第2章_现代物流信息系统技术基础

第2章现代物流信息系统技术基础 2 1信息识别与采集技术2 1 1条形码技术2 1 2射频识别技术2 2信息存储 传输与交换技术2 2 1数据库技术2 2 2数据仓库技术2 2 3电子数据交换技术 EDI 2 2 4无线网络通信技术2 3物流动态跟踪与控制技术2 3 1GPS技术2 3 2GIS技术2 3 3ITS技术2 4其他技术2 4 1生物特征识别技术2 4 2语音识别技术2 4 3图像识别技术 2 1 1条形码技术的原理和应用 2 1信息识别与采集技术 条形码是由一组按一定编码规则排列的条 空符号 用以表示一定的字符 数字及符号组成的信息 条形码系统是内条码符号设计 制作及扫描阅读组成的自动识别系统 1 条形码的概念 2 条码的发展 1970年 美国的食品杂货业率先在食品包装载体上使用这种条码 随之扩展到世界范围内使用 商品条码是商品的 身份证 是商品流通于国际市场的 共同语言 1988年12月我国成立了第一个物品编码中心1991年4月19日正式申请加入了国际编码组织EAN协会 3 分类 一维条码 1 商品条码 EAN EuropeanArticleNumber 码 13位和8位 和UPC UniversalProductCode 码 2 物流条码 128码 ITF码 39码 库德巴 Codabar 码等 二维条码 1 行排式二维条码 2Dstackedbarcode 2 矩阵式二维条码 2Dmatrixbarcode 标准版的通用商品码的结构 前缀码 3位 制造厂商代码 4位或5位 中国物品编码中心负责分配和管理商品特征码 5位或4位 厂商自己负责编制校验码 1位 由制作条码原版胶片或直接打印条码符号的设备自动生成 计算 标准版的通用商品码的组成部分 校验码的计算步骤示例 代码690123456789X校验码的计算过程如下表所示 步骤举例说明自右向左顺序编号位置序号13121110987654321代码690123456789X从序号2开始求出偶数位数字之和 9 7 5 3 1 9 34 3 34 3 102从序号3开始求出奇数位数字之和 8 6 4 2 0 6 26 102 26 128用大于或等于结果 且为10最小整数倍的数减去 其差即为所求校验码的值130 128 2校验码X 2练习 692145550582X 978国际标准书刊号后面某一个国家和地区的代码 某一个出版社的代码 某一本具体书的代码在全世界的范围内有一个唯一的标识 物品的 身份证 问题 使用条形码技术后给我们社会带来哪些变化 1 消除关门盘点现象2 减少商场排队结算现象 提高购物效率 问题 是否所有的商品都适合采用条形码 是报纸申请商品条码进超市将更方便广大读者购买从8日起 您购买华商晨报又多了一个去处 超市 日前 华商晨报已经正式申请了商品条码 在超市内结账的时候只需 滴 的一声 您就可以像在超市内选购其他商品一样购买一份华商晨报 问题 在国家贸易和电子商务中 条码技术扮演着什么样的角色 是国际贸易和电子商务的标准语言 企业产品要进入国外超市 必须采用全球通用的标准的条码 企业在推广条码技术时必须具备哪些条件 产品的申请 中国物品编码中心在全国各省市地区共设有46个分支机构 您如果想申请使用条码 只需带上营业执照 到当地中国物品编码中心的分支机构办理就可以了 问题 条码应用主要在哪些环节 零售结算 企业内部管理 企业利用条码信息与自己的贸易伙伴合作来实现整个供应链的管理 以降低供应链的成本 4 条码技术的优点 一是信息采集速度快 是键盘录入的20倍 二是采集信息量大 利用条码扫描 一次可以采集十几位字符甚至几十KB的信息 使录入的信息量成倍地增加 二维条码储存信息量大 能储存图片 指纹之类的信息 有利于货物的核对 