RFID技术在烟草行业中的应用

RFID技术简介

　　射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）是一种非接触式的自动识别及数据采集技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现RFID标签和RFID阅读器之间的无接触信息传递达到识别和数据采集的目的。

　　RFID基本系统由作为系统数据载体的RFID标签、负责标签信息读写的阅读器、以及在标签和阅读器之间传递射频信号的天线共三部分所组成。RFID阅读器发射一特定频率的无线电波能量给标签,用以驱动标签电路将内部的数据送出，此时阅读器便依序接收解读数据,送至后台支撑信息系统进行相关数据处理。

　　而从整个RFID应用的角度来看，系统则可以包括由RFID标签、阅读器、天线、通信网络以及应用服务器等所组成的硬件系统，由企业/组织的信息系统、数据库和业务流程系统所组成的软件系统，以及具有数据采集、过滤、排序、聚集和转发等数据处理功能、并支撑整个业务运营的中间件系统共三个子系统。

　　与条形码相比，RFID技术在1）快速扫描、2）体积小型化且形状多样化、3）抗污染能力和耐久性、4）可重复使用、5）穿透性和无障碍阅读、6）数据的记忆容量大、7）安全性等方面，具有非常明显的优势。

　　RFID 技术已经被广泛应用于供应链/物流仓库管理、自动生产线管理、包裹与集装箱管理、文档追踪/图书管理、医疗保健等众多领域。RFID 技术与互联网、通讯等技术、以及其他传感技术相结合，可实现全球范围内物品的编号、识别与跟踪，进而创建一个物理连接的世界，即“物联网”，进而实现物流与信息流的完美且有机整合。

烟草行业的数字化物流管理现状

　　烟草行业的物流可以分为烟叶生产和收购的原料物流、卷烟制造商生产过程中的内部物流即工业物流、以及成品烟销售环节外部物流即商业物流。

　　对于原料烟叶收购，为确保收购的烟叶既能符合收购标准而同时又能达到工商交接的质量要求，国家烟草专卖局出台了“原收原调、一打三扫”措施。目前“一打三扫”陆续使用条形码来唯一标识烟包，并通过扫描枪可以将条码标识导入到后台信息管理系统中，进而就可以实现对烟叶质量与流向的跟踪。

　　对于成品烟封装工序中，采用动态称重检测并辅以条码扫描来解决需要通过人工检查烟箱中是否存在香烟缺条的问题，以在一定程度上确保产品的质量。而对于原料烟叶，对不同级别的烟叶使用不同的内部条码，可以实现烟丝的自动配料。将条码用于烟箱堆垛及自动分拣系统中，实现了自动分拣、运输、堆垛和自动储存。在成品烟出入库调度时，能够实现成品烟的自动出库和入库操作。

　　在成品烟的销售物流中，利用条码技术可以实现成品烟条级的全程流通跟踪。另外，辅以其他技术可以实现烟草的防伪和销售安全。

　　通过在烟草管理的诸多环节中引入条码技术，极大地提高了烟草的生产效率和流通效率，有利于产品质量的控制，而且提高了库存管理的及时性和准确性，可使烟草行业的生产、销售管理的自动化水平上了一个新台阶。

　　但由于传统的条码系统有明显的缺点，如需要停止等待逐个扫描、易污染和折损、批量识读效率不高等，无法满足快速准确的需求。而且，目前烟草管理的多个环节还仍然是采用手动信息录入方法，部分环节的盘点效率低下，整个流程的信息化程度不高。另外，基于条形码的烟草防伪技术也存在诸多问题和局限性。

　　因此有必要引入一种新型的技术，来帮助提升烟草行业中生产和物流的数字化管理水平，实现我国烟草生产、销售、专卖管理等的有一新的跨越。

基于RFID技术的烟草行业管理

　　针对上述问题，可采用基于RFID技术来对烟草行业中各个环节进行数字化管理。RFID技术不但可以满足现代物流中配送运转模式及高效率的要求；还能通过从原料收购和生产线就开始的追踪，以及在供应链中提升其透明度，可以有效遏制甚至杜绝体外循环，并通过利用RFID技术并辅以其他技术，实现烟草流通领域中的全程防伪和安全管理。同时从原料烟叶收购和成品烟的生产过程开始就采用RFID技术，可以有效地提高劳动生产率，以及烟草产品质量，实现整个烟草物流和信息流的畅通，可将烟草环节的生产、物流、销售等信息返回到后台运营信息系统中，最终也可为相关决策部门提供分析服务和决策支持。

