基 于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

竇浩容

【摘要】 開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，以RFID技術(shù)作為倉(cāng)儲(chǔ)管理的技術(shù)紐帶，實(shí)現(xiàn)物品出入庫(kù)管理、庫(kù)存管理、防盜報(bào)警、報(bào)表管理和系統(tǒng)管理，方便不同人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)和掌握貨物流動(dòng)情況，完善管理機(jī)制，簡(jiǎn)化人為操控。

【關(guān)鍵詞】 RFID 倉(cāng)儲(chǔ) 管理系統(tǒng) 識(shí)別

Abstract： Developed an automated warehouse management system based on RFID（radio frequency identification technology）， with RFID technology as warehouse management technology link， realize items in-out warehouse management， inventory management， anti-theft alarm， report management and system management， convenient for different personnel statistics， query， and master the flows of goods， improve the management mechanism， simplify the manipulation.

Keyword：RFID； warehouse； management system； identify

一、系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)由電子標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)和后臺(tái)信息管理系統(tǒng)組成，這兩個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成智能倉(cāng)儲(chǔ)管理的各個(gè)流程。

標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)主要利用閱讀器通過(guò)射頻通信采集標(biāo)簽信息，并利用串口或異步通信方式完成標(biāo)簽數(shù)據(jù)的上傳，最終存儲(chǔ)到中心數(shù)據(jù)庫(kù)，供后臺(tái)信息管理系統(tǒng)分析處理。

后臺(tái)信息管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)與RFID讀寫(xiě)器通信，將讀寫(xiě)器上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并插入到后臺(tái)信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)采集到的標(biāo)簽信息進(jìn)行集中存儲(chǔ)、處理和顯示。其中，應(yīng)用軟件包括入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、盤(pán)存管理、防盜報(bào)警、報(bào)表管理和系統(tǒng)管理等模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)基于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的基本功能。

二、硬件組成

本系統(tǒng)是一個(gè)綜合的解決方案，硬件系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽、天線、手持機(jī)和固定式讀寫(xiě)器。RFID以電子標(biāo)簽來(lái)識(shí)別物體，電子標(biāo)簽通過(guò)電磁波與讀寫(xiě)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，讀寫(xiě)器可將讀寫(xiě)命令傳送到電子標(biāo)簽，再把電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)傳送到后臺(tái)信息管理系統(tǒng)，由后臺(tái)信息管理系統(tǒng)完成電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、管理和控制。

基于RFID的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)RFID硬件系統(tǒng)簡(jiǎn)易拓?fù)鋱D如圖1所示。

2.1讀寫(xiě)器

選用RFS-2334讀寫(xiě)器，此類(lèi)能夠讀寫(xiě)符合ISO-18000-6C（EPC G2）標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽。該讀寫(xiě)器配備了以太網(wǎng)借口，可以直接接入internet，最多可接4個(gè)天線，工作頻率為902～928MHZ，通信接口為通用的RS232或以太網(wǎng)口，讀卡距離大于9m，具體距離與標(biāo)簽及天線有關(guān)。功能特點(diǎn)是高速、穩(wěn)定，主要用于智能交通、倉(cāng)儲(chǔ)管理等領(lǐng)域。

2.2天線

選用RFA-900S天線，與RFS-2334讀寫(xiě)器配套使用，工作頻率為902～928MHZ，增益為12dbi，線極化天線，阻抗為50Ω，。此類(lèi)天線輻射距離較長(zhǎng)，足夠倉(cāng)儲(chǔ)管理應(yīng)用。

2.3電子標(biāo)簽

RFT-2005電子標(biāo)簽：

此為普通紙質(zhì)標(biāo)簽，通信協(xié)議為ISO-18000-6C（EPC G2），工作頻率為902～928MHZ，具有96位EPC存儲(chǔ)空間，工作距離可達(dá)7m（與讀寫(xiě)器發(fā)射功率和讀寫(xiě)器天線的最大增益有關(guān)）。此類(lèi)標(biāo)簽適用于金屬物品。

FT-2209抗金屬電子標(biāo)簽：

為無(wú)源超高頻抗金屬標(biāo)簽，以Alien Higgs3芯片為核心，使用EPC Class1Gen2（ISO18000-6C）協(xié)議，固定讀寫(xiě)測(cè)試距離為4-6m（30dBm），手持機(jī)測(cè)試距離為2-3m（28dBm），具有96位EPC存儲(chǔ)空間，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP68。標(biāo)簽識(shí)別距離遠(yuǎn)，性?xún)r(jià)比高，堅(jiān)固耐用，能在惡劣環(huán)境中使用。