三是采用条码技术误码率低干百万分之一 四是条码技术相对其他自动识别技术成本较低 操作简单 5 条码扫描器 条码扫描器结构 光源 接收装置 光电转换部件 译码电路 计算机接口 工作原理 由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面 被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上 使之产生电信号 信号经过电路放大后产生一模拟电压 它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比 再经过滤波 整形 形成与模拟信号对应的方波信号 通过建立某种算法 并利用这一算法对已经获取的电脉冲信号进行译解 解释为计算机可以直接接受的数字信号 5 条码扫描器 1 光笔条码扫描器 接触式 固定光束扫描器 2 手持式条码扫描器 自动扫描 不需要接触 速度快3 台式条码自动扫描器 自动化生产流水线4 激光自动扫描器 光照强 远距离扫描 扫描景深长 不同角度扫描5 卡式条码阅读器 医院病案管理 身份验证 考勤和生产管理等领域 6 便携式条码阅读器 专用计算机 条形码扫描器的种类 平台式激光扫描器 手持式CCD扫描器 台式条码自动扫描器 6 条码在物流中的应用 在日常生产中 对产品的生产过程进行跟踪 首先由商务中心下达生产任务单 任务单跟随相应的产品进行流动 在产品下线时 产品标签由制造商打印并粘贴在产品包装的明显位置 产品标签将成为跟踪产品流转的重要标志 A生产线上的产品跟踪 若产品制造商未提供条码标签或标签损坏 可利用系统提供的产品标签管理模块 重新生成所需的标签 B产品标签管理 入库时识读商品上的二维条码标签 同时录入商品的存放信息 将商品的特性信息及存放信息一同存入数据库 存储时进行检查 看是否是重复录入 C产品入库管理 在库存管理中 一方面条码可用于存货盘点 通过手持无线终端 收集盘点商品信息 然后将收集到的信息由计算机进行集中处理 从而形成盘点报告 另一方面条码可用于出库备货 D仓库内部管理 根据商务中心产生的提货单或配送单 选择相应的产品出库 为出库备货方便 可根据产品的特征进行组合查询 可打印查询结果或生成可用于移动终端的数据文件 产品出库时 要扫描商品上的条码 对出库商品的信息进行确认 同时更改其库存状态 E产品出库管理 配送前将配送商品资料和客户订单资料下载到移动终端中 到达配送客户后 打开移动终端 调出客户相应的订单 然后根据订单情况挑选货物并验证其条码标签 确认配送完一个客户的货物后 移动终端会自动校验配送情况 并做出相应的提示 F货物配送 2 1 2射频识别技术RFID的原理和应用 射频 radiofrequency RF 的基本原理是电磁理论 无线射频识别技术 RFID radiofrequencyidentlcation 是兴起于20世纪90年代的一种非接触自动识别技术 是继条码技术 光学字符识别技术 磁条 卡 技术 IC卡识别技术 声音识别技术和视觉识别技术后的又一种自动识别技术 优点 方便快捷 识别速度快 数据容量大 使用寿命长 标签数据可动态更改 更好的安全性 动态实时通信等 射频标签 电子标签 阅读器和数据交换与管理系统三大部分组成 电子标签接收射频脉冲 整流并给电容充电 电容电压经过稳压后作为工作电压 数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑 控制逻辑接受指令完成存储 发送数据或其它操作 EEPROM用来存储电子标签的ID号及其它用户数据 射频识别技术的分类 低频系统 400MHz 商品防伪物流管理中的应用交通管理中的应用 如不停车收费 火车票防伪 验证的应用 射频识别技术的应用 2 