条码技术数据采集器在物流供应链管理的应用.doc
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条码技术、数据采集器在物流供应链管理的应用
便携式数据采集终端（PortableDataTerminal,PDT），也称为便携式数据采集器，或手持终端（Hand-holdTerminal,HT）。
又因其用于自动识别条形码故称做便携式条码扫描终端（以下统称为便携式数据采集器）。
便携式数据采集器是集激光扫描、汉字显示、数据采集、数据处理、数据通讯等功能于一体的高科技产品，它相当于一台小型的计算机，将电脑技术与条形码技术完美的结合，利用物品上的条形码作为信息快速采集手段。
简单地说，它兼具了掌上电脑、条码扫描器的功能。
硬件上具有计算机设备的基本配置：
CPU、内存、依靠电池供电、各种外设接口；软件上具有计算机运行的基本要求：
操作系统；可以编程的开发平台；独立的应用程序。
它可以将电脑网络的部分程序和数据下传至手持终端，并可以脱离电脑网络系统独立进行某项工作。
其基本工作原理是：
首先按照用户的应用要求，将应用程序在计算机编制后下载到便携式数据采集器中。
便携式数据采集器中的基本数据信息必须通过PC的数据库获得，而存储的操作结果也必须及时的导入到数据库中。
.手持终端作为电脑网络系统的功能延伸，满足了日常工作中人们各种信息移动采集、处理的任务要求。
严格意义上讲，便携式数据采集器不是传统意义上的条码产品，它的性能在更多层面取决于其本身的数据计算、处理能力，这恰恰是计算机产品的基本要求。
与目前很多条码产品生产厂商相比，很多计算机公司生产的数据采集器在技术上有较强的领先优势，比如说日本CASIO、美国PALM等世界著名的掌上电脑生产厂商的产品，凭借着这些厂商在微电子、电路设计生产方面的领先优势，其相关的产品具有良好的性能。
（一）数据采集器的产品硬件特点
1、CPU处理器：
随着数字电路技术的发展，数据采集器大多采用16位或是更好的32位CPU（中央微处理器）。
CPU的位数、主频等指标的提高，使得数据采集器的数据处理能力、处理速度要求越来越高。
使用户的现场工作效率得到改善。
2、手持终端内存：
目前大多数产品采用FLASH-ROM+RAM型内存。
操作系统、应用程序、字库文件等重要的文件存储在FLASH-ROM里面，即使长期的不供电也能够保持。
采集的数据存储在RAM里面，依靠电池、后备电池保持数据。
由于RAM的读写速度较快，使得操作的速度能够得到保证。
手持终端内存容量的大小，决定了一次能处理的数据容量。
用户往往比较关心这一个指标。
认为内存容量越大，一次能同时处理的数据就越多。
但是用户通常忽略了这样一个事实：
即手持终端的内存容量要与其CPU处理速度相对应。
在一定的处理器速度下，盲目提高其内存容量，只能是增加用户使用时的处理、等待时间。
试想一下，当您扫描、手输之后，要花数秒时间等待手持终端的处理输出。
该是多么令人遗憾的事
3、功耗：
包括条码扫描设备的功耗、显示屏的功耗、CPU的功耗等及部分。
由电池支持工作。
对于CPU的功耗，对手持终端的运行稳定性有很大影响。
大家知道CPU在高速处理数据时会产生热量。
对于台式PC机大都装有散热风扇，同时有较大空间散发热量。
大家常用的笔记本电脑，虽然其CPU的功耗要远远低于台式PC机。
但因其结构紧凑，不易散热。
因此运行时会出现“死机”等不稳定现象。
手持数据采集终端的体积小巧、密封性好等制造特点决定了其内部热量不易散发。
因而要求其CPU的功耗要比较低。
普通的X86型CPU在功耗上不能满足手持终端产品的性能需要。
高档的手持终端一般采用专业厂家生产的CPU产品。
整机功耗：
目前数据采集器在使用中采用普通电池、充电电池两种方式。
但是如果长时间在户外进行工作，无法回到单位进行充电的应用场合，充电电池就明显受到限制。
对于低档的数据采集器，若采用一般AA硷性电池只能使用十几个小时左右。
而一些高档手持终端。
由于其整机功耗非常低，采用两节普通的AA硷性电池可以连续工作100个小时以上。
且由于其低耗电量、电池特性好等特点，当电池电量不足时机器仍可工作一段时间，不须马上更换电池。
