第二章物流信息技术

第二章物流信息技术 《物流信息管理》

第一节物流信息技术概述 第二节条码技术第三节电子数据交换技术（EDI）第四节射频识别技术（RFID）本章主要内容：《物流信息管理》

知识要求与技能要求 知识要求 • 掌握物流条码技术的基本概念和特点； • 理解常用条码的结构和类型； • 熟悉条码技术在物流业的应用； • 熟悉二维条码的基本特点及使用范围； • 掌握射频识别系统的特点、组成及工作原理； • 掌握EDI的基本概念、基本特点及业务流程； • 了解EDI技术在物流中的基本应用。技能要求 • 熟悉物流条码识读技术与设备； • 了解射频技术在物流业中的应用领域及存在的问题。《物流信息管理》

案例导读 以UPS为代表的企业应用和推广的物流信息技术是现代物流的核心，是物流现代化的标志。譬如，运用信息技术，用户可以随时“看到”自己的货物状态，包括运输货物车辆所的的位置、货物名称、数量、重量等，从而提高了监控的“透明度”，降低了货物的空载率做到资源的最佳配置；而且有利于顾客通过掌握更多的物流信息，以控制成本和提高效率。提出问题：那么什么是物流信息技术？条码技术、射频技术、EDI技术有什么功能和特点？这一切问题将在本章中给予解答。《物流信息管理》

第一节物流信息技术概述 一、物流信息技术的概念物流信息技术的定义：物流信息技术（Logistics Information Technology，简称LIT）是指运用于物流领域的信息技术。《物流信息管理》

自动跟踪与定位技术（GPS）与地理信息系统（GIS）自动跟踪与定位技术（GPS）与地理信息系统（GIS）分销需求计划DRP、物流资源计划LRP、客户物料需求计划自动识别技术（条码）、射频技术（RF）、电子标签仓储管理信息系统运输管理信息系统配送管理信息系统数据库与数据仓库技术（DW）与外部协作单位的电子数据交换技术（EDI）二、物流信息技术的组成《物流信息管理》

三、几种主要的现代物流信息技术 （一）自动识别技术（条码与射频技术） 1. 条码技术，是20世纪在计算机应用中产生和发展起来的自动识别技术，是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术、条码印制技术于一体的综合性技术。条码技术具有制作简单、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。 2. 射频技术，是一种基于电磁理论的通信技术，适用于物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合。它的优点是不局限于视线，识别距离比关学系统远，射频识别卡可具有读写能力，可携带大量数据，难以伪造，且有智能。《物流信息管理》

（二）电子数据交换技术 电子数据交换（Electronic Data Interchange，简称EDI）技术是计算机、通信和管理相结合的产物。EDI按照协议的标准结构格式，将标准的经济信息，通过电子数据通信网络，在商业伙伴的电子计算机系统之间进行交换和自动处理。由于使用EDI可以减少甚至消除贸易过程中的纸面文件，因此EDI又被人们通俗地称为“无纸贸易”。《物流信息管理》

（三）全球定位系统（GPS） 全球定位系统（Global Position System，简称GPS）是利用空中卫星全天候、高准确度地对地面目标之运行轨迹进行跟踪、定位与导航的技术。GPS最初只是运用与军事领域，近年来，GPS已在物流领域得到了广泛的应用，如应用在汽车自定位及跟踪调度、铁路车辆运输管理、船舶跟踪及最佳航线的确定、空中运输管理、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录和物流配送等领域。《物流信息管理》

（四）地理信息系统（GIS） 地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是人类在生产实践活动中，为描述和处理相关地理信息而逐渐产生的软件系统。GIS以地理空间数据为基础，以计算机为工具，采用地理模型分析方法，对具有地理特征的空间数据进行处理，实时地提供多种空间和动态的地理信息。它的诞生改变了传统的数据处理方式，使信息处理由数值领域步入空间领域。《物流信息管理》

第二节条码技术 一、一维条码（一）条码概述 1、条码的定义条码是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定信息。

第二节条码技术 2、条码的结构一个完整的条码的组成次序为：静区（前）、起始符、数据符（对于EAN码，则含有中间分隔符）、校验符（可选）、终止符、静区（后），如图所示。

