对货物条码信息的扫描及记录,然后利用数据线将这些信息传输到专用服务器之上,最后利用条码打印机进行打印输出。
2.6 电子商务系统
物流作为商业活动的一环,在其机信息化过程中,一个合格的电子商务平台应是关键,它是企业发展的必将之路,具体上其应有以下几个方面的功能:能够网上跟踪货物、实现网上服务情报的报告、网上支付、运送时间的计算、对于货物记录的搜索、电子提单、网上报价、网上损毁索赔等。
电子化的仓储、配送以及运输网络是实现电子仓库的基础,也是电子商务系统的核心。我们应加强运输网络系统的横向连接,对行业分销网络进行纵向连接,通过合理的布局,实现一个高效的、现代化的电子商务网络体系。
2.7 配送车辆的调度系统
物流企业生存中的一个重要内容就是对于货物的配送,因此,机动、高效、节约的配送车辆调度系统将给用户提供更为透明的服务,并帮助我们加强成本的控制。具体的工作中,我们要做的工作是对单个车辆要实现运输成本的动态考核,进而提升企业的服务响应速度及准确度,使其竞争力得到更大的提升。
这一调度系统主要的构成有中央监控系统、移动单元以及GSM通信网络这三部分。其中移动单元设备能够提供车辆的实时位置数据及具体状况,并对这些数据信息进行刷新,而中央监控系统则主要是处理这些位置数据,并将这些信息显示于监控中心中的大屏幕上。
2.8 软件系统
做好软件系统方面的工作也是计算机信息化在物流企业中应用的前提。在具体的工作中,我们要结合物流企业的作业流程及方式进行软件系统的开发,确保其合理性及高效性。一般来说,软件系统的开发是基于UUNIX平台,使用J2EE技术以及ORACLE数据库,并通过C/S以及B/S结合来完成的。
3、结语
物流企业应用计算机信息技术是大势所趋,随着技术的进一步发展,这一技术的应用将会更加的深入和广泛,为物流企业发展提供更多的助力。针对这一背景,我们要加强自身的学习和探索,不断增强自身的理论水平和实践能力,使物流企业的竞争力上升到一个更高的水平。
参考文献
[1]蔡学文.信息化管理在物流管理中的应用[J].中国新技术新产品,2009(24).
【P键词】二维码;高校;身份认证
【Keywords】two-dimensional code ; university; identity authentication
【中图分类号】C39 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0166-03
1 引言
高校作为人才的培养基地,一直以来都扮演着科教兴国的重要角色,考试制度也顺理成章的成为了检阅人才的必备标杆。然而,社会上的不诚信现象屡见不鲜,加之社会信用体系不完善,客观上助长了不诚信风气。大学生作弊现象,代考现象日益加剧,使得考试成绩的真实性每况愈下,经调查,
60. 4%的大学生想过考试作弊,39. 1% 的大学生自述曾有过作弊经历。这种弄虚作假的行为严重威胁着国家政策的施行,也使得高校教育策略岌岌可危。为纠正各类教育考试中考生代考、作弊等行为,进一步加强考试环境的综合治理,我们引入二维码技术来进行考生身份认证。通过扫描二维码将考生最新信息呈现给监考教师,防止了考生准考证信息因磨损失真、不完全、容易被篡改等现象而引起代考行为的发生,保证了信息的统一化、可靠化、科学化管理,实现了考生信息的动态更新。系统采用各种最新技术来提高用户体验,保证信息的安全性,一定程度上实现了功能和体验的双赢[1]。
2 二维码技术的发展
二维码是20世纪90年代兴起的一种新技术,它是以某种特定的几何图形按一定规律在平面上分布组成黑白相间的图形来记录数据符号信息的技术。和一维码相比较,二维码不但具有存储容量大、信息密度大(在一个不大的图形内可存储数字、英文、汉字、指纹、声音和图片等信息)、 采集速度快、制作成本低、纠错能力强、安全性高等特点,还成功弥补了一维码只能包含字母与数字的缺陷。它可以从水平轴X轴和纵轴Y轴即横向和垂直两个方向对信息进行存储和处理,这样既提高了条码信息存储量又加速了信息的处理速度等优点,也正是这些优势使得它广泛流行于各国各行业中。
