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1、物流信息系统第第 1 页页2023/2/19第4章 物流单元技术物流信息系统第第 2 页页2023/2/19学习目的学习目的1）理解条形码技术的基本概念；）理解条形码技术的基本概念；2）掌握条形码识别系统的组成与原理；）掌握条形码识别系统的组成与原理；3）掌握电子数据交换技术的组成与工作原理；）掌握电子数据交换技术的组成与工作原理；4）理解射频识别技术的基本概念；）理解射频识别技术的基本概念；5）掌握射频识别技术的组成与工作原理；）掌握射频识别技术的组成与工作原理；6）了解）了解GIS技术的基本概念；技术的基本概念；7）理解）理解GIS技术的组成与功能；技术的组成与功能；8）理解）理解GPS的
2、概念；的概念；9）掌握）掌握GPS技术的组成与功能技术的组成与功能物流信息系统第第 3 页页2023/2/19本讲内容本讲内容4.1 条形码技术条形码技术4.2 射频识别技术射频识别技术4.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.4 GIS技术技术4.5 GPS技术技术本章小结本章小结物流信息系统第第 4 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术4.1.1 先导案例先导案例 日本夏普电子公司过去以纸为基础的手工作业方式，在发货和入库方面，每月约有200个错误发生。错误发生后，往往需要几个月来跟踪这些差异，以免扩大其影响。采用条码化的仓库管理系统后，现在每一件货物出入库时，操作员用手持
3、式激光数据采集器识读货物上的条码，通过数据采集器把数据及时地送入计算机进行统计和管理。仓库作业数呈两位数学增加，人员数却没有增加，且库存精度达到100%，发货和进货作业的差错率降为零，而且一些手工量大的工作也减少了。物流信息系统第第 5 页页2023/2/19物流信息系统第第 6 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术4.1.2条形码技术的基本概念条形码技术的基本概念3条形码的优越性条形码的优越性q（1）可靠准确q（2）数据输入速度快q（3）经济便宜q（4）灵活实用q（5）自由度大4常用的条形码常用的条形码q（1）一维条形码 EAN商品条形码国家代码（3位）厂商代码（5位）产品代码
4、（4位）校验码(1位)图图4-3 EAN码示意图码示意图 一般来说，EAN码由代表12位数字的产品代码和1位校验码组成。物流信息系统第第 7 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术q（1）一维条形码 Code 39码Code 128条形码EAN-128码 是一种可以供使用者双向扫描的分散式条形码的分散式条形码，即相邻两个条形码间必须包含一个无任何意义的空白，且具有对数字或字母的支持，故应用比一般的条形码广泛。标准的39码由起始安全位、起始码、资料码、可忽略不计的校验码、终止安全位及终止码所构成，如图4-4所示。图图4-4 Code 39码码 128码由起始码、资料码、终止码、校验码
5、四部分组成，其中校验码是可选的，如图4-5所示。图图4-5 Code 128码码 EAN-128码是根据EAN/UCC-128码定义标准将资料换成条形码符号，并采用128码逻辑，具有完整性、紧密性、连接性及高可靠度的特性。图图4-6 EAN-128码码物流信息系统第第 8 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术q（1）一维条形码 常见一维条形码的对比分析类别/项目Code 39CodebarCode 128EANUPC支持符号数字、字符数字、字符数字、字符数字数字码义0-9，A-Z，-$/+%0-9，-$/+%ASCII码0-90-9起始码*a,b,c,dA,B,C-101A,D,
6、E终止码*a,b,c,dA,B,C-101A,D,E码长不限最多最多8，136,2,17校验码有有有/无有有上市年1974年1977年1981年1977年1973年应用领域汽车业工业界图书馆工业库存管理运输配送流通业零售业包装业优点码长不限，支持字符起码、终止码共四种变化编码方式灵活且长度较短世界流通且编码不重复流通条形码始祖缺点编码密度低，占空间市场使用率不高校验码运算复杂码数固定且只支持数字数据已渐渐被EAN取代表表4-1 常见一维条形码的各项指标比较常见一维条形码的各项指标比较物流信息系统第第 9 页页2023/2/19物流信息系统第第 10 页页2023/2/194.1 条形码技术条形
7、码技术4.1.3条形码识别系统的组成与原理条形码识别系统的组成与原理1条形码识别系统的组成条形码识别系统的组成 为了阅读出条形码所代表的信息，需要一套条形码识别系统，它由条形码扫描器扫描器、放大放大整形电路整形电路、译码接口电译码接口电路路和计算机系统等计算机系统等部分组成，如图4-7所示。图图4-7 条形码识别系统条形码识别系统物流信息系统第第 11 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术4.1.3条形码识别系统的组成与原理条形码识别系统的组成与原理2条形码的识读原理条形码的识读原理 条形码阅读器的基本工作原理如图4-8所示：由阅读器光源发出的光通过光系统照射到条形符号上；条形码