这个特性为用户在使用手持终端时提供了非常好的操作性能。
4、输入设备：
包括条码扫描输入、键盘输入两种方式。
条码输入又分为CCD\LASER（激光）\CMOS等扫描原理的不同。
目前常用的是激光条码扫描设备，具有扫描速度快，操作方便等优点。
但是第三代的CMOS扫描输入产品具有成像功能，不仅能够识读一维、二维条码，还能够识读各种图像信息，其优势已经被部分厂家所认识，并且应用在各种领域中。
键盘输入包括标准的字母、英文、符号等方法，同时都具有功能快捷键；有些数据采集器产品还具有触摸屏，可使用手写识别输入等功能。
对于输入方式的选择应该充分考虑到不同应用领域具有不同的要求。
数据采集器就是为了解决快速数据采集的应用要求，如何满足人体工程学的要求，是用户应该考虑的主要原因。
5、显示输出：
目前的数据采集器大都具备大屏液晶显示屏。
能够显示中英文、图形等各种用户信息。
同时在显示精度、屏幕的工业性能上面都有较严格的要求。
6、与计算机系统的通讯能力：
作为计算机网络系统的延伸，手持终端采集的数据及处理结果要与计算机系统交换信息。
因此要求手持终端有很强的通讯能力。
目前高档的便携式数据采集器都具有串口、红外线通讯口等几种方式。
由于数据采集器每天都要将采集的数据传送给计算机，如果采用串口线连接，反复的插拔会造成设备的损坏。
所以目前大多采用红外通讯的方式传输数据，不须任何插拔部件。
降低了出现故障的可能性，提高了产品的使用寿命。
7、外围设备驱动能力：
利用数据采集器的串口、红外口，可以联接各种标准串口设备，或者通过串-并转换可以连结各种并口设备。
包括：
串并口打印机、调制解调器等，实现电脑的各种功能。
（二）无线数据采集器产品的特点
便携式数据采集器是对于传统手工操作的优势已经是不言而喻的，然而一种更先进的设备——无线数据采集器则将普通便携式数据采集器的性能进一步的扩展。
无线数据采集器大都是便携式的，除了具有一般便携式数据采集器的优点外，还有在线式数据采集器的优点，它与计算机的通讯是通过无线电波来实现的，可以把现场采集到的数据实时传输给计算机。
相比普通便携式数据采集器又更进一步的提高了操作员的工作效率，使数据从原来的本机校验、保存转变为远程控制，实时传输。
无线式数据采集器之所以称之为无线，就是因为它不需要像普通便携式数据采集器那样依靠通讯座和PC进行数据交换，而可以直接通过无线网络和PC、服务器进行实时数据通讯。
要使用无线手持终端就必须先建立无线网络。
无线网络设备——登陆点（AccessPoint）相当于一个连接有线局域网和无线网的网桥，它通过双绞线或同轴电缆接入有线网络（以太网或令牌网），无线手持终端则通过与AP的无线通讯和局域网的服务器进行数据交换。
无线式数据采集器通讯数据实时性强，效率高。
无线数据采集器直接和服务器进行数据交换，数据都是以实时方式传输。
数据从无线数据采集器发出，通过无线网络到达当前无线终端所在频道的AP，AP通过连接的双绞线或同轴电缆将数据传入有线LAN网，数据最后到达服务器的网卡端口后进入服务器，然后服务器将返回的数据通过原路径返回到无线终端。
所有数据都以TCP/IP通讯协议传输。
可以看出操作员在无线数据采集器上所有操作后的数据都在第一时间进入后台数据库，也就是说无线数据采集器将数据库信息系统延伸到每一个操作员的手中。
无线数据采集器的产品硬件技术特点与便携式的要求一致，包括CPU、内存、屏幕显示、输入设备、输出设备等等。
除此之外，比较关键的就是无线通讯机制。
目前使用比较广泛的有无线跳频技术、无线扩频技术两种。
应该说两种技术各有优缺点，但是对于普通的仓储物流、零售应用来说，跳频技术由于其抗干扰能力较强，数据传输稳定，所以采用较广泛。
每个无线数据采集器都是一个自带IP地址的网络节点，通过无线的登陆点（AP），实现与网络系统的实时数据交换。
无线数据采集器与计算机系统的连接基本上采用三种方式：
1、TELNET终端仿真连接：
在这种方式下，无线数据采集器本身不需要开发应用程序。
只是通过TELNET服务登陆到应用服务器上，远程运行服务器上面的程序。