我国对二维码技术的研究开始于1993年,截至目前,条码标准体系还尚显单薄,具有自主知识产权和核心研发技术体系还很少,二维码的推广和发展受到了一定阻碍。但是随着我国通信网络的升级、智能手机的普及和民众意识的转变,二维码的应用前景也渐渐明朗起来,在消化国外先进技术文化的基础上,制定了一系列二维码标准:如GB/T17172-1997《四一七条码》,GB/T18284-2000《快速响应矩阵码》,《二维码网格矩阵码(GM)》,《二维码紧密矩阵码(CM)》等,并已在我国的汽车行业自动化生产线、医疗急救服务卡、涉外专利案件收费、珠宝玉石饰品管理及银行汇票上得到了应用。国内多家IT企业如阿里巴巴、腾讯、百度、新浪等对二维码的试水,以及中国电信、中国联通、中国移动等电信巨头在二维码手机应用领域的介入都充分显示了二维码应用在我国强劲的发展势头,我国也在不断投入资源,鼓励摸索前进,积极研究和开辟新的应用和领域。
摘 要 将数字图象处理技术引入条码分析中,实现了一维条码的快速识别。在研究过程中,使用了条码扫描仪的光电设备采集信号,通过计算机并口实现高速的数据传输,对条码的数字图象进行处理,包括滤波降噪、边界检测、阀值分割等方法,最后通过逻辑值匹配的算法完成译码工作,实现了软件译码。 关键词 数字图象;条码;并口 0 引言 条形码自动识别技术是随着计算机的发展而兴起的一门应用新技术。与其它自动识别输入技术相比,条形码自动识别技术具有速度快、准确度高、可靠性强和成本低等优点,已广泛应用于商品流通、工业生产自动化、办公自动化等许多领域。条码作为信息的载体,自始自终发挥着关键的作用。随着现在企业中信息越来越多,信息的快速采集和高效处理被放在了显著的位置上。文中通过计算机并口进行数据通信,采用数字图象处理技术实现一维条码的识别,实现了软件解码,可以快速采集和处理工业现场的条码数据。 1 系统设计 根据图象处理的一般要求[1],本系统包括以下几个环节:信号采集、数据传输、数字图象处理(滤波降噪、边界检测、阀值分割)、译码输出。系统结构如图1所示:
图1 系统结构 2 信号采集 信号采集由条码扫描器的光电设备完成,本文采用美国symbol公司的微型激光条码扫描器,型号为ls2208ap。该扫描器的光源为650nm可见激光二极管,扫描速度100次/秒,扫描精度5mil,采样时序图如图2所示: 图2 采样时序图 开关信号一次接通的持续时间为5s;一个扫描周期内,正反相各占16ms;一次采样触发信号的持续时间为1.4μs。 3 数据传输 由于pc机运行速度远高于单片机,我们将扫描器采集到的电信号通过计算机接口送给计算机处理。这种方法不存在通信协议方面的问题,数据输入简单、方便,如果采用高效的译码程序,将很大程度地提高数据处理的效率。 pc机一般都配有一个标准的centronics并行打印机接口,它也可以作为通用并行i/o口来使用。图3为常用的pc机并行口引脚图,内部包括三个并行i/o端口,地址分别为:0x378、0x37a、0x379,通过对这三个端口的控制,可以实现数据和控制信号的输入和输出。 0x378口包含8位数据输入输出线(d0~d7),通过读写0x378h端口可以对数据线上的数据进行读写操作。进行一次写操作,就将一个8位数据写到寄存器锁存并输出;进行一次读操作,读入锁存在寄存器中的值。 0x37a口包含4根控制信号输出线,可以通过该端口把控制信号输出到外部数据线上。 0x379口包含5根状态输入线,通过该端口可以把扫描器上的状态信号输入到pc机,文中采用379口的引脚10、12、13分别与扫描器内部芯片的开关信号、扫描方向信号、检测输出信号端相连(图4),实现数据传输。 图3 常用的pc并口引脚
p1—检测输出信号 p2—扫描方向信号 p3—开关信号 图4 pc并口与扫描器芯片连接图
4 数字图象处理 数字图象处理是将采集到的图象经a/d转换器数字化后,图象转换为由一定数量级的数字所表示的数学矩阵,然后用计算机根据一定的算法对其进行处理的过程[2]。 本文采用borland c++ builder为开发环境,利用该软件强大的图形图象处理功能,结合mil所带的一系列函数[3],完成图象的实时处理和图象后处理。 当数据传输的任务完成后,单片机传输到pc机的是a/d转换后的数字量,表现为:当激光扫到条码的白色区域,检测到高电平;当激光扫到条码的黑色区域,检测到低电平,分别用数字1、0表示,用数字图象的形式表达出来,如图5所示。 图5 条码数字图象 4.1 滤波消噪 数字化后的条码图象存在一定的噪声干扰,本文采用滤波的方法进行消噪处理,从而改善图象质量,便于特征提取。通过分析可知,图中的噪声主要包括孤点噪声和边缘毛刺噪声两部分。