2.4手持機(jī)

RFS-308手持機(jī)，可滿(mǎn)足5米的讀取距離，IP65三防等級(jí)，適應(yīng)各種惡劣工作環(huán)境。并且具有超大電池續(xù)航能力，3.7v 6000mAh的超大鋰電池，可待機(jī)480小時(shí)以上。

三、軟件設(shè)計(jì)

后臺(tái)信息管理系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，由中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用軟件組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)商品的智能入庫(kù)、出庫(kù)及盤(pán)存管理、防盜報(bào)警等，減少人工，提高工作效率及準(zhǔn)確性，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

3.1入庫(kù)管理

本系統(tǒng)支持通過(guò)系統(tǒng)接口自動(dòng)錄入入庫(kù)訂單，也可由倉(cāng)儲(chǔ)管理員手動(dòng)輸入，通過(guò)掃描電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)智能快速的上架入庫(kù)作業(yè)。入庫(kù)作業(yè)流程圖如圖2所示。

1）入庫(kù)訂單管理：入庫(kù)訂單記錄到達(dá)貨物的詳細(xì)相關(guān)信息，可通過(guò)系統(tǒng)接口從訂單系統(tǒng)傳遞，也可由倉(cāng)儲(chǔ)管理員直接從系統(tǒng)界面手工輸入。倉(cāng)儲(chǔ)管理員進(jìn)入入庫(kù)訂單輸入界面，掃描入庫(kù)訂單的條碼，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入該單的收貨界面。

2）標(biāo)簽信息綁定：將電子標(biāo)簽與對(duì)應(yīng)的商品信息進(jìn)行綁定。通過(guò)導(dǎo)入入庫(kù)訂單獲取商品的詳細(xì)信息，包括貨號(hào)、種類(lèi)、品名、規(guī)格、數(shù)量、入庫(kù)日期及保質(zhì)期，以及系統(tǒng)預(yù)先分配的倉(cāng)位信息等，在中心數(shù)據(jù)庫(kù)建立與電子標(biāo)簽唯一的ID號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3）入庫(kù)上架：將所有商品放到待入庫(kù)區(qū)，從入通道運(yùn)入倉(cāng)庫(kù)內(nèi)；當(dāng)經(jīng)過(guò)通道時(shí)，RFID讀寫(xiě)器會(huì)自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽信息，若讀寫(xiě)器識(shí)別的標(biāo)簽信息及數(shù)量正確則入庫(kù)，若讀寫(xiě)器識(shí)別的標(biāo)簽信息錯(cuò)誤或數(shù)量少時(shí)，系統(tǒng)則進(jìn)行提示；在入庫(kù)時(shí)操作人員根據(jù)標(biāo)簽信息和系統(tǒng)提示可將貨物存放到相應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)區(qū)域，上架確認(rèn)完成之后，由系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)上架確認(rèn)結(jié)果產(chǎn)生入庫(kù)記錄，并更新當(dāng)前庫(kù)存，以及按庫(kù)內(nèi)跟蹤號(hào)記錄庫(kù)存，同時(shí)依據(jù)預(yù)先設(shè)定的批次屬性組合產(chǎn)生相應(yīng)的批次庫(kù)存。

3.2出庫(kù)管理

本系統(tǒng)根據(jù)各類(lèi)出庫(kù)信息（調(diào)撥、分揀、送貨等等），通過(guò)RF掃描條碼的方式，確認(rèn)各類(lèi)出庫(kù)操作的準(zhǔn)確（廠家、品名、數(shù)量等）；本系統(tǒng)支持訂單批次計(jì)劃揀選；可以自動(dòng)生成和分配揀選任務(wù)，允許人工干預(yù)的系統(tǒng)自動(dòng)提示揀選儲(chǔ)位；支持接力揀選與并發(fā)式揀選等。出庫(kù)作業(yè)流程圖如圖3所示。