在这种方式下工作，由于大量的终端仿真控制数据流在无线采集器和服务器之间交换，通讯的效率相对会低一些。
但是由于在数据采集器上无需开发应用程序，在系统更新升级方面会相对简单、容易。
2、传统的C/S结构：
将无线数据采集器作为系统的CLIENT端，采集器上面根据用户的应用流程要求进行程序的开发。
开发平台与便携式一样，根据不同产品有所不同。
这种方式下工作，数据采集器与通讯服务器之间只需要交换采集的数据信息，数据量小，通讯的效率相应的较高。
但是像便携式数据采集器一样，每台无线数据采集器都要安装应用程序，对于后期的应用升级显得较麻烦。
3、B/S结构：
在无线数据采集器上面内嵌浏览器，通过HTTP协议与应用服务器进行数据交换。
这种方式对无线数据采集器的系统要求较高，基于WinCE平台下面的产品相对来讲比较容易实现，象日本CASIO公司生产的几款看设备。
从上面可以看出，在应用无线数据采集器时，具体采用何种方式进行，应该根据实际的应用情况而定。
（三）、数据采集器的应用性能指标
由于手持终端大都在室外使用，周围的湿度、温度等环境因素对手持终端的操作影响比较大。
尤其是液晶屏幕、RAM芯片等关键部件，低温、高温特性都受限制。
因此用户要根据自身的使用环境情况选择手持终端产品。
在寒冷的冬天，作业人员使用手持终端在户外进行数据采集。
当工作完毕，返回到屋内时，由于市内外的温度差会造成电路板的积水。
此时如果马上开机工作，电流流过潮湿的电路板会造成机器电路短路。
与中低档手持终端产品不同，高档手持终端产品针对这项指标进行过严格的测试，给用户以可靠的操作性能。
同时用户在使用手持终端产品时要十分注意避免以上现象的发生。
同时因为作业环境比较恶劣，手持终端产品要经过严格的防水测试。
能经受饮料的泼溅、雨水的浇淋等常见情况的测试都应该是用户选择产品时应该考虑的因素。
针对便携产品防水性的考核，国际上有IP标准进行认证。
对通过测试的产品，发给证书。
抗震、抗摔性能也是手持终端产品另一项操作性能指标。
作为便携使用的数据采集产品，操作者无意间的失手跌落是难免的。
因而手持终端要具备一定的抗震、抗摔性。
目前大多数产品能够满足1米以上的跌落高度。
（四）、数据采集器产品的软件功能
数据采集器的软件功能一般分为操作系统、应用软件两部分。
操作系统目前没有统一的标准。
由于数据采集器采用各个厂家独立开发生产的CPU、主板等关键零部件，所以大多采用各自标准的OS操作系统。
也有部分厂家推出了基于PALM/WinCE平台的操作系统，但是目前此类产品目前的推出是针对数据管理型的应用领域，对于传统供应链物流领域的数据采集还不是非常适用。
同时由于此类产品目前的功耗问题还比较高；而且对于普通的操作人员来讲，上面两种平台过于复杂；使用起来维护量较大。
所以在物流供应链领域较少采用，多是应用在办公自动化领域。
应用软件根据用户的应用流程进行开发。
软件开发工具一般采用C语言或其他语言。
对于数据采集器的应用而言，随着条码技术与IT技术更加广泛的结合，便携式数据采集器将得到广泛的应用，与行业应用结合的更加紧密，成为行业解决方案的一部分。
数据采集器与用户的行业应用系统一起完成了整体的解决方案。
以目前条码技术应用比较集中的物流供应链管理为例，从产品的生产到成品下线，销售、运输、仓储、零售等各个环节，都可以应用条码技术，使用数据采集器进行方便、快捷的管理。
条码技术象一条纽带，把产品生命期中各阶段发生的信息联接在一起，可跟踪产品从生产到销售的全过程，使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位。
并且条码化可以保证数据的准确性，使用条码设备既方便又快捷，自动识别技术的效率与键盘是无法比拟的。
日本某电子公司多年来采用条码化的仓库管理系统。
过去以纸为基的作业方式，在发货和入库方面，每月约有200个错误发生，错误发生后，往往需要几个月来跟踪这些差异，以免扩大其影响。
现在每一件货物出入库时，操作员马上把货物上的条码用手持式激光数据采集器识读，通过数据采集器把数据及时地送入计算机进行统计和管理。
