第九章 物流信息技术

1. 第九章 物流信息技术

2. 【学习目标】 • 1.了解条码技术的概念、类别和识读原理；2.理解RFID的概念、构成原理；3.掌握EDI技术的概念、结构及应用；4.了解GIS和GPS的概念和其在物流中的应用。

3. 第一节 自动识别技术 • 一、自动识别技术概述 • 自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。如商场的条形码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。售货员通过扫描仪扫描商品的条码，获取商品的名称、价格，输入数量，后台POS系统即可计算出该批商品的价格，从而完成顾客的结算。当然，顾客也可以采用银行卡支付的形式进行支付，银行卡支付过程本身也是自动识别技术的一种应用形式。

4. 二、条码技术 • 条码技术是应用最广泛的信息识别与采集技术。条码技术是计算机的应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术。可用于对物流中的货物进行标识和描述。实现POS系统、EDI、电子商务、供应链管理的技术基础，是物流管理现代化、提高企业管理水平和竞争力的重要技术手段。

5. 条码（Bar Code）是由一组按特定规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的字符。条码种类很多，常见的大概有20多种码制，其中包括：Code39码（标准39码）、Code bar码（库德巴码）、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码（EAN-13国际商品条码）、EAN-8码（EAN-8国际商品条码）、中国邮政码（矩阵25码的一种变体）、Code-B码、MSI码、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（包括EAN128）、Code39EMS（EMS专用的39码）等一维条码和PDF417等二维条码。

6. 目前，国际上广泛使用的条码种类有EAN、UPC码（商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品。超市中最常见。）、Code39码（可表示数字和字母，广泛应用于管理领域）、ITF25码（较多应用在物流管理中）、Code bar码（多用于医疗、图书领域）、Code93码、Code128码等。其中，EAN码是当今世界上广泛使用的商品条码，是电子数据交换（EDI）的基础；UPC码主要为美国和加拿大使用；Code39码在各行业内部管理中广泛使用；Code bar码在血库、图书馆和照相馆的业务中广泛使用。 • 条码技术是最经济、实用的一种自动识别技术，具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用等优点。而且条码标签易于制作，对设备和材料没有特殊要求，识别设备容易操作，不需要特殊培训，且设备也相对便宜。

7. 图9-1 条码结构

10. 三、射频识别技术 射频识别（RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据。RFID技术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。RFID识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距离射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。

11. RFID是条码的升级技术，明显的优点： • ①非接触识读，识读距离可从十厘米到几十米； • ②可穿透多种材料，且不需要光源； • ③可识别高速移动物体，并能同时识别多个对象； • ④标签内容可以动态改变，数据容量大；⑤数据存取具有密码保护，安全性高； • ⑥可以唯一的标识每个产品，进行跟踪定位。

12. 射频识别系统的构成原理 图9-4 射频识别系统的构成原理

13. 第二节 电子数据交换技术 • 一、电子数据交换技术概述 • 电子数据交换（Electronic Data Interchange , EDI）是20世纪80年代发展起来的一种电子化商业贸易方法。它将企业与企业之间的商业往来文件以标准化、规范化的文件格式，无须人工介入，无需纸张文件，采用电子化的方式，通过网络系统在计算机应用系统之间，直接地进行信息业务的交换与处理。EDI在物流系统中的应用主要表现在用计算机网络来传递信息，如日常查询、计划、询价、合同等信息的交换等。

14. 电子数据交换（Electronic Data Interchange , EDI）是指按照统一规定的一套通用标准格式，将标准的经济信息，通过通信网络传输，在贸易伙伴的电子计算机系统之间进行数据交换和自动处理。由于使用EDI能有效的减少直到最终消除贸易过程中的纸面单证，因而EDI也被称为“无纸交易”或“电子贸易”。