3、基本术语

4、条码技术的特点 简单信息采集速度快条码技术的特点采集信息量大可靠性高灵活、实用自由度大《物流信息管理》

5、条码的分类 （1）按码制分类

5、条码的分类 （2）按维数分类 ① 一维条码一维条码自问世以来，很快得到了普及和广泛应用。按照应用，一维条码又可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码，物流条码包括128码、39码、库德巴码等。 ② 二维条码二维条码是在一维条码的基础上发展而来的信息储存和解读技术（见图三）。除具有一维条码的优点外。二维条码还具有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强、易于制作、成本低等优点，被称为“便携式数据文件”。

二维条码 已经成为或将要成为 ISO 标准的二维码 QR Code PDF417 Data Matrix MaxiCode Veri Code Codablock Aztec Code Code 16K Code One Calula Code BP04 State Code Postnet Code

6、条码的识读原理 （1）光学特性

6、条码的识读原理 （2）条码识读系统的组成由扫描系统、信号整形和译码三个部分组成。

6、条码的识读原理 • （2）条码识读系统的组成 • ①扫描系统由光学系统及探测器即光电转换器件组成。它完成对条码符号的光学扫描，并通过光电探测器，将条码条空图案的光信号转换成为电信号。 • 具有一个扫描光路，以产生一个光点，该光点在人工或自动控制下能沿某一轨迹作直线运动且通过一个条码符号的左空白区、起始符、数据符、终止符及右空白区。 • 具有一个条码符号反射光的接收系统，它应能够并擅长接收扫描光点从条码符号上反射回来的漫反射光。

光点扫描光（a）光强信号（b）电信号（c）整形后信号（d） 6、条码的识读原理（2）条码识读系统的组成 ②信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形组成。它的功能在于将条码的光电扫描信号处理成为标准电位的矩形波信号，其高低电平的宽度和条码符号的条空尺寸相对应。

6、条码的识读原理 （2）条码识读系统的组成 ③译码部分一般由嵌入式微处理器组成。它的功能就是对条码的矩形波信号进行译码，其结果通过接口电路输出到条码应用系统中的数据终端。

6、条码的识读原理 （3）光电转换、放大信号及整形（4）常用条码识读设备 a) 光笔条码扫描器b) 台式扫描器c) 全向扫描平台 d) 手持式CCD扫描器e) 激光自动扫描器f) 便携式条码阅读器

常用条码识读设备 • ① 光笔条形码扫描器使用光笔类条形码扫描器时，要求扫描器与待识读的条码接触或离开一个极短的距离（一般仅为0.2~1mm左右）。 • 这种方式的扫描，光笔必须与被扫描阅读的条码接触，才能达到读取数据的目的。光笔扫描器的优点是成本低、耗电低、耐用，适合数据采集，可读较长的条码符号；其缺点是光笔对条码有一定的破坏性，对于有弯曲面的商品条码的读取有困难，当光笔通过斑点或缺损位置时也无法读取。随着条码应用的推广，目前已逐渐被CCD取代。《物流信息管理》

常用条码识读设备 • ② 台式条形码自动扫描器该种扫描器常安装在某一固定位置，等待标附有条形码标签的待测物体以平稳、缓慢的速度进入扫描范围，对其进行扫描和识别，其优点是稳定、扫描速度快，广泛应用在超市的POS系统。这种扫描器对条码的方向没有要求，又称全方位的扫描器，读取距离为几厘米至几十厘米。《物流信息管理》

常用条码识读设备 ③ 手持式条码扫描器扫描器一般都装有控制扫描光束的自动扫描装置，如图六（d）所示。阅读条形码时不需与条码符号接触，扫描头与条形码标签的距离一般在0~20mm范围内，而长的可达到500mm左右。手持式扫描器具有小型、方便使用的特点；阅读时只需将读取头（光源）接近或轻触条码，无需移动即可进行自动扫描，读取条码信息；条码符号缺损对扫描器识读影响小；弯曲面（30°以内）商品条码也能读取；扫描速度快（30～100次/s）等优点。手持式扫描器所使用的光源有激光和可见光LED，LED类扫描器又称为CCD扫描器。激光手持式扫描器，又称为激光枪。 2014/10/13 《物流信息管理》 26