8、符号反射的光经光学系统成像在光电转换器上，光电转换器接收光信号后，产生一个与扫描点处光强度成正比的模拟电压，模拟电压通过整形，转换成矩形波；矩形波信号是一个二进制脉冲信号，再由译码器将二进制的脉冲信号解译成计算机可直接采集的数字信号。图图4-8 条形码阅读器的基本工作原理条形码阅读器的基本工作原理物流信息系统第第 12 页页2023/2/19物流信息系统第第 13 页页2023/2/194.1 条形码技术条形码技术4.1.4条形码在物流中的应用及其案例条形码在物流中的应用及其案例2条形码应用案例条形码应用案例条形码在天津丰田汽车的应用条形码在天津丰田汽车的应用 天津丰田汽车有限公司是丰田汽车公
9、司在中国的第一个轿车生产基地。在这里，丰田汽车公司将不惜投入TOYOTA的最新技术，生产专为中国最新开发的、充分考虑到环保、安全等条件因素的新型小轿车。使用二维码应用管理解决方案使丰田汽车在生产过程控制管理系统中成功应用了QR二维条码数据采集技术，完成了生产过程控制管理系统的组建。物流信息系统第第 14 页页2023/2/19物流信息系统第第 15 页页2023/2/194.2 射频识别技术射频识别技术4.2.1 先导案例先导案例 过去，国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行，费人、费时，还不够准确，造成资源极大浪费。在采用RFID技术以后，铁路车辆管理系统实现了统计的实时化、自动化，降低
10、了管理成本。据相关报道，自动抄号后，货物物流每年的直接经济效益达到3亿多元。美中不足的是，该系统目前还是封闭的，无法和其他系统相连接。如果系统开放，将有利于推动整个物流行业的信息化和标准化，有利于RFID技术得到更有效的应用，有利于物流与信息的有效整合。物流信息系统第第 16 页页2023/2/194.2 射频识别技术射频识别技术4.2.2 RFID的基本概念的基本概念1RFID技术的特点技术的特点q（1）非接触识读q（2）环境适应性强q（3）保密性强q（4）应用领域广阔2RFID的优势的优势q（1）准确性q（2）高效性q（3）兼容性 射频识别技术RFID（Radio Frequency Id
11、entificatio）是20世纪中期出现，90年代后进入实用化阶段。RFID的标签与识读器之间利用感应、无线电波或微波能量进行非接触双向通信，实现标签存储信息的识别和数据交换。物流信息系统第第 17 页页2023/2/19物流信息系统第第 18 页页2023/2/194.2 射频识别技术射频识别技术4.2.3 RFID系统的组成与工作原理系统的组成与工作原理2RFID的工作原理的工作原理图图4-16 RFID工作原理工作原理 识读器通过天线发送出一定频率的射频信号，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（Passive Tab，无源标签
12、或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；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，如图4-16所示。物流信息系统第第 19 页页2023/2/194.2 射频识别技术射频识别技术4.2.4 RFID在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例1RFID在物流中的应用在物流中的应用q（1）高速公路自动收费及城区交通管理q（2）RFID在集装箱运输管理工作上的应用物流信息系统第第 20 页页2023/2/194.2 射频识别技术射频识别技术4.2.4 RFID在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例2RFID的应用案例的应用案例中国
13、重卡启用中国重卡启用RFID标签标签 经实践检验，该车辆智能电子标签系统操作简单，只需要由专人使用具有无线通信装置的手持机，对该车辆进行相关扫描，同时将扫描信息发送到车辆物流管理系统的数据库服务器，即可完成。该智能电子标签就像贴在卡车上的身份证，记载着车辆信息，实现对整车物流和信息流的跟踪控制，使企业的物流管理、信息流管理达到合理、流畅、紧密结合的效果和作用。物流信息系统第第 21 页页2023/2/19本讲内容本讲内容4.1 条形码技术条形码技术4.2 射频识别技术射频识别技术4.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.4 GIS技术技术4.5 GPS技术技术本章小结本章小结物流信息系统第第
14、 22 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.3.1 先导案例先导案例 海关企业EDI系统使海关对加工贸易的监管适应高新技术产业的全球采购、即时交货的运作模式，实现海关对加工贸易的计算机联网监管方式，简化了保税业务的手续。它在对企业加工贸易有关数据进行实时监控的基础上，实现了后续的计算自动手册核销，从而可以取消纸制手册的办理，加快了加工贸易的进出口报关，达到提高通关效率和监管效能的双赢目的，其功能有：（1）监管查询：原料库存查询、单耗数据查询、损耗数据查询、成品的入库查询、成品的出库查询、材料入库查询、材料出库查询。（2）报关单统计分析：进口报关单分析、出口报关单分
