CN104574253A - 基于3g通讯技术的rfid记录的行车终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备利用部署在车间服务器中的RFID软件中间件对车间读写器网络进行统一管理，有利于屏蔽RFID设备差异性、提高RFID读写器网络的稳定性和效率，且RFID设备不依赖工位终端，无需对工位终端进行特殊配置，方便部署。

Description

基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备

基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备属于电通讯领域。

RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的，识别工作无须人工干预，具有数据存储量大、可读写、非接触、识别距离远、识别速度快、保密性好、穿透性强、寿命长、环境适应性好以及能同时识别多标签等优点，并且可工作于各种恶劣环境。

 

 在离散制造业中，生产车间作为产品制造的中心场所、成品物流和供应物流的起讫节点，车间的制造能力和其内部物流能力对企业的生产能力起到了决定性的作用。制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）作为承接ERP（Enterprise Resource System，企业资源计划）系统、协调SCM（Supply Chain Management，供应链管理）系统、调度底层生产控制系统的枢纽，在车间生产过程中起到了重要的作用。激烈的市场竞争对现代制造业提出了进一步的要求，具体表现在以下几个方面：少量多种类的生产模式，不断缩短的生产周期，对客户多变需求的及时响应。这些都要求现代制造业具备更高的自动化和信息化程度。研究应用RFID技术，探索重组企业信息流，更大限度地发挥我国制造业现有资源优势，推动企业技术进步及传统制造业的升级换代的可行方案与模式，已成为当务之急。而将RFID技术融入MES系统之中，必定是促进传统制造业发展升级的众多途径之一。

 

1系统需求分析

 作为离散工业生产中的典型情况，汽车的装配生产活动具有以下特征：生产过程并行且异步，设备功能冗余度大，控制量相互独立，生产资源管理复杂，在生产过程中的零部件处于离散状态，车辆的生产制造主要通过物理加工和组装来实现。

该企业目前汽车总装生产线上主要使用的是条码技术，工位员工采取手动方式扫描车身VIN码和零部件条码进行车辆跟踪和装配信息采集，整个采集过程耗时相对较大。当遭遇条码损坏、沾染污渍无法识别时，员工需手工输入车辆VIN码或零部件码，出错率高，耗时长，难以加快生产节拍。生产现场可视化程度有待提高，需要为工人提供实时准确的装配指导，杜绝漏装错装现象的发生，对生产线车辆的装配情况也需要实时监控。物料消耗信息反馈不及时，难以实现生产物料的实时拉动，导致生产物料库存过多，影响资金流动。缺少对员工和其装配零部件的关联管理，导致在追溯因为人工操作导致的质量问题时难以将责任落实到人。

RFID技术不只是条码技术的简单替换，它在离散制造业中的应用将改变离散制造企业的生产经营方式。由于RFID技术具有前文所述的诸多优势，用其取代条形码在汽车生产线上对车辆进行标识和跟踪，整个过程无人工干预，可以在极大程度上降低工人的劳动强度和出错率。现今已经可以利用RFID技术来实现自动、高速、有效的记录，降低操作员的劳动强度，从而提高了产品下线合格率。

 将RFID技术应用于汽车制造业，融入到MES系统中，可提升生产过程的管理与控制水平，有效地跟踪、管理和控制生产所需的包括物料、设备、人力等资源；与上层管理系统结合，可合理地调度、管理这些资源，提高制造竞争力，改善生产组织、缩短生产周期、减少在制品数量，提高产品的质量和降低人力资源消耗。对于发展离散制造业生产制造系统模式和应用解决方案、提高制造过程可视化监控与产品质量追踪水平、促进制造行业RFID技术应用标准规范形成、带动我国RFID技术产业化发展等方面具有重要的理论意义和应用价值。

 

2系统目标

 基于以上需求分析，提出以下系统总目标：充分利用RFID的技术优势，结合总装车间MES系统，解决企业现行ERP系统的计划层与车间现场自动化系统过程控制层之间、LES（Logistic Execution System，物流执行系统）车间内部物流层面和MES系统生产控制层之间、车辆质量追溯系统和原有MES系统之间信息和管理的断层问题，实现制造和质量的可视化和数字化管理。具体分解为以下几个子目标：

 （1）将RFID技术与生产线调度系统进行结合，在生产线调度自动化的基础上实现生产线调度智能化。

 

 （2）将RFID技术与融入生产车间的装配工位之中，利用RFID标签标识零部件进行数据采集，时刻掌握生产线物料消耗信息，无延迟拉动供应物流，进一步满足JIT供货模式的需求；对重要部件进行安装记录，为质量追溯系统提供翔实可靠的数据支持。

 

 （3）将RFID技术与现场可视化系统相结合，向工位工人提供实时准确的装配指导。

 

 （4）将RFID技术与车间人员管理系统和质量追溯系统相结合，除了实现人员管理的功能，还可以对装配操作进行记录，实现装配责任落实到人。

 

3 RFID技术在汽车总装线上的应用方案

 应用方案中共涉及到高频（13.56MHz）超高频（915MHz）两种不同类型的RFID标签，其中人员配备高频RFID标签，标签内存放员工ID和基本信息；每个零部件料箱中放置一枚高频RFID标签，标签内存放零部件号；每台车辆上放置一枚超高频RFID标签，标签内存放车辆唯一标识码（VIN码）。车辆标签采用胶磁封装，方便吸附于车体表面。

 

 在车辆上线之前，工作人员将初始化的标签安装在车体前部引擎盖上表面。

 

 生产线员工需在工位上的高频读卡器上刷卡，完成上岗认证，系统记录当前工位员工上岗状态信息。

 

