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物流信息技术
物流信息技术是现代信息技术在物流各个作业环节中的综合应用。适合物流专业复习必备，涵盖目前物流领域99%的信息技术。
编辑于2021-07-14 22:59:52- 物流学
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- 大纲
物流信息技术
概论
信息与智能
数据与大数据
数据概念
用来反映客观事物的性质、属性以及相互关系的任何字符、数字和图形等
数据定义
反映客观事物而记录下来的可以鉴别的符号，客观事物的基本表达。
计算机处理数据
提取阶段→解码阶段→执行阶段→最终阶段
数据的结构模式
结构化数据
结构固定
先有结构，后有数据
半结构化数据
弱化的结构化数据，可以用XML，JSON等标记语言表示
非结构化数据
是数据结构不规则或不完整，没有预定义的数据模型
系统日志、文档、图像、音频、视频
数据组织
顺序方式，链接方式等保存
大数据的4V特征
规模庞大
种类繁多
变化频繁
价值巨大但价值密度低
大数据的思维
采样与全样
精确与大量
因果与关联
信息
知识
智能
四者关系
物流信息
定义
定义
反映物流各种活动内容的知识
狭义
物流信息是指与物流活动有关的信息
广义
物流信息不仅指与物流活动有关的信息,还包含与其他流通活动有关的信息，如商品交易信息等
类型
计划信息流
先于物流的产生，它控制着物流产生的时间、流动的大小和方向，引发、控制、调整物流。
如各种决策、计划、客户的要求等
作业信息流
物流同步产生，它们反映物流的状态
运输信息、库存信息、加工信息等
信息技术与信息系统
信息技术
定义
是指获取、传递、处理、再生和利用信息的技术。通俗地说，信息技术泛指凡事能拓展人的信息处理能力的技术
现代信息技术
定义
指基础元器件、计算机技术及通信网络技术，用于实现信息的获取、加工、传递和利用的功能。基础元器件是后两者发展的基础，他们之间想回制约、相互推动。
内容
传感技术
扩展了人的感觉器官能力，主要完成对信息的识别、提取和检测
计算机技术
扩展了人的大脑能力，包括计算、记忆能力。主要实现信息的加工、存储、检索、分析
通信技术
扩展了人的神经系统能力，主要实现信息的传递
无线电波
频率在3GHz-3000GHz之间。波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多，相反的，频率越低，传播损耗越小，传播距离越远，饶射能力越强。低频电波资源紧张，容量有限主要用于📺，广播等
分类
特高频、超高频、甚高频、高频、中频、低频、甚低频
控制技术
是信息的使用技术，应对于人的效能器官。控制技术是信息过程的最后环节，包括调控技术、显示技术等
3C技术
信息系统
概念
以加工处理和存储信息为主，由硬件和软件、方法、过程和人员组成的统一体
组成
硬件
软件
信息数据
用户
物流信息技术的组成
自动识别技术
自动跟踪与定位技术
信息传输与交换技术
数据挖掘技术
物流信息化现状及发展趋势
物流发展水平
物流成本占GDP的比重（是考证物流在国家经济中价值量化的主要研究指标）
条形码技术
基础
定义
是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息
条：指对光反射率较低的部分 黑色
空指对光反射率较高的部分 白色
条码系统的组成
条形码打印设备
从系统结构和功能上讲，条码识别系统由（扫描系统、信号整形、译码）等部分组成
常见识读设备
CCD条码扫描器
景深
加大景深，加大透镜，体积过大
分辨率
增大分辨率，增加成像处光敏元件单位元素，价格增加
激光扫描器
扫描速度
分辨率
手持终端
便携式数据采集器
术语与编码方法
条码术语
码制
指条码符号的类型，每种类型的条码都是由符合特定编码规则的条和空组合而成
EAN、UPC、库德巴码等
自校验特性
指条码字符本身具有校验特性
是由编码方法决定的
条码质量
尺寸参数
放大系数：0.8-20
反射率参数
条（空）反射率25% 96%
对比度：67%-98%