对于孤点噪声,本文采用中值滤波的方法进行消噪处理。中值滤波技术对干扰脉冲和点状噪声有良好的抑制作用,而对图象边缘能保持良好的非线性,起到既消除噪声又保持图像细节的作用。中值滤波是将一个含有奇数个像素的滑动窗口内的像素点按灰度值排序,如: ⑴ 其中,, l为窗口的长度, fj即为窗口的中值滤波输出。表示为: [4] ⑵ 表示取数列的中间值 由于表面图象是二维的,将一维中值滤波推广到二维。这时选取某种形式的二维窗口,将窗口内像素点的灰度值按先行后列的顺序排列,生成单调二维数组序列fij,二维中值滤波输出表示为: ⑶ 由公式⑴、⑵、⑶可以看出,中值滤波是将中心像素与周围像素的灰度值进行比较,将灰度值较大的像素点与周围像素点接近,从而消除孤立的噪声点。 本文采用3×3形式的二维中值滤波方法对图5做消噪处理,结果如图6所示: 图6 中值滤波后的条码图象 对于边缘毛刺,采用求平均值的方法处理。由于图象各行在同一位置的条空宽度不等,就会出现边缘毛刺现象。因此,本文将每个位置上逐行扫描到的条空宽度求平均值,得到该位置的条空宽度并输出(图7),求解过程如下: ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ 式中:lr —第 r个条(空)的宽度; lir—第r个条(空)第i扫描行的宽度; m—条码长度; n —扫描总行数 图7 均值滤波后的条码图象 4.2 边界检测 由于光源扫描的范围不仅包括条码区,还包括非条码区,所以得到的数字图象也包括条码区和两侧静区(如图8所示),需对其进行边界检测,将条码部分提取出来,以便进行译码处理。本文采用相邻条空宽度比较的方法[5]判别条码的起止位置:当所测条的宽度的10倍小于上一空的宽度时,此条即为条码的开始位置;当所测空的宽度大于上一条的宽度的10倍时,条码部分截止。 图8 条码图象组成 4.3 阀值分割 受信号采集精度的影响,计算机输出的条码元素的宽度与实际值之间存在误差,如果直接译码,难免要出现误读的现象。因此,本文采用阀值分割的方法,选定一个宽度阀值m,通过公式⑻将所有条码元素的宽度f(x)划分为宽条、窄条、窄空、宽空四类,逻辑值分别为-2、-1、1、2,这种方法可以消除硬件带来的误差,保证了输出信息的正确性。 (8) 5 译码输出 不同码制的条码,编码规则一般不同,解码方法也不同。本文采用逻辑值匹配的方法对目前常用的upc/ean码做译码分析,这两种码制的每个字符都由两条两空组成,以字符“5”为例,当它表示一位右手偶字符时,编码结构为:窄条—宽空—宽条—窄空,逻辑值表示为:-1 2 -2 1。译码时,从条码的起始位开始,每四个元素为一个单位,用公式⑻求出其逻辑值,对照字符逻辑表得到相应的字符并输出,直到检测到条码的终止位结束,采用这种译码方法对文中图7所示的条码做译码分析,输出结果如图9所示。 图9 译码结果 6 结束语 由于计算机的处理速度远高于单片机,使用软件译码不仅可以提高译码的效率,而且能适应码制灵活多变的特点,克服了硬件解码的不足。本文采用滤波降噪、阀值分割等数字图象处理技术对条码图象进行处理,不仅能较好地识别标准条码,而且对残码的识别也有一定的意义。计算机并口通信和逻辑值匹配的译码方法对提高译码效率起重要作用。 参考文献 [1] 刘克龙,姜雷,程伟.数字图象处理系统的构成及常用方法[j]. 信息技术,2000,⑷:32-33. [2] rafael c.conzalez,richard e.woods.“digital image processing”[m]. publish house of electronics industry,beijing,2004. [3] 席卫文,张春晓,李光明.c++ builder 6程序设计与实例[m]. 北京:冶金工业出版社,2003. [4] avlidis t.algorithms for graphics and image pressessing [m]. computer science press,1982. [5] 王雅静.ean-13条码图像辩识方法研究[a]. 山东科技大学硕士学位论文,2003.