2信息存储 传输与交换技术 2 2 1数据库技术 数据库技术 随着科学技术和社会生产力的发展 现代社会对数据处理技术提出了新的更高的要求 数据库技术就是适应这个要求于60年代中期出现的 经过数十年的发展 数据库技术日趋成熟并得到了空前的普及 目前 在政治 经济 军事 企业管理 生产管理 人事管理 图书资料 文献档案检索等诸多领域都已有了广泛的应用 成为广大科技工作者和管理人员的得力助手和重要工具 在现代信息社会中扮演着十分重要的角色 数据库的定义和特征 数据库是指被存储起来的数据及数据间逻辑关系的集合体 它通过数据库管理系统 DBMS 对其进行建立 存取和维护 并为用户提供有效的服务 数据库管理方式克服了数据文件管理方式的弊端 它具有如下一些主要特征 1 最小的数据冗余 2 数据独立性 3 实现了数据共享 4 数据的安全性 5 便于用户使用 数据模型是数据库系统中用于提供表示信息和操作手段的形式构架 目前 数据库管理系统通常采用的数据模型有三种基本类型 即层次模型 网状模型和关系模型 层次模型 层次模型是层次式数据库所采用的数据模型 它是以树结构作为基本结构 通过树结构及树结构之间的逻辑关系来表示数据间联系的一种模型 它反映了现实世界中实体之间的一对多关系 其数据间的逻辑关系如下图所示 数据模型 层次模型图 网状模型 网状数据模型反映了现实世界中实体间存在的较为复杂的关系 与层次模型不同 处于某一层次的实体不但可以有多个下层实体 而且它可同时归属多个上层实体 关系模型 关系式数据模型可以理解为一张二维表 关系模型的结构如表2 1所示 表格中的每一行代表一个实体 称为记录 每一列代表实体的一个属性 称之为字段 实体的多方面特性可用多个数据项 字段值 所组成 这样的二维表格也称作一个 关系 关系具有的性质 关系中的列是同性质的 称为属性或称为字段 用字段名来区分不同的属性 关系中不能出现相同的记录 记录的顺序无限制 每个关系都有一个关键字 它能唯一地标识关系中的一个记录 关系中列的顺序不重要 数据库技术的发展 当前数据库技术已成为数据组织的主要方式 特别是关系数据库 由于它具有概念清晰 概念结构简单 语言一体化 能进行集合处理以及坚实的数学基础等特点 在数据库应用和研究中均占了主导地位 而且在计算机科学与技术 工程的开发与各类应用领域中发挥了重要的作用 2 2 2数据仓库数据仓库技术联机分析处理技术数据挖掘技术 数据仓库定义数据仓库是一个面向决策主题的 集成的 时变的 非易失 以读为主的数据集合 它是一种只读的 用于分析的数据库 常常作为决策支持系统的底层 数据仓库系统的分类Web数据仓库 并行数据仓库 多维数据仓库 压缩数据仓库等 数据仓库需要以下数据库技术的支持并行数据库技术高性能的数据服务器数据库互操作技术 数据仓库技术的基本概念 面向决策主题的数据仓库围绕一些主题 排除对于决策无用的数据 提供特定主体的简明视图 集成的构造数据仓库是将多个异种数据源集成在一起 确保命名约定 编码结构 属性度量等一致性 时变的数据存储从历史的角度提供信息 在数据仓库 隐式或显式地包含时间元素 非易失的数据仓库总是物理地分离存放数据 由于这种分离 数据仓库不需要事务处理 恢复和并发控制 通常数据仓库只需要两种数据访问 数据的初始化装入和数据访问 以读为主的数据仓库中的数据主要是提供决策进行查询 一般不一定都需要即时更新 可以定期刷新或按需刷新 数据仓库基本特性 数据仓库项目流程管理及系统性能管理和监控 OLTP 数据源 数据仓库 数据集市 数据采集及整合 数据的映射规则 模型 元数据管理 数据展现及决策 生产 财务 结算 外部 地区 分析 总量 分析 市场 分析 ETL 数据分析 DM 终端用户 终端用户 数据仓库体系结构 数据仓库的结构 早期细节级 当前细节级 