15、析。（3）过渡料件信息处理：过渡料件审核、过渡料件与企业对应关系审核、对应关系查询、过渡料件信息删除。（4）流程处理：报关单增补、补税处理（查询）。（5）预警处理：有新的单号版本需要审核、有新的损耗数据需要审核、有新的过渡料号需要审核、有新的过渡料号需要审核、有新的过渡料号与企业料号对应关系审核、有新的报核报关单需要审核。（6）核销处理：报关预核、核销报关单、核销结论、核销日志。物流信息系统第第 23 页页2023/2/19物流信息系统第第 24 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.3.3 EDI的组成的组成 1三层结构模型三层结构模型（1）EDI应用层：面向最终
16、的具体应用业务，如海关商检系统、财务系统、物流运输系统等。（2）EDI代理服务层：将EDI应用层提供的单证信息翻译成标准的EDI单证，并发送到EDI交换系统，或者从EDI交换系统中接收EDI单证，并将其翻译成单证信息并分发提供给EDI应用层中的系统。（3）EDI交换层：EDI交换层包含计算机通信网络和EDI交换系统两部分。EDI通信网络是EDI单证传输的公共平台。EDI交换系统的主要功能是收发EDI报文，并通过存储转发的方式传输到各EDI应用系统的EDI报文。图图4-17 EDI系统的三层结构模型系统的三层结构模型物流信息系统第第 25 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交
17、换技术4.3.3 EDI的组成的组成2EDI翻译系统翻译系统图图4-18 EDI翻译系统内部结构翻译系统内部结构物流信息系统第第 26 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.3.3 EDI的组成的组成3EDI软件软件q（1）格式转换软件：格式转换软件根据应用程序和需求而设计。格式转换软件大多数由公司内部开发，这是因为公司的业务不同而导致单证的不同。格式转换软件可以把公司单证转换成平面文件，也可以将平面文件转换成公司单证格式。q（2）翻译软件 翻译软件就是把平面文件翻译成EDI标准，再由通信软件进行传输。翻译软件有一张由标准数据扁及语法规则构成的表，翻译时根据表的结构
18、执行翻译。翻译软件不能直接从数据库中取数据来产生EDI单据，数据库中的信息必须先进行格式转换，才能被翻译处理。q（3）通信软件：通信软件负责管理和维护贸易伙伴的电话号码系统，执行自动拨号等功能。物流信息系统第第 27 页页2023/2/19物流信息系统第第 28 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.3.4 EDI的工作原理的工作原理映射映射映射映射通信通信软件软件用户应用系统用户应用系统平面软件平面软件EDI标准报文标准报文内部数据转化成内部数据转化成EDI标准格式的数据资料标准格式的数据资料映射映射映射映射通信通信软件软件EDI标准报文标准报文平面软件平面软件用
19、户应用系统用户应用系统EDI标准格式的数据资料转化成内部数据标准格式的数据资料转化成内部数据网络中心网络中心图图4-19 EDI工作原理工作原理物流信息系统第第 29 页页2023/2/194.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.3.5 EDI在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例1EDI在物流中的应用在物流中的应用2EDI的应用案例的应用案例日本化妆品物流交易中日本化妆品物流交易中EDI应用应用物流信息系统第第 30 页页2023/2/19物流信息系统第第 31 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.1 先导案例先导案例 白沙烟草物流公司已启用的烟草配送GIS及线路优
20、化系统，利用Web GIS强大的地理数据功能来完善物流分析，及时获取直观可视化缺乏经验一手综合管理信息，既可直接合理调配人力、运力资源，求得最佳的送货路线，又能有效地为综合管理决策提供依据。白沙烟草物流开发使用GIS线路优化系统后，将实现以下六大应用功能：（1）烟草配送线路优化系统（2）烟草综合地图查询（3）烟草业务地图数据远程维护（4）烟草业务分析（5）烟草物流GPS车辆监控管理（6）烟草配送车辆信息维护。物流信息系统第第 32 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.2 GIS的基本概念的基本概念1地理信息地理信息q地理信息是指空间地理分布的有关信息，它表示地表物体和环境固有的