常用条码识读设备 • ④ 激光自动扫描器该种扫描器采用激光作为扫描光源，扫描光照强、扫描距离远、扫描速度快，因此被广泛应用。其优点有：识读距离适应能力强，具有穿透保护膜识读的能力，识读的精度和速度较易提高 • ⑤ 卡式条形码阅读器这种扫描器内部的机械结构保证标有条码的卡式证件或文件在插入滑槽后自动沿轨道做直线运动，扫描光点信息读入，卡式条形码阅读器一般都具有与计算机传达数据的能力，同时具有声光提示以证明识别正确与否的能力。这种扫描器在人员考勤方面应用较广泛。

常用条码识读设备 ⑥ 便携式条形码阅读器便携式条形码阅读器一般配接轻便的枪型条码扫描器，本身带有显示屏、键盘等装置。使用时可流动采集数据，将收集到的数据暂时存储在自身的存储器中，然后定时送到主机内存储，特别适用于盘点等流动性数据采集作业，广泛应用于仓库管理、商品盘存等作业中。

（二）通用商品条码 • 1. 商品条码的编码原则 • （1）唯一性。 • （2）无含义。 • （3）永久性。

（二）通用商品条码 2.EAN条码：EAN码是国际物品编码协会（INTERNATIONAL ARTICLE NUMBERINGASSOCIATION）在全球推广应用的商品条码，是定长的纯数字型条码，它表示的字符集为数字0~9。在实际应用中，EAN码有两种版本，标准版和缩短版。标准版是由13位数字组成，称为EAN-13码或长码；缩短版EAN码是由8位数字组成，称为EAN-8码或者短码。 • *EAN-13码 *EAN-8码 • 前缀码（2-3位）前缀码（2-3位） • 企业代码（4-5位） • 商品代码（5位）校验码（1位）商品代码（4-5位）校验码（1位）

（二）通用商品条码 • EAN标准版商品条码（13位） EAN—13的代码结构

（二）通用商品条码 • EAN标准版商品条码（13位） EAN—13的前缀码

（二）通用商品条码 2.EAN标准版商品条码（13位）代码690123456789X1校验码的计算

（三）储运单元条码 • 1. 定量储运单元条码 • 定量储运单元指由按商品件数计价销售的商品组成的储运单元，如成箱的牙膏、瓶装酒、药品、服装、饮料等。 • （1）当定量储运单元同时又是定量消费单元时，应按定量消费单元进行编码，如电冰箱、洗衣机等大件家用电器，其定量消费单元的编码等同于通用商品编码（如EAN -13码）。 • （2）当含相同种类的定量消费单元组成定量储运单元时，可给每一定量储运单元分配一个区别于它所包含的消费单元代码的13位数字代码，也可用14位数字进行编码。

EAN/UCC-14：16901234000013或 EAN/UCC-13：6901234000085 EAN/UCC-13：6901234000016 EAN/UCC-14：26901234000010或 EAN/UCC-13：6901234000122 EAN/UCC-14：36901234000017 EAN/UCC-13：6901234000160 （三）储运单元条码

（三）储运单元条码 （3）当含有不同种类的定量消费单元组成定量储运单元时，可给储运单元分配一个与包装内所含消费单元13位数字代码有区别的标识代码，如可用EAN –13码，也可用14位交插25码（即ITF -14码）。当用ITF -14码标识定量储运单元的13为数字代码时，须在13位代码前加一位“0”变成14位数字代码，然后用ITF -14条码标识。图2－11是ITF -14码表示的定量储运单元代码。

（三）储运单元条码 • 2.变量储运单元条码 • 变量储运单元是按基本计量单位计价，以随机数量销售的变量储运单元组成的储运单元，例如，水果、蔬菜、肉类、乳酪、绳索、布料、一卷地毯等。 • 散装储运单元，如水果； • 按件数订购、交货的储运单元，并按重量开具发票。如一条鱼； • 预先包装好，按重量销售的部分储运单元，如干酪； • 按尺寸选择的标准化储运单元，如木制板材； • 储运单元数量固定，但由2或3种项目组成的标准储运单元组合。如包含10只鸡的储运单元（鸡的种类为2或3种）。