仓库作业数呈二位数字增加，人员数却没有增加，且库存精度达到百分之百；发货和进货作业的差异率降为零，而且一些劳动量大的工作也压缩了。
以某工厂为例，详细介绍应用数据采集器如何与用户的计算机系统相结合，解决产品供零部件入库、生产线管理（人员、生产管理），成品下线入库，销售、出入配送；售后服务等各个环节的管理问题。
1、零部件仓库管理：
条码数据采集应用于库存管理系统，能带来如下收益：
去掉了手工书写票据和送到机房输入的步骤，能大大提高工作效率。
解决库房信息陈旧滞后的弊病。
一张票据从填写、收集到键盘输入，需要一天或更长的时间。
这使得生产调度员只能根据前几天甚至一周前的物资信息，为用户定下交货日期。
解决票据信息不准确的问题（主要是抄定错误，键入错误），从而达到提高生产率、明示改善订货工作、提高对客户的服务质量、消除事务处理中的人工操作、减少无效劳动、消除因信息不准引起的附加库房存量、提高资金利用率等目的。
2、生产线人员管理
每个班次开始时，工作小组的每个成员都要用数据采集器扫描他们员工卡上的条码，把考勤数据和小组成员记录到数据采集器；然后输入到计算机系统。
小组的所有成员都能根据当天的产量得到相同的报酬，也为以后本小组产品的质量问题得到相应的处罚。
开始加工操作时，先扫描当天的工作单或等待加工工件上的条码，表明某项任务的开如，加工结束后再扫描一次。
安装在工作区的条码数据终端接受这些数据，自动加上小组号和时间信息，每天工作结束后，将每个员工的信息上传到PC机。
系统计算本小组劳动者生产率，来激励生产小组的成员提高劳动生产率。
3、流水线的生产管理
在没有条码应用的阶段，每个产品在每条生产线，必须手工记载了生成这个产品所需的工序和零件，领料员按这个分配好物料后，开始生产。
在每条生产线每个产品都有记录表单，每一个工序完成后，填上元件号与自已的工号，操作完成。
在这个过程中，工作量是很大、很复杂的，而且不能即时反应产品在生产线上的流动状况。
采用条码技术后。
首先将订单号、零件种类、产品数量编号形成条码，在产品零件和装配的生产线上打印并粘贴条码。
这样就可以很方便的获取产品订单在某条生产线上的生产工艺及所需的物料和零件。
产品在生产线上完成后，由生产线质检员检验合格后扫入产品条码、生产线条码号，并按工序顺序扫入工人的条码（可一次确定后不变）。
对于不合格的产品送维修，由维修确定故障的原因（工序位置）。
整个过程无须手工记录。
4、产品仓储配送管理
现行的仓库管理作业流程以及存在的问题
一般仓库管理作业流程如下：
进货物料到达---卸货---清点记录---统计对单---开具发票（运输单位）（搬运工）（材料管理员）（有关部门）（财务部门）
出货：
客户交款---出具提货单---清点记录---装货---发货（财务部）（有关部门）（材料管理员）（搬运工）（运输单位）
纸单据环境下易出现的问题：
物料出入库，物品存放地点等信息由于采集过程繁琐（需人工登记或在几个班次结束后统一录入计算机），经常发生传递滞后，引起库存量上升，发货日期无法保证或难以估计，以及决策依据不准确等弊病。
不管是人工登单还是手工录入，这种操作在记录和输入数据时产生的错误也降低了系统的可靠性。
（据统计，手工操作出现的误码差的几率是否3%-4%）一些单位为了避免手工操作的失误，采取增设验单人员的办法，但其副作用一是把人工投入非增值性重复劳动造成浪费，另外，还会影响指令处理速度，加剧信息滞后。
由于这种数据收集方式难以系统化，最终降低了劳动生产率，订单、资金周转质量以及仓库空间的利用率。
用条码数据采集系统来解决问题
在已经安装了计算机通信网络的工厂，只需在数据录入前增加一些条码数据采集器设备，就可能很小的投资收到可观的效益。
l进货
为了开出一张收据或进行任何其它操作，材料管理员首先要从它的条码数据采集器上选择材料收据处理菜单，然后开始扫描物料包装上通常由供应商预先贴好的条码标签，标签上的条码表示了接受这一产品所需的全部信息，材料管理员通过扫描，就能快速准确地录入这些信息。
如果卖主没有以条码的形式提供这些信息，材料管理员就要通过采集器的键盘将这些信息键入系统中，系统立即生成用于这些材料的条码标签。
进货时需要进行产品品种、数量的核对。
这部分工作是由数据采集器来完成的。