轻度综合级数据集市 高度综合级 元数据 操作型转换 OLAP发展背景 60年代 关系数据库之父E F Codd提出了关系模型 促进了联机事务处理 OLTP 的发展 数据以表格的形式而非文件方式存储 1993年 E F Codd提出了OLAP概念 认为OLTP已不能满足终端用户对数据库查询分析的需要 SQL对大型数据库进行的简单查询也不能满足终端用户分析的要求 用户的决策分析需要对关系数据库进行大量计算才能得到结果 而查询的结果并不能满足决策者提出的需求 因此 E F Codd提出了多维数据库和多维分析的概念 即OLAP OLTP数据与OLAP数据的区别 什么是OLAP 定义1 OLAP 联机分析处理 是针对特定问题的联机数据访问和分析 通过对信息 维数据 的多种可能的观察形式进行快速 稳定一致和交互性的存取 允许管理决策人员对数据进行深入观察 定义2 OLAP 联机分析处理 是使分析人员 管理人员或执行人员能够从多种角度对从原始数据中转化出来的 能够真正为用户所理解的 并真实反映企业维特性的信息进行快速 一致 交互地存取 从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术 OLAP委员会的定义 OLAP的目标是满足决策支持或多维环境特定的查询和报表需求 它的技术核心是 维 这个概念 因此OLAP也可以说是多维数据分析工具的集合 OLAP相关基本概念 1 维 是人们观察数据的特定角度 是考虑问题时的一类属性 属性集合构成一个维 时间维 地理维等 2 维的层次 人们观察数据的某个特定角度 即某个维 还可以存在细节程度不同的各个描述方面 时间维 日期 月份 季度 年 3 维的成员 维的一个取值 是数据项在某维中位置的描述 某年某月某日 是在时间维上位置的描述 4 多维数组 维和变量的组合表示 一个多维数组可以表示为 维1 维2 维n 变量 时间 地区 产品 销售额 5 数据单元 单元格 多维数组的取值 2000年1月 上海 笔记本电脑 100000 OLAP特性 1 快速性 用户对OLAP的快速反应能力有很高的要求 系统应能在5秒内对用户的大部分分析要求做出反应 2 可分析性 OLAP系统应能处理与应用有关的任何逻辑分析和统计分析 3 多维性 多维性是OLAP的关键属性 系统必须提供对数据的多维视图和分析 包括对层次维和多重层次维的完全支持 4 信息性 不论数据量有多大 也不管数据存储在何处 OLAP系统应能及时获得信息 并且管理大容量信息 OLTP和OLAP的区别 用户和系统的面向性 OLTP是面向顾客的 用于事务和查询处理 OLAP是面向市场的 用于数据分析 数据内容 OLTP系统管理当前数据 OLAP系统管理大量历史数据 提供汇总和聚集机制 数据库设计 OLTP采用实体 联系ER模型和面向应用的数据库设计 OLAP采用星型或雪花模型和面向主题的数据库设计 视图 OLTP主要关注一个企业或部门内部的当前数据 不涉及历史数据或不同组织的数据 OLAP则相反 不仅关注本企业或组织内部的当前数据 而且更多地涉及到历史数据和其他组织的数据 访问模式 OLTP系统的访问主要由短的原子事务组成 这种系统需要并行和恢复机制 OLAP系统的访问大部分是只读操作 OLTP和OLAP的区别 续 2 2 3电子数据交换技术 EDI 什么是EDI EDI处理和传输的数据是参与贸易各方之间的商业文件 文件传输采用国际公认的EDI标准报文格式 通过专门的计算机网络实现 信息的发送 接收与处理是由计算机自动进行的 无需人工干预 EDI的工作过程 EDI的工作过程可用下图所示 1 映射 生成平面文件 2 翻译 生成EDI标准格式文件 3 通信 4 EDI文件的接收 EDI的分类 按照EDI的功能 可分为4类 1 