食品直接与人们的生活息息相关,因此食品安全一旦出现问题,消费者首当其冲会受到侵害。同时不安全食品带来的危害具有涉及面广、隐蔽性强、潜伏期长等特点,因此恶性食品安全事故的发生往往会影响到整个社会的稳定,不利于经济的持续健康发展。另一方面,由于食品安全带来的国际贸易问题也日显突出,特别是我国加入WTO以后,取消了关税壁垒,发达国家凭借技术领先、设备先进等优势,实施以检测标准为基础的贸易技术性屏障,对食品质量提出了更高的要求。因此,加强食品安全工作,不仅有利于保护人民健康,也有利于促进我国农业和食品工业的发展,提高其国际竞争力。
目前,我国已开始应用“危害关键控制点分析(HACCP)”、“良好农业规范(GAP)”、“良好生产规范(GMP)”等食品安全控制技术来提高食品安全水平。但目前我国食品安全追溯技术体系仍没有建全体系,一旦食品安全出现问题,无法实施跟踪与追溯,进行有效的控制和召回,这一问题迫切需要解决。
信息技术的发展为食品溯源体系的完善提供了可能。条码技术作为一项先进的信息自动采集技术,可以对食品原料的生产、加工、储藏及零售等供应链环节的管理对象进行标识,并借助计算机信息系统进行管理。一旦食品出现卫生安全问题,可以通过这些标识进行追溯,准确地缩小食品安全问题的查找范围,查出问题出现的环节,追溯到食品的源头。条码技术已经成为一项关键的食品溯源技术。
一、条码技术体系分析
条码技术是为了解决计算机应用中数据采集的“瓶颈”问题而产生的,它实现了信息的快速、准确的获取与传输,为实物流和信息流的同步提供了技术手段。20世纪70年代出现的商品条码就引发了一次商业革命。而在近年迅速崛起的物流供应链及电子商务中,条码技术则更是担当着不可或缺的重要角色。
当前,国际上负责条码技术的研发推广的组织为国际物品编码协会(GS1)。该组织负责管理和维护的以商品条码为核心的全球统一标识系统(EAN.UCC系统)是以对贸易项目、物流单元、位置等进行编码为核心的集条码、射频等自动数据采集、电子数据交换等为一体的服务于供应链的开放的标准体系。该系统从标识层、采集层和交换层上为建立高效的供应链管理模型提供了完整的解决方案。
对于条码在食品中的应用而言,主要涉及EAN.UCC系统的如下技术内容:贸易项目(贸易单元)的编码与条码表示、物流单元的编码与条码表示、信息属性的编码与条码表示、位置码的编码与条码符号表示等。
1.贸易项目条码
贸易项目是指一项产品或服务,对于这些产品或服务需要获取预先定义的信息,并且可以在供应链的任意节点进行标价、订购或开据发票,以便所有贸易伙伴进行交易。
按照贸易项目的流通领域可以分为零售贸易项目和非零售贸易项目。零售贸易项目是指在零售端通过销售时点系统(POS)扫描结算的商品。贸易项目根据其销售特点,可以分为定量贸易项目和变量贸易项目。定量贸易项目是指有固定包装,以统一预先确定的量度(类型、尺寸、重量、成分、样式等)进行销售的贸易项目。变量贸易项目是指那些没有固定包装,随机确定购买数量的商品,例如:新鲜蔬菜、水果、粮食、鱼、肉、熟食等散装商品,在销售过程中都是以随机重量销售,每一位顾客购买这些商品的重量、价格可能都不同。贸易项目编码有四种编码结构:EAN/UCC-13、EAN/UCC-8、UCC-12以及EAN/UCC-14。
2.物流单元条码
物流单元是在供应链中为了便于运输或仓储而建立的包装单元,是在供应链中需要管理的对象。托盘、箱、盒或者两种以上的组合包装均可作为一个物流单元。物流单元采用系列货运包装箱代码(SSCC)进行唯一标识。通过SSCC建立商品物理流动与相关信息间的对应联系,就能使物流单元的实际流动被逐一跟踪和自动记录,同时也可广泛用于运输行程安排、自动收货等。这些信息包括:扩展位、厂商识别代码、系列代码、校验码,其中扩展位则是用于增加SSCC系列代码的容量,由厂商分配。例如:0表示纸盒,1表示托盘,2表示包装箱等。
