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物联网技术RFID与无线网络在MES平台实现产品追踪

为了解决店铺商铺的追踪问题,有一种解决方案是采用RFID技术、采用SOA软件架构、移动终端、无线网络技术为硬件平台,MES(Manufacturing Execution System)为软件平台,实现通过移动终端上的RFID阅读器自动无线扫描产品上电子标签,并将扫描的信息数据通过3G模块发送到后台MES中,从而实现产品的追踪和管理。


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首先是RFID技术   RFID(Radio Frequency Identification)无线频射识别,一种非接触式的自动识别技术,由频射信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。RFlD系统一般有标签、阅读器、应用接口(中间软件)、网络、管理系统构成。标签就是产品包装上的条形码,能够记载其基本的信息,读写器在移动终端上识别标签的光电阅读器,同时具有向RFID标签写入的功能,应用接口就是在移动终端上通过Android技术开发的软件能完成RFID标签数据信息的收集,通过无线3G网络实现数据的实时传送,到MES管理系统中。   RFID系统工作原理是阅读器发射特定频率的无线电波传给应答器,应答器电路将内部的数据传送出去,阅读器在依次接受数据并解读数据,最后送给应用程序作出响应。   在工业生产中,RFID技术是以RFID模块形式应用在供应链上,RFID模板具体是采用RFID技术,实现产品在生产过程中的实时监控,系统以Web服务中闻件为后台系统支撑平台,在产品上贴附RFID标签,在生产车间安装具有RFID读写识别系统的移动终端,通过3G无线网络传输前端移动终端系统与后端系统的信息,实现数据的交互更新,而且系统实时定位产品的位置以及完成工序情况,方便进行生产调度。这种新引入的RFID技术较传统的二维条码相比更具优势,RFlD对以存储的信息量更大,保密性更强,可耐用和可读写,RFID标签上的数据可以反复修改,能够在生产车间内部循环使用,可以降低成本。RFlD技术可以在二维条码技术无法适应的环境下使用,如高粉尘的污染或是野外环境。   其次对于MES管理系统   制造执行系统MES,在制造业中至关重要,它连接着下层的过程控制系统和上层的企业资源计划,并执行制造计划。很多大型制造企业都部署了过程控制系统和企业资源计划系统,企业在设备自动化转运过程中,需要对产品的工艺流程和参数进行实时追踪,这涉及到生产信息的采集和传递,如何把车间的生产数据实时的传递到企业资源计划系统,控制产品生产和设备运转问题是尤为重要的。MES系统作为连接上下层的桥梁。对于产品的全程追踪、信息的采集和传递发挥了巨大的作用。   MES在企业中不仅仅是一个信息系统,它汇聚了整个产品从下单生产到成品出入仓库销售退货全过程的软、硬件组件,准确利用各种数据来引导车间的各项活动,MES系统与外界系统进行大量的数据交互。MES系统可以进行工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元的分配、文档的控制、产品追踪和产品清单管理、质量管理、过程管理、维护管理、人力资源管理、性能分析和数据采集。   MES系统中过程管理是生产中的核心,在生产中,过程管理可以对产品的生产流程进行管理、产品信息的追踪、产品历史的查阅、产品性能的分析和监控。这个过程管理中过程监视是基础,也是尤为重要的,为制造过程提供了数据采集,反应了整个生产过程中现场的各种数据。因此对数据的准确性要求是非常高的.而且生产中的各种数据是非常繁多的,如果依靠人工很难迅速准确地把握,只有在产品上贴有RFID标签,然后通过阅读器识别RFID标签并解码得到信息才能提高数据采集的效率,让管理人员能够迅速的掌握到现场的各种数据,对于生产中出现的各种状况,可以及时地解决。   过程监视中的数据采集,主要针对工厂、车间、生产线三个层次进行实时的查询,若对单个产品生产状况的查询,可以通过对生产的进度、产品的制造参数以及产品工序的设定值进行比较分析,也可以对质量事故进行追踪,通过对海量数据的分析和处理。从而快速地发现问题。对症下药。   在过程监视中最重要的是产品的管理,而产品的管理巾最为关注的是产品的追踪,即对产品,设备、人员、材料的信息进行实时的跟踪,对生产过程中的故障或异常,根据扫描产品上RFID标签来确认发生状况的位置,然后采取有效的措施,降低生产故障或异常带来的巨大损失。   对于产品的准确追踪是近年来最为困扰MES系统的问题,由于现场环境的复杂,人为因素的难以控制.使得问题始终得不到解决。但是随着物联网技术的发展,无线3G网络的日趋成熟,可以通过利用移动终端上的RFID阅读器对RFID标签进行扫描解码,经过无线3G网络的传输,将产品的信息及时的反馈到后台进行处理。从而实现对产品的追踪。   移动终端对RFID的识别和3G网络的传输实现产品追踪   移动终端是可以移动使用的计算机设备,比较广泛的指手机、平板电脑、POS机等,它具有多种应用功能,是一种智能型的设备。随着无线3G网络和Android技术的发展,可以应用的方向越来越宽泛,也带来了移动信息时代。同时随着集成电路技术的更新.移动终端的处理能力十分强大,逐渐发展成可以处理各种综合信息。它可以GPS定位、信息处理、模式识别等。   识别RFID标签是通过RFID阅读器来进行识别的,同时需要安装3G模块才能完成对信息的识别和传输,现在可以尝试采用将RFID阅读器和3G模块集成到一个开发板,即移动终端设备上,这样方便简捷。同时可以在移动终端上利用Android技术开发软件.实现对RFID标签进行读写的功能。   移动终端识别RFID标签主要是基于J2ME平台开发的移动终端应用程序,用户可以使用移动终端上的RFID阅读器识读RFID标签,然后通过在移动终端上开发的识别系统对标签进行处理并对RFID解码,使其能够准确的恢复编码前的信息,最后通过无线3G网络将信息传回后台的服务器进行处理,这个移动终端的识别系统提供了更为方便的数据交互通道。J2ME开发平台,是由多种配置、简表和可选包构成.可以满足市场上不同种类嵌入式设备的需求。它最大的优点在于可移植性,一次开发多次使用。   系统总体对产品的追踪   在工业生产中,对产品贴上RFID标签后,通过移动终端对RFID的识别和3G网络的传输,到最后的MES管理系统中,对于产品的精确追踪一直是一个有待解决的问题。   产品是指原材料从下单开始的第一道工序起,到最后形成成品前这个生产过程中所有未完成产品或零部件,它以各种形态大量的存现在各个生产环节中,它直接影响生产的进度,资金的周转,甚至各种矛盾都在它的流转中暴露。它不仅面广、生产环节多、交接十分频繁,总处于流动状态,因此对于产品的管理非常困难,最主要的是与产品相关的生产数据多,数据采集、数据检索、数据维护的工作量非常大。   为了解决这个问题,可以在每个产品上贴上RFlD标签,利用移动终端能精准扫描RFID标签、无线3G网络传输快的特点对数据进行采集。例如在生产车间,工人利用移动终端上RFID阅读器识别RFID标签,再通过移动终端上开发的系统对图像进行处理、解码,很快就显示出编码前的信息,最后通过无线3G网络迅速传输到后台,后台的监听程序接收到这些信息后,对信息进行处理,然后再返回到移动终端,表示工人的请求已经处理。特别是这种无线3G网络的传输模式比普通的有线网络快很多,并且将复杂的逻辑处理交给了后台的监听程序,分工明确,各司其责,对于制造业的车间生产极具有应用前景。

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