15. EDI是一种利用计算机进行商务处理的新方法。他将贸易、运输、保险、银行和海关等行业的信息，用一种国际公认的标准格式，通过计算机通信网络，使各有关部门、公司与企业之间进行数据交换与处理，并完成以贸易为中心的全部业务过程。他不是用户之间简单的数据交换，用户需要按照国际通用的消息格式发送信息，接收方也需要按国际统一规定的语法规则，对消息进行处理，并引起其他相关系统的EDI综合处理。现在EDI已成为管理信息系统（MIS）和决策支持系统(DSS)的重要组成部分。

16. 二、电子数据交换系统结构 • EDI系统一般由硬件设备、增值通信网络及网络软件、报文格式标准、应用系统界面与标准报文格式之间相互转换的软件、用户的应用系统5部分构成。

17. （1）硬件设备。EDI所需的硬件设备有计算机、调制解调器、网卡、电话线和专线等。由于使用EDI来进行电子数据交换，其信息在通信网络上传输，就必须要有一个设备进行信号的调制和解调。在EDI的实际使用中，经常用的就是通过电话线路传输数据信息；如果对传输时效及资料传输量有较高要求时，便可以考虑租用专线进行数据传输。（1）硬件设备。EDI所需的硬件设备有计算机、调制解调器、网卡、电话线和专线等。由于使用EDI来进行电子数据交换，其信息在通信网络上传输，就必须要有一个设备进行信号的调制和解调。在EDI的实际使用中，经常用的就是通过电话线路传输数据信息；如果对传输时效及资料传输量有较高要求时，便可以考虑租用专线进行数据传输。

18. （2）增值通信网络及网络软件。增值网（VAN）指利用现有的通信网，增加EDI服务功能而实现的计算机网络，即网络增值。通信网目前有如下几种：分组交换数据网（PSDV）、电话交换网(PSTN)、数字数据网(DDN)、综合业务数据网(ISDN)、卫星数据网(VSAT)、数字数据移动通信网。（2）增值通信网络及网络软件。增值网（VAN）指利用现有的通信网，增加EDI服务功能而实现的计算机网络，即网络增值。通信网目前有如下几种：分组交换数据网（PSDV）、电话交换网(PSTN)、数字数据网(DDN)、综合业务数据网(ISDN)、卫星数据网(VSAT)、数字数据移动通信网。

19. （3）报文格式标准。EDI是以非人工干预方式将数据及时准确地录入应用数据库中，并把应用数据中的数据自动地传送到贸易伙伴的电脑系统，因此必须有统一的报文格式和代码标准。（3）报文格式标准。EDI是以非人工干预方式将数据及时准确地录入应用数据库中，并把应用数据中的数据自动地传送到贸易伙伴的电脑系统，因此必须有统一的报文格式和代码标准。 • （4）应用系统界面与标准报文格式之间相互转换的软件。该软件的主要功能包括代码和格式的转换等。 • （5）用户的应用系统。EDI是EDP（Electronic Data Process）电子数据处理的延伸，要求各通信伙伴事先做好本单位的计算机开发工作，建立共享数据库。

20. 三、电子数据交换的实现 • EDI数据交换经历映射、翻译、通信、文件接收处理四个步骤： • （1）映射（Mappping）,即生成EDI平面文件。EDI平面文件（Flat File）是通过应用系统将用户的应用文件（如单证、票据等）或数据库中的数据，映射成一种标准的中间文件。平面文件是用户通过应用系统直接编辑、修改和操作的单证和票据文件，它可以直接阅读、显示和打印输出。

21. （2）翻译（Translation）,即生成EDI标准格式文件。其功能是将平面文件通过翻译软件生成EDI标准格式文件。EDI标准格式文件即EDI电子单证（电子票据），是按照EDI标准，将平面文件中的目录项加上特定的分隔符，控制符和其他信息生成的一种包括控制符、代码和单证信息在内的ASCII码文件。（2）翻译（Translation）,即生成EDI标准格式文件。其功能是将平面文件通过翻译软件生成EDI标准格式文件。EDI标准格式文件即EDI电子单证（电子票据），是按照EDI标准，将平面文件中的目录项加上特定的分隔符，控制符和其他信息生成的一种包括控制符、代码和单证信息在内的ASCII码文件。