（四）贸易单元128码

二维条码 • (一)二维条码的概念 • 二维条码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。

二维条码 • (二)二维条码的类型 • （1）堆叠式/行排式二维条码 • 堆叠式/行排式二维条码（又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417等。

二维条码 • （2）矩阵式二维码 • 短阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。

二维条码 • (三) 二维条码的特点 • *高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。 • *编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。 • *容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50％仍可恢复信息。 • *译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。 • *可引入加密措施：保密性、防伪性好。 • *成本低，易制作，持久耐用。 • *条码符号形状、尺寸大小比例可变。 • *二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读

二维条码 • 4、常见的二维条码 • 我们以PDF417码为例，介绍二维条码的特性和特点。 • ①. PDF417简介 • PDF417码是由留美华人王寅敬（音）博士发明的。PDF是取英文Portable DataFile三个单词的首字母的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17，所以称417码或PDF417码。 • PDF417条码

二维条码 • ②. PDF417的特点 • ◆信息容量大 PDF417码除可以表示字母、数字、ASCII字符外，还能表达二进制数。为了使得编码更加紧凑，提高信息密度，PDF417在编码时有三种式： * 扩展的字母数字压缩格式可容纳1850 个字符； * 二进制 / ASCII格式可容纳1108 个字节； * 数字压缩格式可容纳2710 个数字。 ◆错误纠正能力一维条码通常具有校验功能以防止错读，一旦条码发生污损将被拒读。而二维条码不仅能防止错误，而且能纠正错误，即使条码部分损坏，也能将正确的信息还原出来。 ◆印制要求不高普通打印设备均可打印，传真件也能阅读。 ◆可用多种阅读设备阅读 PDF417码可用带光栅的激光阅读器，线性及面扫描的图像式阅读器阅读。 ◆尺寸可调以适应不同的打印空间 ◆码制公开已形成国际标准，我国也已制定了417码的国标。

部分污损 缺角破洞横竖断裂标签折叠二维条码 • ③. PDF417的纠错功能 • 二维条码的纠错功能是通过将部分信息重复表示（冗余）来实现的。比如在PDF417码中，某一行除了包含本行的信息外，还有一些反映其它位置上的字符（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它位置的错误纠正码将其信息还原出来。 • PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级，级别越高，纠正码字数越多，纠正能力越强，条码也越大。当纠正等级为8时，即使条码污损50%也能被正确读出。

二维条码 • 5、二维条码的目前应用 • 二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用於表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。 • ◆ 单证应用: • ◆ 证照应用: • ◆ 盘点应用: • ◆ 物品追踪应用: • ◆ 资料保密应用: • ◆ 备援应用

电子数据交换技术（EDI） EDI是Electronic Data Interchange的缩写，中文可译为“电子数据互换”、“电子资料联通”。 EDI是一种在公司之间传输订单、发票等作业文件的电子化手段，被称作“无纸贸易 ”。国际标准化组织(ISO：International Standard Organization)于1994年确认了EDI的技术定义：“将贸易（商业）或行政事务处理按照一个公认的标准变成结构化的事务处理或信息数据格式，从计算机到计算机的电子数据传输。” 《物流管理信息系统》

EDI的基本结构 《物流管理信息系统》

EDI的基本结构 1）用户接口模块 2）内部接口模块 3）报文生成及处理模块 (1) 接受来自用户接口模块和内部接口模块的命令和信息，按照EDI标准生成订单、发票等各种EDI报文和单证。 (2) 自动处理由其它EDI系统发来的报文。 4）格式转换模块所有的EDI单证都必须转换成标准的交换格式，转换过程包括语法上的压缩、嵌套、代码的替换以及必要的EDI语法控制字符。在格式转换过程中要进行语法检查，对于语法出错的EDI报文应拒收并通知对方重发。 5）通信模块该模块是EDI系统与EDI通信网络的接口。包括执行呼叫、自动重发、合法性和完整性检查、出错报警、自动应答、通信记录、报文拼装和拆卸等功能。《物流管理信息系统》

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