21、数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形、图像等的总称。2地理信息系统地理信息系统q（1）GIS是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。q（2）GIS是将计算机硬件、软件、地理数据以及系统管理人员组织而成的对任一形式的地理信息进行高效获取、存储、更新、操作、分析及显示的集成。q（3）GIS反映人们赖以生存的现实世界(资源或环境)的现势与变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性。从上述定义中，可以归纳出以下三点：从上述定义中，可以归纳出以下三点：q（1）GIS使用的工具：计算机软、硬件系
22、统；q（2）GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性；q（3）GIS数据建立过程：采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示。物流信息系统第第 33 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.3 GIS技术的组成技术的组成GIS主要由四个部分组成：计算机硬件系统，计算机软件系统，系统开发、管理和使用人员以及地理数据（或空间数据）。其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式，GIS构成如图4-21所示。图图4-21 GIS的组成的组成物流信息系统第第 34 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.
23、3 GIS技术的组成技术的组成1.地理信息系统的计算机硬件系统地理信息系统的计算机硬件系统2.地理信息系统的计算机软件系统地理信息系统的计算机软件系统q计算机系统软件q数据输入子系统q数据编辑子系统q空间数据库管理系统q空间查询与空间分析系统q数据输出子系统 GIS计算机硬件系统的基本组件包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器（包括主存储器、辅助存储器硬件）等图图4-22 计算机标准外设和计算机标准外设和GIS使用的外设使用的外设物流信息系统第第 35 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.3 GIS技术的组成技术的组成3.地理数据库系统地理数据库系统q GIS的地理数据分为空
24、间数据和非空间数据。其中，空间数据(几何数据)由点、线、面组成，它们的表达可采用栅格和矢量两种形式，表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及拓扑几何关系。4.应用人员与组织机构应用人员与组织机构q人是GIS中的重要构成因素。GIS是一个动态的地理模型，仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。物流信息系统第第 36 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.4 GIS技术的功能技术的功能GIS的核心问题可归纳为五个方面的内容的核心问题可归纳为五个方
25、面的内容q位置在某个特定的位置有什么。q条件什么地方有满足某些条件的东西。q变化趋势通过综合现有数据来识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。q模式分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。q模型建立新的数据关系以产生解决方案。GIS软件系统应具备五项基本功能软件系统应具备五项基本功能q1。数据获取q2数据预处理q3数据存储与组织 q4数据查询与分析q5图形展示与交互物流信息系统第第 37 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.4 GIS技术的功能技术的功能图图4-23 GIS功能概述（椭圆）以及它们的表现（矩形）功能概述（椭圆）以及它们的表现（矩形）物流信息系统第第 38 页页2
26、023/2/194.4 GIS技术技术4.4.2 GIS的基本概念的基本概念3EDI软件软件q（1）格式转换软件：格式转换软件根据应用程序和需求而设计。格式转换软件大多数由公司内部开发，这是因为公司的业务不同而导致单证的不同。格式转换软件可以把公司单证转换成平面文件，也可以将平面文件转换成公司单证格式。q（2）翻译软件 翻译软件就是把平面文件翻译成EDI标准，再由通信软件进行传输。翻译软件有一张由标准数据扁及语法规则构成的表，翻译时根据表的结构执行翻译。翻译软件不能直接从数据库中取数据来产生EDI单据，数据库中的信息必须先进行格式转换，才能被翻译处理。q（3）通信软件：通信软件负责管理和维护贸