代码
客观事物的唯一标识
代码的条码化
不同的码制可以表示相同的代码
用法
先对客观事物进行编码,再选择码制进行代码的条码化,以方便信息的自动采集。
实例
商品：某品牌手机
编码：GTIN-13编码
编码结构：前缀码十企业码十产品码十校验码
代码：6921235122661
码制：EAN-13码
条码构成
左侧空白区
提示条码阅读器准备扫描，宽度>=6mm
起始符
标志一个条码符号的开始，阅读器确认此字符存在后开始处理扫码脉冲
左侧数据符
中间分隔符
右侧数据符
校验符
代表一种算术运算的结果
终止符
标志一个条码符号的结束，阅读器确认此字符后停止处理
右侧空白区
同左侧空白区
供人识别字符
编码方法
模块组合法
构成
一个“条”代表1 一个“空”代表0
码制
UPC码
UPC-A
一个字符7个模块每个字符两个“条”，两个“空”
0-9
UPC-B
UPC-C
UPC-D
UPC-E
EAN码
EAN-13
定长、无含义 无自校验 数字0-9
规则
结构一
690-691 7位厂商识别代码 5位商品项目代码
结构二
692-698 8位厂商识别代码 4位商品项目代码
1位校验码
注意
前缀977用于期刊号ISSN 前缀978用于期刊号ISBN
检验码计算方法
由右至左编排代码位置顺序
偶数位数字代码求和M
M*3=E1
奇数位数字代码求和E2 从X3开始
E1+E2=R
X1=10-R%10
字符集
共113个模块，左侧空白区11个，右侧空白区7个，起始终止各3个模块，中间分隔符01010共5个模块
左侧X12-X7 共6个 AB子集
右侧X6-X2+校验符 共6个 C子集
前置码为6 左侧为ABBBAA
0-9
EAN-8
共81个模块，左右空白区各7个模块
左侧四字符
右侧三字符+校验符
左侧A子集，右侧B子集
仅有前缀码、商品项目代码和校验码
校验码计算方法相同
128码
四种单元宽度，每个字符3个条3个空，11个单元元素宽度
A、B、C版 128个字符
常用于企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面
0-9+26个字母+控制
密度高，可代替39码
宽度调节法
构成
宽单元代表1 窄单元代表0
码制
25码
两个宽“条”，三个窄“条”
自校验特性
0-9
交插25码
奇数位
两个宽“条”，三个窄“条”
偶数位
两个宽“空”，三个窄“空”
检验码
从左至右赋权数3、1、3、1…
将相应的数据字符与权数相乘后相加
10-其值的个位数
0-9
39码
每个字符
五个“条”
两个宽“条”
三个窄“条”
四个“空”
一个宽“空”
三个窄“空”
常用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面
起始终止必须为“*”
0-9+26个大写字母+（- . sapce / * + % ¥）
93码
密度高，可替代39码
0-9+26个大写字母+（- . space / + % ¥）
库德巴码
四个“条”，三个“空”
两到三个是宽单元，其余是窄单元
常用于仓库、图书馆、血库和航空快递包裹等的跟踪管理
起始终止符ABCD
0-9+(- : / . + ¥)
物流条码标准体系
物流编码内容
项目标识：商品项目（13位），储运单元（14位）
动态项目标识：运输单元（18位）
日期：年、月、日（6位）
位置码：法律实体、功能实体、物理实体（13位）
物流编码特点
商品和货运单元的唯一标识
用于供应链全过程
信息多、可变性、维护性
物流条码的标准体系
组成
码制标准
通用商品条码
交叉二五条码
贸易单元128条码
其他码制标准
应用标准
位置码
储运单元条码
条码应用标识
其他
产品包装标准
物流条码的质量保证
通用商品条码符号位置
条码符号印刷质量检验
其他
编码的对象
EAN-UCC系统 编码体系
标识代码
全球贸易项目代码（GTIN） （贸易项目）
GTIN编码结构
GTIN-14
指示符+包装内涵项目的GTIN+校验码
ITF-14
GTIN-13
GTIN-12
厂商识别代码+项目代码+校验码
EAN-13
UPC_A