22. （3）通信（Communication）,由计算机通信软件完成。用户通过通信网络，接入EDI信箱系统，将EDI电子单证投递到对方的信箱中。（3）通信（Communication）,由计算机通信软件完成。用户通过通信网络，接入EDI信箱系统，将EDI电子单证投递到对方的信箱中。 • （4）接收和处理（Dealing）,发送过程的逆过程。需要接收用户通过通信网络接入EDI信箱系统，将来函接收入EDI信箱系统，将来函接收到自己的计算机中，经格式校验、翻译、映射还原成应用文件，最后对应用文件进行编辑、处理和回复。

23. 四、电子数据交换在物流中的应用

24. 第三节 地理信息系统 • 一、地理信息系统概述 • 地理信息系统（Geographic Information Systems ,GIS）是多种学科交叉的产物，它以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实施提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。其基本功能是将表格型数据转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，显示对象包括人口、销售情况、运输路线以及其他内容。地理信息系统作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科，近今年来得到了广泛关注和迅速发展。

25. 从技术和应用的角度来讲，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科角度来说，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能的角度看，GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。综述，GIS是一个基于数据库管理系统（DBMS）的管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其他信息系统的根本区别。从技术和应用的角度来讲，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科角度来说，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能的角度看，GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。综述，GIS是一个基于数据库管理系统（DBMS）的管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其他信息系统的根本区别。

26. 二、空间数据组织与管理 • 地理信息系统包含有明确的地理参照系统，例如经度和纬度坐标，或者是国家网络坐标。也可以包含间接的地理参照系统，例如地址、邮政编码、人口普查区域、森林位置识别、路名等。一种叫做地理编码的自动处理系统用来从间接的参照系统，如地址描述，转变成明确的地理参照系统，如多重定位。这些地理参照系统可以定位一些特征，例如商业活动、森林位置，也可以定位一些事件，例如地震，用于地表分析。

27. 地理信息系统工作于两种不同的基本地理模式：矢量模式和栅格模式。地理信息系统工作于两种不同的基本地理模式：矢量模式和栅格模式。 • 在矢量模式中，关于点、线和多边形的信息被编码并以（x , y）坐标形式存储。一个点特征的定位（如一个钻孔）可以被一个单一的（x , y）坐标所描述；线特征（如河流、公路等）可以被存储于一系列的点坐标；多边形特征（如销售地域或河流集聚区域）可以被存储于一个闭合循环的坐标系。矢量模式非常适合与描述一些离散特征，对联系变化的特征的描述作用不大。 • 栅格模式为连续特征的模式。栅格图像包含有网格单元，有点像扫描的地图或照片。不关是矢量模式还是栅格模式，用来存储地理数据，都有优点和缺陷，并且两者都可以相互转化。现代的GIS都可以处理这两种模式。

28. 三、地理信息系统的开发和应用 • 完整的GIS物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网路物流模型、分配集合模型和设施定位模型等。具体应用如下： • （1）车辆路线模型主要用于解决一个起始点、多个终点的货物运输中，如何降低物流作业费用并保证服务质量的问题。包括决定使用多少辆车以及每辆车的路线等。 • （2）网路物流模型主要用于解决最有效的分配货物路径问题，也就是物流网点布局问题。如将货物从N个仓库运往n个商店，每个商店都有固定的需求量，因此需要确定由哪个仓库提货送给哪个商店所耗的运输代价最小

29. 。（3）分配集合模型是根据各个要素的相似点把同一层次上的所有或部分要素分为几个组，主要用以解决和确定服务范围、销售市场范围等问题。如某一公司要设立x个分销点，要求这些分销点要覆盖某一地区，而且要是每个分销点的顾客数目大致相等。。（3）分配集合模型是根据各个要素的相似点把同一层次上的所有或部分要素分为几个组，主要用以解决和确定服务范围、销售市场范围等问题。如某一公司要设立x个分销点，要求这些分销点要覆盖某一地区，而且要是每个分销点的顾客数目大致相等。 • （4）设施定位模型主要用于确定一个或多个物流设施的位置。在物流系统中，物流中心、仓库和运输线共同组成了物流网络。物流中心和仓库处于网络的结点上，结点决定着路线，如何根据供求的实际需要，并结合经济效益等原则，在既定区域内设立物流中心和仓库，每个物流中心和仓库的位置、规模以及物流中心和仓库之间的物流关系等，运用该模型均能很容易地得到解决。