订货信息系统 2 电子金融汇兑系统 3 交互式应答系统 4 图形资料自动传输的EDI EDI的应用范围 国际贸易EDI系统结构 EDI系统组成 1 数据标准化2 EDI软件 转换软件 翻译软件 通信软件 3 EDI硬件 计算机 通信线路 连网设备 4 通信网络 EDI标准 1 什么是EDI标准EDI标准是国际上制定的一种用于在电子函件中书写商务报文的规范和国际标准 2 UN EDIFACT标准的组成UN EDIFACT标准包括了EDI标准的三要素 数据元 数据段和标准报文格式 包括以下9个部分 1 应用语法规则 ISO9735 2 语法应用指南 3 报文设计指南 4 数据元目录 EDED 5 复合数据元目录 EDCD 6 代码表 EDCL 7 段目录 EDSD 8 标准报文格式 UNSM 9 贸易数据交换格式构成总览 UNCID EDI的新发展 EDI中心 在原有软硬件网络通信平台的基础 增加WWW三层结构 浏览器 WWW服务器 Web数据库 可组成综合电子商务平台 既利用了传统的EDI资源 又连接上Internet 使EDI单证在公网与专网上跨网传递 EDI技术势必成为未来商业 企业的现代化工具之一 也必将引起商贸等诸多领域的革命 引起人们生活方式的重大变革 2 2 4无线网络通信技术 2 3物流动态跟踪与控制技术 2 3 1GPS技术2 3 2GIS技术2 3 3ITS技术 2 3 2GIS技术 1 GIS的概念地理信息系统 GIS 是以地理空间数据位基础 采用地理模型分析方法 把图形管理和地理空间数据管理有机结合起来 对各种地理空间信息进行收集 存储 分析和可视化表达 为地理研究和地理决策提供信息服务的技术系统 2 3 2GIS技术 2 GIS的基本功能首先将表格型数据 通常来自数据库 电子表格文件或在程序中交互输入 转换为地理图形显示 然后对显示结果进行浏览 操作和分析 2 3 2GIS技术 GIS技术囊括了数据库管理 图形图像处理 地理信息处理等多方面的基础技术 在计算机软件和硬件的支持下 运用系统工具和信息科学的理论 科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据 为各行业提供规划 管理 研究 决策等方面的解决方案 2 3 2GIS技术 3 GIS的特点 1 多维空间地理信息的可视化 2 灵活方便的查询和信息交流 3 空间数据的分析和演算 4 信息叠加和融合 2 3 2GIS技术 3 GIS在物流中的应用 1 载运车量路线模型 2 网络物流模型 3 分配集合模型 4 设施定位模型 2 3 3ITS技术 1 智能传输系统 ITS 概述ITS是将先进的信息技术 计算机技术 数据通信技术 传感器技术 电子控制技术 自动控制理论 运筹学 人工智能等有效地综合运用于交通运输 服务控制和车辆制造 加强了车辆 道路 使用者三者之间的联系 从而形成一种定时 准确 高效的综合运输系统 2 3 3ITS技术 2 智能传输系统体系框架中包含的子系统先进的交通信息服务系统 ATIS 先进的交通管理系统 ATMS 先进的公共交通系统 APTS 先进的车辆控制系统 AVGS 货运管理系统 FTMS 电子收费系统 ETC 紧急救援系统 EMS 2 3 3ITS技术 3 ITS技术对现代物流的作用 1 实现物流的畅通 2 实现物流能耗的降低和物流快速化 3 实现物流的安全性 4 有利于提高物流效率 2 4其他技术 2 4 1生物特征识别技术2 4 2语言识别技术2 4 3图像识别技术 2 4 1生物特征识别技术 生物特征识别技术概述生物特征识别技术 是指以人的现场参与和不可替代性为前提 根据各人自身的物理特性或者行为特征 以及人体特征具有不可复制的特性 进行身份识别的技术 2 4 1生物特征识别技