首先将所有本次进货的单据、产品信息下载到数据采集器中，数据采集器将提示材料管理员输入购货单的号码。
材料管理员首先扫描这个号码的条码，然后采集器的应用系统判断这个条码是否正确，如果不正确，系统会立刻向材料管理员做出警示；如果正确，材料管理员再扫描所购材料单上的项目号，系统随后检查购货单上的项目是否与实际进货相符。
接着，材料管理员扫描物料规格信息（体积、重量和成分等）和标识号的条码。
这个标识号唯一标识购入的这件物料，作为一个最基本的信息用于以后所有的库存管理环节中。
如果有不符合订货要取的物料，系统将给出相应的信息。
2入库管理
搬运工（或叉车司机）只需扫描准备入库的物料箱上的标签和准备存放此箱的货架的标签即可。
入库可分间接和直接两种：
间接入库指物料堆放在任意空位上后，通过条码扫描记录其地址；直接入库指将某一类货物存放在指定货架。
通过入库管理，我们为每一个物料箱及其存放位置建立一个记录。
3提料管理
提料指从库房中根据配料任务提取原料和半成品的操作。
过程如下：
工作人员首先在便携式条码数据终端上扫描输入配料任务条码号。
数据采集器的屏幕上显示哪些原料和半成品被分配给这一任务，他们存放在何地。
提料员领取物料，并扫描其标识号进行验证。
系统记录被提出的物料，并建立一份跟踪档案。
4销售出库管理
提货作业要与同一顾客的各项货物订单结合。
先将订单分解为按货箱为单位，或者按批、货盘的满载能力为单位，还可按特殊情况或容器来确定装货作业。
操作工从其条码数据终端上选择了销售出库模式后，扫描提货箱上的条码，系统便确认货箱里是否含有提货单上的物品，其数量和品种是否正确等。
在应发货数量与实际提货数量之间出现不一致时，系统均要求操作工输入一个原代码，对此差异作出解释，再由系统重置代码和报告。
这样系统就具有一定的柔性，可让操作工在货盘不满的时候能装载更多的货物，或在货盘已满时撤走一些货物。
最后，系统把出库存的货物从数据库清除，并表明此订单已完成提货。
5市场供应链管理
这是目前使用最多、见效最快的应用，因为我们的产品最终都要走上市场，生产的目地就是为了在市场上获取利润，及时准确地了解产品是否符合市场要求，销售量大小，什么产品好销，什么产品滞销，为企业的决策提供依据，尤其是对产品种类花样繁多的企业，如服装、家电等，及时了解市场行情，把握市场才能生存。
在销售管理中有两种方式可以采集数据，一种是每一环节从产品上撕下一个条码，拿回来后进行扫描，另一种是采用数据采集器即时扫描，记录，不论用哪一种方式，都可记录哪一种产品在什么时间，哪一个部门，卖给了什么人，是谁卖的，完成哪一份订单或合同。
有了这些基本信息，我们可以很方便地进行分析和统计。
6售后服务的管理
售后服务直接影响到一个企业的形象和销售，而且要很大的投入，即要好的服务，又节约投资，这是一个矛盾，要想很好地解决，要有正确及时的数据作为保证。
如果用户来投诉或保修，厂家如何才能知道产品是否在保修期内，是否是正式销售产品，是否是本厂原装，以前是否进行过维修等。
我们可以在产品上、包装上、保修单和产品档案上贴上条码，这些条码可以相同，也可不同但有对应关系。
当用户保修或发生质量投诉时，可以立即查到这一产品是何时在何地由何人售出的，价格是多少，销售合同内容，保修记录，发生问题的零部件是哪一个供应商提供的，什么人安装的。
可以追究供应商或分销商的责任。
通过售后服务体系，我们不但可以统计出产品的质量规律，还可提高服务质量，降低服务投资。
从上面的例子中可以看出，数据采集器与用户的应用系统相结合，在用户的各个应用环节都发挥着巨大的作用。
随着信息科技的快速发展及企业信息化的日益普及，在物流仓储、物流配送、制造业、邮政、图书管理等行业的人工单品管理已经不能适用于市场经济的发展，从而出现对移动数据采集信息系统的迫切需求，便携式数据采集器便成为不可获缺的必备关键设备。
条码扫描型掌上电脑作为一种快速、高效的移动信息采集、处理终端，在国防、公共安全、医疗、工业、金融、商业、邮政、货物运输等领域有极为广泛的应用前景。
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