30. 第四节 全球定位系统 • 一、全球定位系统概述 • 全球定位系统（Global Positioning System, GPS）最早是在20世纪70年代美国军方的“子午仪卫星导航定位”技术发展起来的，是具有全球性、全能性（海陆空）、全天候优势的导航定位、定时、测速系统。GPS最初为美国军方所专用，由其控制和操作。海湾战争后，开放了代码，并降低了它的精度。尽管如此，GPS全天候向全球瞬时提供高精度定位及时间信息，引起了全世界的强烈兴趣。各国科技工作者研究出种种方法，大大提高了测量结果的精度，满足了各国广泛应用的要求，同时也推动了GPS导航定位技术的迅速发展。

31. GPS有三大子系统组成：空间卫星系统、地面监控系统、信号接收系统。空间卫星系统是由24颗卫星（包括3颗备用卫星）部署在地球表面高空的6个轨道平面上组成的星座，每条轨道上都有4颗均匀分布的卫星。每颗卫星向地球发射L频段的特高频连续波，经调制变成高精度军用保密P伪随机码。在地球上的用户可连续接收到4颗导航卫星的导航信号。地面监控系统由1个设在美国统一航天中心的主控站、3个上行站与5个全球监控站组成。主控站用来产生导航数据，并用S频段向卫星注入星历、时间数据信息。监控站用于监视卫星工作情况。信号接收系统主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件两部分构成。

32. GPS的工作概念是基于卫星的距离修正。终端用户通过测量到太空各个可视卫星的距离来计算它们的当前位置，卫星的作用相当于精确的已知参考点。每颗GPS卫星可发布其位置和时间数据信号，用户接收机可以测出每颗卫星信号到接收机的时间延迟，根据信号传输的速度就可以计算出接收机到不同卫星的距离，同时收集到至少四颗卫星的数据时，就可以计算出终端用户的三维坐标、速度和时间。

33. 二、全球定位系统在物流中的应用 • GPS在物流领域可以应用于车辆实时监控、配送调度、货物跟踪等过程中。 • 1.利用GPS对车辆进行实时监控 • GPS的计算机管理信息系统可以通过GPS和计算机网络实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，可以实现对陆运、水运货物的跟踪管理。根据货车的车型、车号或船舶的编号，可以即使从铁路网或水运网中找到该货车或船舶，定位出他们的所处位置。距离运输目的地的里程以及所有装运货物的信息。GPS技术的应用极大地提高了运营的精确性和透明度，为货主提供了高质量的服务。

34. 2. GPS与GIS结合解决物流配送 • 物流包括订单管理、运输、仓储、装卸、送达、保管、退货处理、信息服务及增值业务，对全过程的控制是物流管理的核心问题。供应商必须全面、准确、动态地把握散布在全国各个中转仓库、经销商、零售商以及汽车、火车、飞机、轮船等各种运输环节之中的产品流动状况，并据此制定生产和销售计划，及时调整市场策略。因此对大型供应商而言，没有全过程的物流管理就不可能建立有效的分销网络；对大型连锁零售商而言，没有全过程的物流管理就谈不上建立供应配送体系；对于第三方物流企业而言，没有面向全过程的物流管理服务就很难争取到客户的物流业务；对普通用户来说，没有快速、准确、安全、可靠的物流配送服务，网上采购和网上购物几乎是不可能想象的。