GTIN-8
商品项目识别代码+校验码
EAN-8
UPC-E
系列货运包装箱代码（SSCC） （物流单元）
SSCC编码结构
SSCC-18
包装类型码(1位)
0:纸箱
1:托盘
2:集装箱
3:没有规定
4:内部使用
5:供应商与顾客双方定义
EAN-128
EAN 前缀码(2~3位)
EAN 企业代码(4~5位)
连续货运码(10位)
全球参与方位置代码（GLN） （供应链参与方位置）
GLN编码结构
十三位组成
我国692
全球可回收资产标识（GRAI） （资产）
全球单个资产标识（GIAI） （资产）
全球服务关系代码（GSRN） （服务关系）
附加属性代码
AI十附加属性编码 （物品的属性，如价格、重量、生产日期）
包装标准
放大系数
0.80
10%
0.85
25%
0.90
97.3%
合格率
非零售单元（储运单元）
定量储运单元
按商品件数计价销售的商品组成的
定量储运单元条码
等于定量消费单元
可采用EAN-13或者UCC-12结构
由相同种类定量消费单元组成
使有ITF-14，首位是包装指示符
由不同种类定量消费单元组成
可用EAN-13或ITF-14
变量储运单元
按基本计量单位销售的商品组成的
变量储运单元编码由14位数字的主代码和6位数字的附加代码组成。
运输单元
（SSCC唯一标识）EAN-128
EAN-128
二维码技术
一维条码的局限性
信息容量低
依赖数据库
纠错能力差
条码识读器
线型CCD和线型图像式识读器
带光栅的激光识读器
一维条码和行排式二维条码
图像识读器
一维条码和二维条码
二维条码概念
行排式二维条码 从一维扩展到二维
PDF417
四个“条，四个“空”，共17个模块
每个“条”或“空”由1-6个模块组成
纠错等级
9级，级别越高，纠正能力越强。
数据组合模式
文本组合模式
字节组合模式
数字组合模式
全球标签标识符（GLI)
PDF417
Ultracode
Code 49
Code 16K
矩阵式二维条码 设计新的几何形体和结构
Data Matrix
Maxi Code
Aztec Code
QR Code 快速响应矩阵
特点
超高速识读
30个字符/秒（100字符/每符号）（较417提高近10倍；417：3/每秒）
全方位识读
能够有效的表达中文汉字和日文汉字
信息容量大、可靠性强、可表示汉字及图像多种信息、保密防伪性抢
基本特性
数据类型与容量
数据表达方法
纠错能力
L级（7%）；M级（15%）；Q级（25%）；H级（30%）
QR码抗弯曲的性能强
QR code标准
由编码区域和包括寻象图形、分隔符、定位图形、和校正图形在内的功能图形组成
QR码共有40个版本，版本1的规格位21个模块*21个模块，每个版本模块比上一个版本模块每边增加4个模块
版本40：177模块*177模块
组成
寻象图形
同心的7*7个深色模块、5*5个浅色模块和3*3个深色模块 1：1：3：1：1
分隔符
宽为1的模块，全部是浅色模块
定位图形
一行一列深浅交替，可以确定符号的密度和等级，提供决定模块坐标的基准位置，求各模块中心坐标的图形
校正图形
同心的5*5的深色模块，3*3的浅色模块，1个深色模块
编码区域
数据码字
纠错码字
版本信息
格式信息
空白区
在四周的4个模块宽的区域，反射率与浅色模块相同
Vericode
检错与纠错
基本概念
信息码元、监督码元、码字（组）、码集、码重、码距、最小码距
最小码距是码的一个重要参数，它是衡量码检错、纠错能力的依据
冗余码位数增加后，编码的抗干扰能力增强
任一（n,k）分组码：
检测e个随机错误，码距>= e+1
纠正t个错误，最小码距>=2t+1
纠正t个，检验e个随机错误，最小码距>=t+e+1(e>=t)
编码效率
R=k/n
检错和纠错能力尽量强
编码效率尽量高
编码规则尽量简单
奇偶监督码
在原信息码上附加一个监督元，使得码字里的“1”的个数为奇数或者偶数
编码效率
R = （n-1）/n
只有一定的监督能力没有纠错能力
只能检测出来奇数位错误，不能检测出来偶数位错误
二维奇偶监督码
又名：行列奇偶监督码、水平垂直奇偶监督码
原理
将若干信息码字对应排列，形成矩阵形式
