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条码识别技术在军事物流领域的应用探讨上

2021-08-18 来源:沈阳机械信息网

条码识别技术在军事物流领域的应用探讨(上)

(一)条码识别技术的特点

条码识别技术是出现最早,也是应用最成功的一种在运货物识别技术。主要包括条码技术以及条码、声音、图形、光字符、生物等识别技术,还有空间数据传输技术,可以自动(非人工手段)识别项目标识信息,不使用键盘即可将数据直接输入计算机、程序逻辑控制器或其它微处理器控制设备。条码识别技术可以实现自动识别和数据采集工作,其过程是将被识别物品的信息“装入”可由机器识读确定的标签,并能由识读器自动转换为人工可识读和与计算机兼容的数据格式传入计算机,实现信息的自动识别与数据采集。由于标签可附着于被标识物品上随被标识物品移动,真正实现了被运货物与相应信息同步流动,消除了人工处理产生的费时和错误问题,还能动态了解物流运输全过程的情况。

因此,借助条码识别技术,通过自动数据识别和数据采集,可保证物流运输装卸等各环节的高速数据获取及实时控制。

(二)条码识别技术在物流运输系统中的应用

目前外军对条码识别技术应用最具代表性的是美军。美国国防部对条码识别技术的应用源于现代战争的需要:1991年海湾战争中,美国向中东运送了约4万个集装箱,但由于标识不清,其中2万多个集装箱不得不重新打开、登记、封装并再次投入运输系统。战争结束后,还有8000多个打开的集装箱未能加以利用。后来美军估计,如果当时采用了条码识别技术来追踪后勤物资的去向并获得集装箱的内容清单,将可能为国防部节省大约20亿美元的支出。海湾战争后,美军为解决物资在请领、运输、分发等环节中存在的严重现实问题,给作战部队提供快速、准确的后勤保障,提出了全资产可视性计划,要实现后勤保障中资产的高度透明化。而条码识别技术的应用使美军实现后勤物资透明化成为可能,为自动获取在储、在途、在用资产可视性信息用提供了方便灵活的解决方案。

条码识别技术已经被美军广泛应用于军事物流保障领域,如特定物品寻找系统、运输途中物资可见性系统、单兵电子病历卡、生理状态监测器和服装发放装置等,极大的改革了传统物流跟踪方式,并在欧洲回撤、索马里维和、阿富汗战争和伊拉克战争等实战活动中取得了理想的效果。通过采用条码识别技术,使美军的平均后勤补给时间大大缩短。

伊拉克战争中,美军后勤人员将表示集装箱编号、运输控制号、接收单位的识别代码和名称等信息的条码标签贴在集装箱外部,当货物到达或离开装有条码标签识读器的重要运输中心时,识读器就会自动判读条码标签上的信息,并将所有数据传给某一地区的服务器,货物的接收单位可以从该服务器上获取所需货物的信息。到达战场后勤地域后,美军利用特定物品寻找系统寻找所需货物,该系统由条码卡和手持式无线电询问机组成,当需要查找某种特定物品时,询问机可根据该物品的名称和编码发出询问信号,装有该物品的集装箱上的条码卡会做出应答,利用询问机激活条码卡上的鸣叫器,作业人员即可寻声找到集装箱,如果声音在听觉范围之外,可根据测距仪显示的距离查找,整个查找过程只需几分钟,能够做到及时、准确地向部队提供人员、装备和补给品的位置、运输状况及类别等信息,极大减轻了后勤人员的负担,在实现了使物资的供应和管理具有较高的透明度的同时,大大提高了军事物流保障的有效性。条码识别技术的应用,使得美军后勤补给能力变得前所未有的强大,后勤保障效能也得到了很大的提高。

我军目前对条码识别技术的应用主要是一些单位自行研制的一些条码技术的信息系统,还不是很成熟。2001年,总后在某军需仓库进行条码应用试点工作,规范了被装条码标签中的品名、型号、生产日期等23项物资属性,从源头上保证了物资信息采集的快捷性和准确性,通过试点,提升了仓库业务运作的效率,降低了差错率和事故率。这次试点,为今后在全军范围内推广应用取得了宝贵的经验。