　　与传统的数据采集技术如条形码等比较，具有方便快捷(无需人工操作)、数据存储量大、读取速度快以及抗复杂环境能力强等独特的技术优势，RFID技术在原料烟叶收购、卷烟生产工艺流程管理、以及成品烟销售流通管理等环节能够发挥出巨大的作用，具有广阔的应用前景。

　　以下从在原料烟叶收购管理、卷烟生产工艺流程管理、成品烟销售物流管理、成品烟防伪管理等中应用RFID技术，以及对烟草相关RFID数据进行实时处理等方面进行简要说明。

基于RFID技术的原料烟叶收购管理

　　作为规范烟叶收购及工商交接的管理标准，“原收原调”要求等级到位、保证质量、工商对接、流程规范。而“一打三扫”具体操作是指烟草站对收购的烟叶成包打码（“一打”），出库时扫码（“三扫”），烟叶移到市公司仓库入库时扫码（“三扫”），烟叶工商交接出库时扫码（“三扫”）。

　　针对“一打三扫”，可以采用RFID技术陆续实施打码到条，使用RFID标签内存出的编码来唯一标识烟包，通过具有无线接入功能的手持式RFID阅读器可以将RFID标签编码导入到基层的后台基站信息管理系统中。同时为尽可能少对现有物流仓储模式的改变，仍可以使用托盘作为多件烟载体，在托盘上也采用RFID托盘标签来关联件烟信息。而在商业入库环节，可以实现逐件到托盘件垛的关联，并可以准确快速地完成整托盘到货入库扫描工作；在商业分拣领用出库环节，可以实现整托盘出库扫描工作。

　　这样，在尽量少地改变现有物流运作方式的情形下，就可以实现对烟叶质量与流向的准确而实时跟踪。进而达到国家烟草专卖局的“原收原调”和“一打三扫”要求。 

基于RFID技术的卷烟生产工艺流程管理

　　而对于原料烟叶，对不同级别的烟叶使用不同的RFID标签编码进行夹板烟的调运。生产中根据制丝车间生产的需要，中央控制室只需输入不同的内部编码就可以在烟丝仓库中自动调度烟丝包来进行烟丝的自动配料。

　　在在制丝环节，RFID可应用于自动储叶库、烟丝自动预混库、烟丝自动成丝库以及烟叶的自动拆包与包装物的自动回收。而在卷烟环节，RFID可用于烟丝的自动供给、滤嘴存储自动化立库、条烟与成品烟箱的自动输送与数据采集、成品烟的自动码垛与拆垛等。

　　在喂料环节，上位管理系统按先进先出的原则指定存储区某储存道排出烟丝箱至出库穿梭车上。在出库穿梭车上装RFID阅读器，校验箱上RFID电子标签信息，确认是否与预定信息相符合。如果信息一致，则正常出库；若信息与预定信息不符合，则送回原来的存储通道后重新输出与预定信息相符合的烟丝。

　　在烟箱堆垛及自动分拣工序中，将RFID标签编码用于烟箱堆垛及自动分拣系统中。成品烟箱从生产线下来，汇总到一条运输线上，通过RFID阅读器识别其RFID标签码后，分别计数，自动登记完成生产情况，然后经机械手抓取，把不同品牌、不同规格的卷烟送到指定位置，实现了自动分拣、运输和自动储存的整个过程。

　　对于成品烟封装工序中，采用动态称重检测等方法并辅以RFID技术来自动检查烟箱中是否存在缺条。首先通过RFID标签来自动识别不同品牌、不同规格的产品。然后就能根据不同机型生产的不同品牌、不同规格卷烟所对应的基准重量，准确检测出缺条问题，解决了因烟支重量的波动、包装材料规格不同等带来的检测难题。

　　在整个卷烟生产过程中, 可以充分应用RFID技术，对包括烟叶(烟捆，烟桶及烟箱)、非烟草材料(纸筒、粘合剂、薄膜等)、NTM 货盘(醋酸盐纤维、印刷材料、三醋酸甘油酯等)、过滤盘及纸箱等生产原料、辅料等物品对进行追踪管理。

基于RFID技术的成品烟仓库物流管理

　　当前为适应国家烟草行业“一号工程”需求，实现成品烟的生产、配送环节全流程的信息追踪管理，可以采用以RFID技术为核心的烟草物流管理系统，使卷烟的生产环节与商业环节有机地结合起来，这样不仅提高了企业的生产效率，也提高了成品烟配送销售环节的物流效率与信息的系统管理。