对每一行和每一列奇校验或偶校验，校验结果附在每一行及每一列之后
能检测出某一行某一列所有奇数个错误，有时也能检验出偶数个错误
行列奇偶监督码具有对单个差错的纠错能力
适用于检测突发错误
恒比码（等重码）
确定码长，比值一样作为许用码组
检验“1”的个数是否正确
正反码
监督位数目与信息位数目相同。
“1”的数目为奇数时重复，为偶数时反码
编码效率
1/2
若接受码组的信息位中有奇数个1，则合成的码组为检验码组
若接受码组的信息位中有偶数个1，则合成的码组的反码位检验码组
奇数个“1”
信息码错：校验码为“0”的位错
监督码错：校验码位“1”的位错
偶数个“1”
信息码错：校验码为“0”的位错
监督码错：校验码为“1”的位错
可判断2个或两个以上错误，纠正一个错误
群计数码
检错能力强，但不能检测“1”变“0”和“0”变“1”成对出现的情况
特点
信息容量更大
准确性更高
编码范围广可以表示图像数据
纠错能力强
保密防伪性好
全方位读取
可用多种阅读设备阅读，无需另接数据库
应用
在文件和表格中应用
资产跟踪
电子票务
防伪
GIS
概述
地理信息系统
以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适空时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机系统。
运转模型
数据采集
信息处理
空间分析
数据表达
特点
使用了空间数据和非空间数据
强调空间分析
信息可视化
类型
工具型GIS
应用型GIS
专题型GIS
区域型GIS
开发模式
独立开发
宿主型二次开发
基于GIS组件的二次开发
构成和功能
构成
硬件
输入设备
处理设备
存储设备
输出设备
软件
GIS软件
支撑软件
系统软件
数据
几何关系
关系数据
度量关系
拓扑关系
延伸关系
属性数据
人员
方法
理论模型
经验模型
混合模型
解决的问题类型
位置
条件
趋势
模式
模拟
功能
数据采集与编辑
数据处理与变换
数据存储与管理
空间数据模型
空间查询与分析
空间查询
拓扑叠加
缓冲区建立
网络分析
数字地形分析
数据显示与输出
数据组织与管理
数据结构
矢量数据结构及其编码
矢量数据结构是通过记录坐标的方式,尽可能地将点、线、面地理实体表现得精确无误。
矢量数据能更精确地定义位置、长度和大小。矢量数据存储是以隐式关系以最小的存储空间存储复杂的数据
编码
点实体（X，Y）
线实体（X1，Y1），（X2，Y2），（X3，Y3），…（Xn，Yn） 直线 曲线（一般曲线，封闭曲线）
面实体(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3)，…，( Xn , Yn ) 面实体不仅要表示位置，还要表示区域的拓扑关系
分类
实体型
独立编码
数据冗余
编码简单
点位字典法
方法
对象
点
序号：1
线
序号：1234
面
序号：1234567
点号：1（X1，Y1） 2（X2，Y2）…
消除裂隙和数据冗余 但仍然没有拓扑结构
拓扑型
索引法
记录空间对象每个点坐标
建立点与边（线）、线与多边形的索引文件
点文件
弧段文件
面文件
链状双重独立编码
以弧度为单位记录
记录
弧段坐标文件
弧段文件
链-面
链-结点
面文件
点拓扑文件
特点
优点
数据结构紧凑,数据冗余小 拓扑关系明晰使得空间查询、空间分析效率高
缺点
对单个地理实体操作的效率低 难以表达复杂的地理实体 局部更新困难
栅格数据结构及其编码
概念
栅格数据栅格数据结构就是像元阵列,每个像元的行列号楫格化确定位置,用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。每个栅格单元只能存在一个值
数据结构
点
为一个像元
线
在一定方向上连接成串的相邻像元集合
面
聚集在一起的相邻像元集合
数据栅格取值确定
中心点法
面积占优法
重要性法
长度占优法
数据组织方法
以像元位单位，像元每一个层有不同的属性
以层为基本单位
以像元来组织
以多边形来组织
编码方法
四叉树编码
链式编码
游程编码