3.物流信息属性条码
在EAN・UCC系统中,物流单元内的贸易项目的附加信息的编码,例如批号、日期数量、和度量等信息,可被定义为物流信息属性,可以运用应用标识符(AI)来表示。应用标识符是标识编码应用含义和格式的字符。其作用是指明跟随在应用标识符后面的数字所表示的含义。应用标识符由2位到4位数字组成。应用标识符后面的数据部分由一组字符组成。条码符号用UCC/EAN-128条码符号进行表示。而且,可以通过应用标识符用UCC/EAN-128条码进行链接。
4. 位置码
在食品供应流过程中,从安全溯源角度来讲,对食品生产和流通过程涉及的参与方和实物流动的物理位置进行标识十分重要。这可以运用EAN・UCC全球位置码(GLN)来实现。位置码采用EAN/UCC-13编码结构。若用条码符号表示,必须与相关的应用标识符一起使用。目前GLN只能用UCC/EAN-128表示。
二、条码技术在食品溯源过程中的应用分析
在食品供应链过程中,运用条码技术对食品信息进行准确标识和自动采集,可实现实物流和信息流的同步,从而提高食品供应链管理的效率。尤其对食品而言,运用条码技术,可实现食品供应链的跟踪与追溯,因此,从这个意义上来讲,条码技术已经成了构建食品安全体系的一项重要的信息技术。
1.食品溯源的含义
分析食品溯源要从食品供应链的分析开始。所谓供应链是指产品生产和流通中涉及的原材料供应商、生产商、批发商、零售商以及最终消费者组成的供需网络。食品供应链涉及食品原材料的供应商、食品加工厂、零售商、消费者以及中间负责流通环节的如承运商等流通参与方。下图是一个典型的食品供应链过程。在供应链实物流动的同时,也伴随着信息的流动。
食品溯源是指在食品供应流上,通过记录的标识对具体实体的历史、应用或位置进行回溯的能力。食品溯源系统包含了整个食品供应链中的所有类型的食品及相关产品,对从供应商到零售商的所有食品企业都有影响,甚至包括涉及的饲料及其他牧场供应品,还有包装等与食品接触的产品。
2.条码技术在食品溯源中的应用原则分析
信息共享。运用信息技术进行食品溯源,必须从供应链管理的高度来进行。在整个食品供应链及最后市场的销售过程中,各个环节都要进行信息化管理,各环节信息系统间要以电子数据交换的方式共享信息。供应链上游的参与方必须将的相关信息提供给供应链中的下一个参与方。
业务流程规范化。条码技术应用于食品供应链过程,实现溯源的前提之一是,食品供应链必须稳定,尤其是各参与方要稳定,要在运用条码技术实施食品供应链溯源过程方面达成共识。运用条码技术进行食品溯源必须建立在流程规范化的基础上。
必须采用统一的条码标准。提高食品供应链的信息化程度,信息标识是关键。应该在供应链各个环节的实物单元及供应链的各个参与方进行唯一标识,采用统一的条码标准,以保证对流通参与方和流通实体的唯一标识。
必须使用条码标签。食品供应链上的各级包装单元,需要用条码标签来标识,各级标签的编码要包括用于溯源的上游环节信息。
3.应用案例
下面以条码技术在咖啡生产和流通过程的应用为案例分析条码技术在食品溯源过程中的应用。咖啡供应链中参与方有原材料供应商(加工厂),制造商(生产厂),零售商。在加工厂的加工流程如图2。这个环节,可以用条码标识加工厂和袋装咖啡豆。对于加工厂:用GLN标识,以UCC/EAN-128条码符号表示。对于袋装咖啡豆:每袋咖啡豆分配GTIN和批号,以UCC/EAN-128条码符号表示。包括下列应用标识符有:01,表示其后的数据是GTIN;10,表示其后的数据是批号。由多袋咖啡豆组成的物流单元:用SSCC标识;以UCC/EAN-128条码符号表示。
在生产厂(制造商)的作业环节有:生产(烘烤,混合,粉碎,酿造),包装(填充),仓储。