(三)条码识别技术在物流装卸系统中的应用

1.物流装卸系统的特点

条码技术在工业生产、商品流通和社会服务领域中得到了日益广泛的应用。在物流装卸系统中的应用则有很多突出的特点。主要特点如下:

(1)货物种类繁多,信息量大

物流装卸系统所涉及的货物是多种多样的。以商品流通环节的配送中心为例,进入系统的货物品种可以多达几千种,每种货物需要识别的信息也多,除了货物品名,供货厂商等信息外,有时还需要识别生产批号,生产日期,保质期等信息,以确保实现先入先出的配送原则。

(2)包装规格不一

一些货物通常只对货物的最大尺寸有所限制,规格参差不齐。与固定式扫描器的距离会有较大的差异。经常不能确定条码标签的方向和位置。货物通过扫描器的速度比较快随着流通量的不断增大,运输机的速度不断提高,货物通过扫描器时的相对速度比较高,可达2.5msec。

2.物流装卸系统条码扫描技术要点

物流装卸系统的特点决定其应用的条码扫描技术,与常用的技术有所不同,为了适应物流装卸系统的特点,条码扫描技术也有鲜明的特点。一般采用氦氖激光器。条码识别用的激光一般都由氦氖激光器产生。这种激光的波长为633nm,其强度符合劳动安全规范的要求。一般每秒扫描500次以上。一般来说,激光二级管发出的光点经过光学系统呈线形图案横扫条码。如果条码高度是25mm,运输机的速度是2.5msec,则激光束能扫到条码的时间只有0.01秒。如果激光束每秒能扫描500次,则在货物运行通过扫描器的过程中,扫描器只能完整地扫描条码5次。为了保证识读的准确性,至少要求3次。

(1)DRX技术

由于条码标签可能与激光束成一个角度,一条激光束不能扫描到完整的条码,为此,Accu-Sort公司开发了数据重组技术,也称DRX(Data Reconstruction)。由于货物是不断移动的,激光束的每次扫描都会有新增的数据,DRX技术的核心是把每次扫描所得到的数据与上一次扫描的数据进行比较,找到相同的中间部分,然后添加新的内容。虽然每次扫描所得到的信息是不完整的,但是通过DRX,仍然可以得到完整的信息。

各种全方位扫描器(X、双X、四X图案)。采用单线条激光束时,即使采用DRX技术,激光束和条码的偏角仍不能大于45度。因为随着偏角的增大,数据重组时的重合部分减少,使识读率降低。极限的情况下,偏角达90度时,重合部分为零,已不可能识读。为此,开发了激光束呈X图案的扫描器。这种扫描器可以识读任何方向的条码标签,因为总有一条激光束可以以较小的偏角扫描条码,得到较高的识读率。如果不仅条码的方向偏差较大,而且条码的位置偏差也较大,则可采用激光束呈双X或四X图案的扫描器,以提高识读率。

(2)矩阵扫描技术

在物流装卸系统中有时不仅需要对整个包装箱进行识别,而且还需要识别包装箱内的货物。例如,在鞋类配送作业中,一件包装箱内可以装不同规格尺寸的鞋子。每双鞋子的鞋盒上都有各自的条码标签。当包装箱通过扫描器时,排成矩阵的条码逐个被识读,从而达到检验发运的包装箱是否符合订单的要求。

(3)二维条码

在有些应用场合,要求在识别标签上保存大量的信息,譬如美国联合邮包快递公司(UPS)要在标签上为客户保存如下信息:国家码、邮政编码。服务等级、跟踪号、发运单位识别号、发运日期、邮购订单号、客户识别号、货物识别号、货物数量以及客户所要求的其它信息等。这么多信息用普通条码是无法表示的,只能用PDF417码,MAXICODE码等二维条码。在一张邮票大小的标签上可以存放约100个字符的信息。保证条码扫描技术取得成功的要素条码技术是一项能极大地改善管理、提高效率的新技术。但如同所有新技术一样,预期的效果不是自然而然就得到的,而必须在一开始就注意一些主要问题。

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