块状编码
GPS
四大导航
GPS
GLONASS 格洛纳斯 全球轨道导航卫星系统 苏联
Galileo 伽利略卫星导航定位系统 欧盟
北斗系统
用户终端
定位通信终端
集团用户管理站终端
差分终端
校时终端
GPS系统组成
空间部分
地面控制部分
一个主控站
三个注入站
五个检测站
用户控制部分
天线单元
接受单元
GPS工作原理
电磁波测距
基本定位原理
[(x1-x)^2+(y1-y)^2+(z1-z)^2]^1/2+c(Vt1 - Vt0) = d1 [(x2-x)^2+(y2-y)^2+(z2-z)^2]^1/2+c(Vt2 - Vt0) = d2 [(x3-x)^2+(y3-y)^2+(z3-z)^2]^1/2+c(Vt3 - Vt0) = d3 [(x4-x)^2+(y4-y)^2+(z4-z)^2]^1/2+c(Vt4 - Vt0) = d4
确定卫星的准确位置
准确测定卫星信号传输时间
GPS技术的误差
与卫星有关的误差
卫星轨道误差
卫星钟差
相对论差
与传播途径有关的误差
电离层延迟
对流层延迟
多路径效应
与接受设备有关的误差
接收机天线相位中心的偏移
接收机钟差
接收机内部噪声
物联网技术
物联网概述
物联网的特征
感知
全面感知
传输
可靠传输
智能
智能处理
区别
泛在网
是指基于个人和社会的需求,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的泛在网信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务,网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能性,为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用
物联网
是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。其中末端网包括各种物联网实现与物互联的技术,如传感器网络、 RFID 、二维码、短距离无线通信技、移动通信模块等。是继电信网和互联网实现人与人通信之后,着重连接物理世界的应用及相关产业,因此是走向泛在网的重要一步。
传感器网络
是利用各种传感器(光、电、温度、湿度、压力等)加上中低速的近距离无线通信技术构成一个独立的网络,是由多个具有有线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统,它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。是物联网末端采用的关键技术之一
物联网体系架构
应用层
网络层
信息采集层
编码层
EPC概念 产品电子代码
核心技术
WSN （无线传感器网络）
限制
电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限
特点
大规模网络、自组织网络、动态性网络、可靠的网络、应用相关的网络、以数据为中心的网络
WSN与RFID
各自特点
RFID
优点
具有定位与识别功能,高效节能
缺点
无感知能力,无计算能力
侧重于识别
WSN
优点
可感知周围环境信息,有计算能力
缺点
缺乏自定位和识别能力
侧重于组网
融合
阅读器与 WSN 节点的融合
可远距离地获取 RFID 标签信息
阅读器节点具有无线通信功能，能够读取标签内部代码、感知周边的环境数据、与区域内的其他无线通信节点形成多条的通信网络、将节点采集的数据和物体的标志等信息高效地传输到上层应用。
RFID标签与WSN节点的融合
标签携带无线传感器节点,可以与阅读器、其他节点或者无线通信设备通信
这种类型的融合给无线传感器节点添加 RFID 识别能力
主要应用在温度感知与监测、震动检测、医疗等方面
标签粘附在物品上,内部存储的 EPC 代码是物品的唯一标志
标签上的传感器节点用于对物品的状态及环境信息进行监测,并将感知数据存于标签内存中,由阅读器读取并转交 RFID 应用层处理
RFID与WSN在系统层次上的融合