27、易伙伴的电话号码系统，执行自动拨号等功能。物流信息系统第第 39 页页2023/2/194.4 GIS技术技术4.4.5 GIS在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例1GIS在物流中的应用在物流中的应用q（1）车辆路线模型q（2）设施定位模型q（3）网络物流模型q（4）分配集合模型2GIS应用案例应用案例海尔集团利用海尔集团利用GIS大力降低服务成本大力降低服务成本物流信息系统第第 40 页页2023/2/19本讲内容本讲内容4.1 条形码技术条形码技术4.2 射频识别技术射频识别技术4.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.4 GIS技术技术4.5 GPS技术技术本章小结本章小结物流
28、信息系统第第 41 页页2023/2/194.5 GPS技术技术4.5.1 先导案例先导案例随着经济的发展、社会的进步，道路危险品运输日渐增多，对城填、人群、河流的威胁越来越大，危险品运输的案例问题引起了高度关注。在我们周围，每天都有液化气、石油、化学品运输车辆在街上行驶，行驶的案例监控问题一直令运输单位和消防部门头疼。以前车辆行驶在外，公司只能通过高频电话联系，十分不便，而且一旦发生意外事故，有关部门也不能及时处理。因此，建立一套能够对移动目标进行实时监控调度，统一管理的系统显得尤为必要。3G技术（GPS、GIS、GSM）的发展使得建立这样的系统变成可能。利用3G技术全面监控危险品车辆，就能
29、在电子地图上清晰、实时地了解车辆当前的位置、行驶状态等信息，显示车辆的瞬时速度，同时能将每个驾驶人员的超速记录、违规路线等信息存储在中心数据库。危险品运输车辆监控调度系统是集全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）及无线通信技术（BSM、GPRS、CDMA等）于一体的软、硬件综合系统。其主要由车载终端、无线数据链路和监控中心系统组成，从而实现对车辆进行统一管理和实时监控调度。物流信息系统第第 42 页页2023/2/194.5 GPS技术技术4.5.2 GPS概念概念 GPS（Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positio
30、ning System，GPS）,意为利用卫星导航进行测时和测距,以构成全球卫星定位系统。4.5.3 GPS技术的组成技术的组成 GPS系统包括三大部分：空间部分GPS卫星星座；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机，如图4-24所示图图4-24 GPS系统的组成系统的组成物流信息系统第第 43 页页2023/2/194.5 GPS技术技术4.5.4 GPS技术的功能技术的功能1实时监控功能实时监控功能2 双向通讯功能双向通讯功能3 动态调度功能动态调度功能4数据存储、分析功能数据存储、分析功能4.5.5 GPS在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例1GPS在物流中的应用
31、在物流中的应用q（1）GPS在道路工程中的应用q（2）GPS在汽车导航和交通管理中的应用2GPS应用案例应用案例广州邮政速递推广应用广州邮政速递推广应用GPS物流信息系统第第 44 页页2023/2/19本章小结本章小结 本章对物流管理中的主要信息技术进行了分类介绍，包括：条形码技术、电子数据交换技术、射频识别技术、GIS技术和GPS技术。条形码技术作为现代物流系统中重要的信息采集技术，是实现物流管理自动化的基础。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，主要通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，
32、识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境；可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。电子数据交换技术是以电子化的方式在企业的应用系统之间传递商业文件的技术。物流EDI的优点在于供应链组成各方基于标准化的信息格式和处理方法，通过EDI共同分享信息、提高流通效率、降低物流成本。GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，GIS的操作对象是空间数据，GIS的技术优势在于它的空间分析能力，将GIS融入到物流管理中，有助于物流企业有效地利用现有资源，降低损耗，提高效率。GPS是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航定位系统，GPS以其全球性、实时性、全天候、连续、快速、高精度的特点，在物流领域得到日益广泛的应用。物流信息系统第第 45 页页2023/2/194.5 GPS技术技术4.4.5 GIS在物流中的应用及其案例在物流中的应用及其案例1GIS在物流中的应用在物流中的应用q（1）车辆路线模型q（2）设施定位模型q（3）网络物流模型q（4）分配集合模型2GIS应用案例应用案例海尔集团利用海尔集团利用GIS大力降低服务成本大力降低服务成本物流信息系统第第 46 页页2023/2/19本讲内容本讲内容4.1 条形码技术条形码技术4.2 射频识别技术射频识别技术4.3 电子数据交换技术电子数据交换技术4.4 GIS技术技术4.5 GPS技术技术本章小结本章小结