35. 物流配送的过程主要是货物的空间位置转移过程，在物流配送过程中，要涉及到货物的运输、仓储、装卸、送达等业务环节，对各个环节涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库容量设置、合理装卸策略、运输车辆调度和投递路线选择等进行有效管理和决策分析，有助于物流配送企业有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。物流配送的过程主要是货物的空间位置转移过程，在物流配送过程中，要涉及到货物的运输、仓储、装卸、送达等业务环节，对各个环节涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库容量设置、合理装卸策略、运输车辆调度和投递路线选择等进行有效管理和决策分析，有助于物流配送企业有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。

36. 3.利用GPS实现货物跟踪管理 • 货物跟踪管理是指物流运输企业利用现代信息技术及时获取有关货物运输状态的信息（如货物品种、数量、货物在途情况、交货期间、发货地和达到地、货主、送货责任车辆和人员等），提高物流运输服务质量的方法。具体来讲，就是物流运输企业的工作人员在进行物流作业时，利用识读器自动读取货物包装或者货物发票上的物流条码等货物信息，通过计算机通信网络把货物的信息传送到总部的中心计算机进行汇总整理，这样所有被运送货物的物流全过程的各种信息都集中在中心计算机里，可以随时查询所有货物的位置和状态。

37. 货物跟踪的工作过程：货物装车发出后，当运输车辆上转载的GPS接收机在接收到GPS卫星定位数据后，自动计算出自身所处的地理位置的坐标，由GPS传输设备将计算出来的位置坐标数据经全球移动通信系统（GSM）发动到GSM公用数字移动通信网，移动通信网再将数据传送到基地指挥中心，基地指挥中心将接收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图相匹配，在电子地图上清楚而直观地掌握车辆的动态信息（位置、状态、行驶速度等）。同时还可以在车辆遇险或出现意外事故时进行种种必要的遥控操作。货物跟踪的工作过程：货物装车发出后，当运输车辆上转载的GPS接收机在接收到GPS卫星定位数据后，自动计算出自身所处的地理位置的坐标，由GPS传输设备将计算出来的位置坐标数据经全球移动通信系统（GSM）发动到GSM公用数字移动通信网，移动通信网再将数据传送到基地指挥中心，基地指挥中心将接收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图相匹配，在电子地图上清楚而直观地掌握车辆的动态信息（位置、状态、行驶速度等）。同时还可以在车辆遇险或出现意外事故时进行种种必要的遥控操作。

38. 4.在军事物流中的运用 • 全球定位系统首先是因为军事目的而建立的，在军事物流中应用相当普遍，如后勤补给的保障等方面，通过GPS技术系统，可以准确地掌握和了解各地驻军的数量和要求，无论在战时还是平时都能及时地进行准确的后勤补给。

39. 三、手机定位技术 • 随着移动技术的发展，手机不仅仅只具有通话功能，还可以将它当作一个GPS定位系统。我们平日生活中常常会外出，现在的大城市是不是经常让你迷失方向，找不到自己所在的位置。这时如果你带了功能比较强的手机的话，就可以使用手机定位来寻找自己，当你和自己的朋友互相授权之后，也可以使用手机找到他们，下面就让我们一起来看看其具体的工作原理和操作流程。

40. 手机定位技术是指利用GPS定位技术或者基站定位技术对手机进行定位的一种技术。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的密度，有时误差会超过一公里。其中，前者定位精度较高。

41. 手机定位系统按照提供服务的方式可以分为两种：自有手机定位系统与公用定位服务。公用手机定位服务一般由移动运营商来提供。 • 自有的定位系统是为某个企业和政府部门自己使用的定位系统。它主要用于对人员、事件、案件、物品和车辆等的定位。这种定位方式广泛地用于公安执法、城管部件定位、物流货物和车辆定位、长途车定位、紧急救援定位等等。自有手机定位系统具有更加灵活、更易于控制的优势。定位系统往往与政府或企业内部网相连，提供与自身业务更加紧密相关的基于位置的服务，例如，人员考勤、货物和事件定位，并可以利用系统的智能分析工具对其进行基于地理位置的分析和统计。这些给你都是共有定位服务无法实现的。