　　通过采用RFID配套技术，烟草原料、成品烟仓库可以实现自动、快速和准确的物品信息采集和关联功能、进货管理功能、出货管理功能、以及盘货和库存等实时仓库管理功能。

　　自动入库管理：当成品卷烟通过进货口传送带进入仓库时，扫描并记录每一件烟的RFID标签信息，并与托盘所附的RFID标签信息进行关联。然后，仓库管理信息系统通过无线网络将存货指令以及出货位发到同样贴有RFID标签的叉车车载系统，按照要求存放到相应货位。同时，在LED大屏幕上图表化显示已经入库信息。

　　自动出库管理：通过仓库管理信息系统录入提货单据并给定出货货位，通过无线网络将出货指令发到同样贴有RFID标签的叉车车载系统叉车接到出货指令，到指定货位叉取托盘货物。叉取前叉车读写器再次确认托盘货物准确性，然后将托盘货物送至出货口传送带，出货口传送带读写器读取托盘标签信息是否准确，校验无误出货。同时，在LED大屏幕上图表化显示已经入库信息。

　　实时仓库盘货与库存管理：基于仓库中实时RFID数据，可以准确、快速地对仓库里存放的物品进行盘货，并汇报当前库存状态。

　　通过在烟草物流的干线运输（铁路、公路、水路、航空）、中转接发、库存保管、区域及城市内配送等物流环节部署和使用RFID技术，配合以计算机管理信息系统、GPS卫星定位系统，可以实现运费垫付、货款结算、业务统计等全方位、全过程、全天候的综合物流服务，达到对业务实现全程精细化全方位管理和追踪，有效掌握货物的动态，从而实现运输、库存、货物组配合理化。 

基于RFID技术的成品烟防伪管理

　　以打击烟草行业中制假售假行为，维护消费者合法权益，卷烟生产商大都已经采用条码配以先进的高科技防伪技术如印花税票防伪技术、全息防伪、激光喷码机、温变防伪技术、激光变色防伪技术、以及最新的重离子微孔防伪技术等。但烟草包装的防伪不仅是每一包，每一条和每一箱也可能需要防伪功能，而采用RFID标签技术的射频防伪技术是烟草防伪的一个完善的综合解决方案。

　　在通常所说的防伪技术基础上，借助一包（也可以是一条或一箱）烟上所贴附的RFID标签，有条件的烟草销售商或烟草专卖管理部门就可以通过RFID阅读器识别出卷烟产品上的标签，并连接到后台的烟草专卖信息管理系统，实现实时防伪检测，而一般消费者或烟草专卖巡店员手持式阅读器或具有RFID功能的手机，通过无线接入设备登录到相关烟草专卖系统，实时检查所购卷烟产品的防伪信息。另外，针对RFID标签本身的防伪目前也已经有经济可行的解决方案可供选用。

RFID数据的实时处理技术

　　采用RFID技术之后，烟草收购、生产及流通等环节的系统将以实时数据流的形式高速产生海量数据，如何有效地分析和利用这些数据，也是在烟草行业中充分发挥RFID技术潜力和作用的关键。

　　整合RFID数据与烟草行业的后台业务流程系统和信息系统，可以助推包括生产等业务过程的自动化，可以实现烟草原料、生产辅料、生产工具、以及成品烟的准确和实时追踪，可以实现生产和物流仓库中的物品的精确定位、调度、和库存管理，以及成品烟销售过程中的防伪管理等。

　　原始RFID数据所含语义简单，只是能够实时告知于某个时刻（时间戳）某个物品（RFID标签ID）曾经停留于某个位置（RFID阅读器或天线的位置），如果需要进行更为有效和复杂的业务流程监控，可以对原始RFID数据流进行复杂事件处理和实时复杂查询，以得到对于烟草行业的生产、流通以及管理过程有价值的模式（复杂事件）。如通过检测给定的时间段内物品是否依次经过了某几个位置，来判断物品生产、质量检测等过程是否存在如遗漏工序、漏检、盗窃等异常；如通过统计物品在指定流水线的工作地点所停留的时间，来分析生产流程的效率改进机会；等等。

　　对于产生的大量RFID历史数据，直接丢弃是非常可惜的，因为这些原始数据中隐含了很多有价值的信息。可通过RFID数据过滤、聚集以及压缩技术对这些数据进行一些前期预处理，并存储到RFID专用的数据仓库中。随后，可根据实际业务需求，对这些数据进行统计分析、甚至是模式挖掘，结合烟草本身的产品信息系统、业务流程系统、物流管理系统以及专卖系统等，以有效地支持烟草行业的生产、流通、专卖等环节的决策工作。