综合rfid和wsn技术的易腐产品供应链物流追踪系统

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1、综合RFID和WSN技术的易腐产品供应链物流追踪系统摘要：在物流研究领域，提供高质量和及时的物流操作模型始终是一个难题。运输易腐物品使物流问题更具挑战性，它需要低温、快速、易监管、能追溯和成本低的特性。为此，本文结合无线射频识别技术和无线传感器网络的优点，在基于无线射频识别技术和无线传感器网络技术的基础上，对冷链物流中的易腐烂的产品进行监控，实现对易坏产品和环境的实时监控，该模型的实现具有广泛的应用前景。关键字：易腐烂产品，冷链物流，射频识别，无线传感器网络，监控跟踪系统1.引言易腐产品主要包括：初级的主要农产品：水果、肉类、鸡蛋、蔬菜；水产品、园艺产品。加工食品：冷冻食品、肉类、水产

2、品及其他包装食品、乳制品。特殊商品：药品。当前，我国的易腐烂产品的运输形式大多是常温形式，在运输过程中产品会产生较大的损失。以农副产品为例，按照相关部门的数据来看，中国的农产品，如水果和蔬菜在物流采摘，运输和储存的损失率达到25%-30%。每年果品腐烂近一千二百万吨，蔬菜腐烂一点三亿吨，并造成了1000亿元的经济损失[1]。为了保证易腐烂产品的质量、减少磨损，这就需要冷链物流来实现在整个物流过程中进行实时监测易腐产品所处的温度、湿度等环境参数和易腐产品的品质。同时，易腐产品的安全问题也越来越受到更多的关注，对易腐产品的安全监管成为一项必不可少的工作。所以企业必须通过提高对物流供应链运作

3、的了解，寻求新的解决方案来实现和控制供应链的可见性。RFID-WSN集成系统恰好能够做到这一点。2．RFID和WSN技术介绍2.1RFID技术及应用领域射频识别(RFID)技术，即我们通常所称的电子标签、无线射频识别，其本质属于一种通信技术，属于一种不需要接触的可自动识别的技术，识别工作并不要求人工参与，而且还可以在环境相对较为恶劣的情况下开展工作，可识别高速运动物体而且还可以同时工作，操作快捷简便[2]。但是RFID技术本身也存在不足，如抗干扰性能弱、需依赖读写器才能搜集数据、有效距离短等。据前瞻网《2013-2017年中国RFID行业市场前瞻与投资战略规划的相关报告》中的数据来看，

4、到2010年，全球RFID标签达到了330亿，电子标签（RFID）在未来将有更大的发展。自上个世纪的九十年代初到现在，已经有超过1亿5000万辆汽车开始使用这种射频识别标签。按照业内相关人员的预测，以后供应链管理等物流领域会更多的用到RFID，RFID市场的重头戏必然也是这个市场[3]。2.2WSN技术及应用领域传感器节点、Sink节点（汇聚节点）和管理节点是无线传感器网络（WSN）通常包含的三个节点，传感器、感知对象和观察者是WSN的三个重要要素。在传感器网络中，大量的传感器节点在监测区域（或附近）被部署，然后形成了一个无线网络（自组织方式），并以相互协作的方式来感知、收集和操作网络

5、覆盖区域内有用的信息，通过多跳中继的方式再将数据传回到Sink节点，最后通过互联网或卫星链路到达管理节点。无线传感网络有着许多不同的应用。无线传感器可以长期的放置在荒芜的地区，其主要是对环境变量进行监测，而不是对其进行重新充电并放回[4]。无线传感器网络的应用主要集中在视频监控、交通监控、机器人学、冶金工业等领域。2.3RFID-WSN融合技术无线传感器网络技术和无线射频识别技术具有各自不同的特点。无线传感器网络可以感知周围的环境信息，但缺乏一种目标识别的能力。在这方面，RFID技术恰巧能够弥补。从另一方面来说，目前的RFID抗干扰性是相对比较差的，它的有效距离比较短（小于10m）且极

6、易发生阅读器的冲撞。与RFID技术相比，无线传感器网络的有效距离较大，一般可达100m，因为RFID作为一种特殊的传感器到无线传感器网络中，是一个混合网络结构的形成，即RFID传感器网络，这种网络结构就兼备了RFID和WSN这两种技术的优点。如果将无线传感器网络同射频识别技术进行结合，利用前者的有效半径高达100m的优势，便可以形成无线网络传感器，即可进行目标环境监测，并可用于目标识别，其应用前景不可估量[6]。国内外学者对无线传感器网络技术与射频识别技术的结合研究已有很多。无线射频识别和无线传感器网络的融合方法是多种多样的，而常见的射频识别无线传感器网络，有四种网络结构[5]：网络结

7、构形式采用混杂式、混合网络由智能节点和智能有源标签组成、网络结构采用智能传感器标签、网络结构采用分布式的智能节点。3．易腐产品物流监控系统设计3.1冷库的监控及管理网络体系结构由普通的RFID标签，通过无线传感器网络节点和削弱功能的RFID阅读器的组成的智能节点，大型的RFID读写器和仓储（冷仓）管理中心四部分组成。当货物进出冷库时，大型的读写器将自动完成货物的登记，这个过程不需要人工参与，非常方便。智能节点将按照一定的部署在冷库中，不仅可以监