(1)生产。在生产厂,咖啡经过一系列处理,每一步处理后的产品,如果要卖给供应链下游的参与方,则要按贸易项目用GTIN加批次标识,GTIN结合应用标识符以UCC/EAN-128条码符号表示。该产品的生产厂用GLN标识,以UCC/EAN-128条码符号表示。
如果咖啡豆的所有加工过程如烘烤、混合、粉碎、大过滤器中酿造、烘干、成小颗粒时包装都在同一生产厂,在该厂需要在这些环节记录各环节加工时间、加工名称和代码,以便于跟踪不同的生产阶段。见表2。在该表中未加工咖啡的批号是AB123,第一个加工名称为烘烤,加工代码为1,生产日期为020904,则新批号为AB1231020904,依此类推。
(2)包装。在填充阶段,所用罐子和罐盖由托盘送到填充站,装运罐子和装运罐盖的托盘有不同的SSCC标识。SSCC是获取罐子或罐盖的供货商信息、罐子或罐盖相关信息(如材质、制造日期)等的关键字。这些信息都可以以条码符号或电子报文的形式来传递。
填充之后的一罐咖啡用GTIN标识,以EAN -13、EAN/UCC-8、UPC-A或UPC-E条码符号表示。由多罐咖啡组合在一起的规则包装咖啡箱也用GTIN标识,以UCC/EAN-128符号或ITF-14表示。然后,多个咖啡箱组合在一起被装上托盘,改托盘用SSCC标识,以UCC/EAN-128符号表示。见图3。
(3)仓储。在仓库扫描托盘并给托盘分配一个空通道。当制造商收到零售商或分销商的订单时,按订单配货,如果需要拆分仓储的物流单元并拼箱,新生成的物流单元需要分配新的SSCC。
在零售商,制造商和零售商通过电子报文(发货通知报文和收货通知报文)就发货产品达成一致。制造商货物出仓库时要扫描SSCC以确认发货。零售商收货时扫描SSCC以确认收货。零售商用GLN标识,物流单元用SSCC标识,以UCC/EAN-128条码符号表示。
在消费环节,每罐咖啡用GTIN标识,以EAN-13符号表示。罐和盖的批号以人工可识读形式书写。
罐和盖用GTIN加批号标识。
如果消费者发现咖啡罐上有毛病,可通知零售商,零售商检查是否其他同一批次的罐都有毛病。然后,零售商通知咖啡供应商对问题进行调查并确定和“毛病罐”同一批次的其他罐的分销去处,从而实施召回。见图4。
三、条码技术在应用中可能存在的问题
利用条码实现溯源功能在技术上不存在任何问题。只要食品供应链中的每一个加工点,不仅对自己加工的产品进行标识,还要采集所加工的食品原料上已有的标识信息,并将其全部信息标识加在加工的产品上,以备下一个加工者或消费者使用,这一环扣一环,环环相扣,就可以建立完整的溯源系统。但问题的关键在于这环环相扣上,如果其中的一个环节断了,整个链条就脱节了,而供应链中各环节之间的联系比较脆弱,这是实施跟踪与追溯的最大问题。
在我国现在的情况,可能导致食品供应链脱节的问题有:食用农产品生产与流通管理的工业化规则建设在农业及商业中基础薄弱;一些鲜活食品的生产、经销、批发的参与主体,组织化程度低,难以实行严格的行业管理;信息化在农村与初级农产品批发经销方面发展水平低,实现农产品质量安全追溯的技术基础薄弱;法律法规体系尚未完善,严重制约了食品安全追溯制度的建立和完善等。
作者单位:张涵,北京工业大学经管学院; 李素彩,北京物资学院物流学院
参考文献:
[1]程言清,黄祖辉.美国食品召回制度及对我国食品安全的启示[J].世界经济,2003,1.39-42.
[2]孔洪亮,李建辉. 利用EAN?UCC系统开展食品跟踪与追溯[J].电子商务世界专刊 ? 自动识别技术与应用,2003,3:12-13.
[3]程言清.食品质量认证与中国食品安全[J].中国标准化,2003,1:38-39.
[4]张涵,李素彩. 应用条码技术进行食品溯源的可行性分析[J].物流技术,2006,1:25-27.
The application of Barcode technology in food tracing
Zhang Han Li Caiqi