RFID标签、阅读器和传感器物理是分开的，无须设计并部署融合RFID设备和传感器的节点所RFID与WSN的协作在软件层次上完成
RFID 系统可以通过 WSN 获得物体的信息或环境变量
WSN 通过 RFID 提供的追踪与标志功能找到自己感兴趣的物体
射频技术
概念
RFID技术
无线射频识别技术
基本原理是电磁理论
非接触式识别技术
组成
RFID阅读器发出送的频率称为RFID系统的（载波频率）
前端数据采集系统
射频标签
信号发射机（射频标签）
Inlay = 芯片+天线
天线 控制单元 储存单元
分类
Dry Inlay
不含背胶，结构是天线+芯片+芯片封装
Wet Inlay
含背胶，结构是天线+芯片+芯片封装+表纸+底纸
RFID = 加保护层的Inlay
概念：标签：带有线圈、天线、储存器与控制系统的低电集成电路
特点：能自动或在外力的作用下，把储存的信息主动发射出去
类型
线圈型
微带贴片型
偶极子天线
读写器与天线
阅读器天线
主要参数
频段和带宽
频段指电磁波的频率范围
带宽是单位时间通过链路的数据量
增益
简而言之就是放大倍数
极化方向
电场的方向为天线的极化方向，分为线极化和圆极化
波瓣
天线最大辐射方向两侧辐射强度低于3dB的两点间夹角位波瓣宽度。宽度越窄，辐射方向性越好
信号接受机（阅读器）
离线（off－line）式
在线（on－line）式
计算机网络与软件系统
无线数据通讯（RFDC）
标签与阅读器之间的数据传输是通过空气介质以无线电波的形式进行的
调制
把数据信号叠加在一个规则变化的、信号比较强的电波上的过程
规则变化的叫载波
载波一般由阅读器或者编程器发出
调制方法：调频、调幅、调相
影响因素
首要因素：载波信号与标签中数据信号的强度
还有障碍物、发射、接受天线的设计和布置，噪声干扰
传输方法
窄带传输
宽带传输
射频标签的分类
按调制方法
主动式
被动式
按存储器的类型
只读
读写
按有无电源
有源
无源
其他种类
低频
中频
高频
射频信号对物料的穿透能力
微波
超高频
高频
低频
基本工作原理
标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出储存在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关信息处理。
电磁耦合
近距离的电感耦合
远距离的电磁耦合
电磁反向散射耦合
雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的事电磁场的空间传播规律。
典型工作距离：3~10m
典型工作频率433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz
具有双极天线的超高频和微波标签
空间传输通道发生过程
能量是时序得以实现的基础
无源标签离开射频识别场即休眠
半有源射频标签射频场起激活作用
完全有源射频标签
始终激活，和射频波相互作用
时序是数据交换的实现方式
读头先讲的方式
无源标签
标签先讲的方式
有源标签
多标签同时识别
时分多路法
把整个可供使用的通道按时间分配给多个用户的技术
标签控制法
开关断开法
非开关法
读写器控制法
轮询法
二进制搜索法
空分多路法
在分离的空间范围内进行多个目标识别的技术
频分多路法
数据交换是目的
数据交换
离线（有线）写入模式
在线（无线）写入模式
RFID系统分类
广播发射式RFID系统
倍频式RFID系统
反射调试式RFID系统
应用
EAS系统
便携式数据采集系统
物流控制系统
RFID定位系统
其他自动识别技术
自动识别与采集技术
数据采集技术
需要被识别物体具有特定的识别载体
种类
射频技术
条码技术
卡技术
光学符号技术
特征提取技术
根据被识别的物体本身的行为特征来完成数据的自动采集
种类
视频识别
生物识别
人脸识别
声音识别技术
指纹识别
虹膜识别
视网膜识别
SCM参与方位置
物流单元
非零售
零售单元
检验代码
随后9为组成位置参考码，范围900000000—999999999
条码识读装置
打印设备
接口
计算机
扫描器
译码器
条形码标记