 在车辆上线前，工作人员扫描车身VIN条码，超高频读写器将VIN码信息写入其天线场强范围内的车辆RFID标签，后续工位通过读写车身RFID标签来完成生产线车辆监控和数据采集等工作。

 

 在装配工位，超高频读写器读取车辆标签后，提示相应工位的零部件安装信息。工作人员安装相应零部件，并在高频读写器上刷相应零部件料箱中的高频RFID标签。系统获取相应车辆的部件安装信息和工作人员信息以备后期质量跟踪，系统向LES系统返回物料消耗信息，并刷新工位零部件安装信息提示，直至该工位所有应装部件全部安装完毕。在向生产线工位供货环节中，生产物流部门将零部件送达工位之后，系统更新零部件数量信息。

 

 在下线工位，超高频读写器读取车辆标签，系统检查装配信息，工作人员取下RFID标签，循环使用。

 

4基于RFID技术的汽车总装制造执行系统

4.1系统功能模块

 基于RFID技术的汽车总装制造执行系统功能模块主要分为车间生产管理、生产线可视化、RFID标签管理、车间人员管理等四个功能模块， 车间人员管理：管理车间人员的基本信息，配置员工的工作岗位信息，为人员工作记录和车辆零部件数采等功能提供相关基础数据。

 

 总装车间生产管理：在计划层面从ERP系统获取粗粒度生产计划，分解成为日生产计划，指导车间生产。在整车生产过程中对车辆的每一个装配步骤进行指导和监控，以规范整个生产流程，其中包括向装配工人提供装配作业指导，自动化整车装配和物料消耗数据采集，提供精确到零部件信息、装配人员信息、供应商信息的装配记录，向MES系统实时反馈工位物料的消耗数据。

 

 生产线可视化：提供对生产线和车辆状态信息的实时反馈，有利于管理人员实时掌握生产情况。

 

RFID标签管理：负责人员标签的发放和管理，在车辆标签的循环使用中对标签进行发放和回收，并针对车辆标签进行资产管理。

 

4.2系统体系结构

 本系统利用部署在车间服务器中的RFID软件中间件对车间读写器网络进行统一管理，有利于屏蔽RFID设备差异性、提高RFID读写器网络的稳定性和效率，且RFID设备不依赖工位终端，无需对工位终端进行特殊配置，方便部署。

Claims (4)

1.本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备出租车位置服务（Taxi LBS Service）:所有的出租车位置信息都可以显示在地图上，人们可以方便地通过手机或电脑接入互联网，获取出租车所在位置，可以选择与司机预约，或选择合适的地点等待招手乘车，或者选择与人拼车，方便的服务不仅有利于提高效率，也可减少排放，实现节能环保；

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备的内容服务主要是利用数据缓存的接入更快的优势，为乘客提供最新最酷的信息娱乐和本地指南；

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备通过免费发送或分销（reseller）要么自己定制的内容要么别人的内容，让乘客在车内可以及时获得资讯；

这些内容中可以包括新闻资讯、书报视频、游戏和DAB数字广播实时互动视频等等；

这些内容一方面是为出租车乘客群体精选的，包含有最新的信息，另一方面将在车内7寸以上较大的屏幕中显示，由于是缓存在车联网终端中，用户接入会更加快速，因此，一般而言，有着比用户自己的手机更佳的使用体验和内容选择；

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备是一个特定群体，商务人士和城市旅行者是其主要人群，他们有着显著的特定消费倾向；

由于出租车内时间属于典型的碎片时间，而手机上网的不便和体验不高，乘客将有更多的机会对出租车的屏幕感兴趣；

当他们注视眼前屏幕中的内容时，屏幕中的一些广告也有更多的机会获得关注；

加上人群指向性很好，出租车人流很大，出租车上的广告价值巨大；

出租车上的广告位置也将多种多样，像信息服务中的网页边带广告、视频服务中的片头广告、折扣信息、品牌调研以及广告插播等等；

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备电子商务（E-Commercial Service）：为出租车乘坐人群精心挑选的推荐商品，同样有机会获得销售收入。

2.基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备还可以浏览预订目的地周围的推荐商品；

信息上传：是一个在后端执行的应用，主要将车辆（驾驶员）的信息，及时回传给监控中心；

特别是车辆位置信息、速度信息、出租车服务计费信息和乘客对服务评价信息等等；

信息娱乐：信息娱乐频道主要给乘客提供最新最酷信息娱乐服务，包括最新时事、本地时事、天气信息、体育财经娱乐信息、微博更新、各种最热有趣短小视频、预告片、一些书报和小游戏；

另外，DAB广播还可以提供实时的用户和主持人的视频互动，广受听众欢迎；

导航导游：终端可以实现导航功能，也可以通过云计算平台获得包含实时交通信息的路径导航，这对赶路的乘客非常有帮助；

另外，乘客也可选择自己喜欢的风格，享受随路的导游介绍，了解沿途的基本信息和目的地信息；

商务频道：对有出租车内了解商务信息的乘客，商务频道提供各种最新最好的打折信息、促销信息，各种最酷产品的介绍，品牌产品的调研等等，乘客也可以主动浏览目的地附近的商家信息，并进行一些服务预订。

3.本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备在后台，可运行基于位置信息的广告插播，帮助商户进行目标推广；

本发明基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备主要是让乘客在享受驾乘服务时了解必要信息，并可对服务进行评价或举报，包括乘客希望了解的车辆技术信息、运营信息，驾驶员信息，当目的地明确后，将获得路径信息，在路途中，可提供较为详细的计价信息，在上下车时，获得欢迎和提醒服务，在服务结束时，可进行评价举报。

4.基于3G通讯技术的RFID记录的行车终端设备采用了众多的最新技术，通过自身的集成创新及与世界顶尖研究机构的合作，开发和制造适用与市场、有着明确价值定位和商业模型的产品。