1）出庫(kù)訂單管理：指對(duì)出庫(kù)訂單的維護(hù)及管理，包括出庫(kù)訂單的產(chǎn)生，修改，刪除，查詢(xún)等功能。 系統(tǒng)提供訂單分配功能對(duì)出庫(kù)訂單進(jìn)行揀貨庫(kù)位的分配，系統(tǒng)提供分配規(guī)則，以便按批次號(hào)、庫(kù)位等條件來(lái)鎖定貨物。訂單分配完成之后，產(chǎn)生出庫(kù)訂單分配清單，即揀貨任務(wù)清單，系統(tǒng)中鎖定已分配庫(kù)存，后續(xù)出庫(kù)訂單將無(wú)法分配到已鎖定的庫(kù)存。也應(yīng)支持手工分配訂單。

2）揀貨管理：通過(guò)揀貨管理功能對(duì)揀貨過(guò)程進(jìn)行管控，打印揀貨任務(wù)清單。根據(jù)揀貨任務(wù)清單實(shí)行揀貨。揀貨可分為自動(dòng)揀貨、半自動(dòng)揀貨和人工揀貨，本項(xiàng)目所采取的揀選方式將會(huì)是自動(dòng)/半自動(dòng)/人工揀選相結(jié)合的方式。

3）出庫(kù)確認(rèn)：揀貨完成后所有商品送到發(fā)貨區(qū)，經(jīng)過(guò)出庫(kù)通道時(shí)，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽信息，與出庫(kù)訂單對(duì)照，若讀寫(xiě)器識(shí)別的標(biāo)簽信息錯(cuò)誤或數(shù)量不正確時(shí)，系統(tǒng)則進(jìn)行提示，并控制報(bào)警設(shè)備報(bào)警；若讀寫(xiě)器識(shí)別的標(biāo)簽信息及數(shù)量正確則出庫(kù)，系統(tǒng)內(nèi)做出庫(kù)確認(rèn)，出庫(kù)并更新庫(kù)存，產(chǎn)生出庫(kù)記錄。

3.3庫(kù)存管理

分為庫(kù)存查詢(xún)和盤(pán)點(diǎn)管理功能。

1）庫(kù)存查詢(xún)：支持報(bào)表的個(gè)性化配置，提供多種關(guān)鍵字及不同維度的庫(kù)存查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)及分析，提供庫(kù)存匯總查詢(xún)、庫(kù)存明細(xì)查詢(xún)、按供應(yīng)商或品類(lèi)、品名查詢(xún)等，包括同比、環(huán)比、累計(jì)、走勢(shì)圖等。

2）盤(pán)點(diǎn)管理：針對(duì)某些庫(kù)位或某些品種進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)，檢查庫(kù)存的產(chǎn)品代碼、品名、批號(hào)、數(shù)量、庫(kù)位、進(jìn)倉(cāng)單號(hào)、庫(kù)存狀態(tài)等是否賬實(shí)相符。

一般庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)流程如圖4所示。通過(guò)清點(diǎn)庫(kù)存實(shí)物，帳物對(duì)比，對(duì)差異進(jìn)行合理處理，保證賬物相符，保證物流庫(kù)存數(shù)據(jù)與總部系統(tǒng)庫(kù)存數(shù)據(jù)相符。本系統(tǒng)支持多種盤(pán)點(diǎn)方式：動(dòng)態(tài)盤(pán)點(diǎn)、循環(huán)盤(pán)點(diǎn)、定期盤(pán)點(diǎn)及不定期抽樣盤(pán)點(diǎn)、指定盤(pán)點(diǎn)等。

根據(jù)盤(pán)點(diǎn)的范圍，可以提供全盤(pán)、庫(kù)區(qū)盤(pán)、貨物類(lèi)別盤(pán)、單品盤(pán)等多種功能。在輸入實(shí)盤(pán)數(shù)量后，系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算盤(pán)點(diǎn)差異，在盤(pán)點(diǎn)差異確認(rèn)后，可以與“庫(kù)存調(diào)整”和“報(bào)廢”兩個(gè)功能相銜接，完成盤(pán)點(diǎn)結(jié)果處理，如果發(fā)生盤(pán)點(diǎn)差異，系統(tǒng)支持復(fù)盤(pán)。

3.4防盜報(bào)警

本系統(tǒng)提供防盜報(bào)警功能，對(duì)商品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1）防盜模塊：當(dāng)商品離開(kāi)特定區(qū)域時(shí)，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器掃描商品信息，若商品不在出庫(kù)訂單上或數(shù)量不匹配時(shí)，彈出窗口提示管理員，并下發(fā)指令到報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警；

2）報(bào)警模塊：即報(bào)警器，收到指令后開(kāi)啟聲音或其它方式報(bào)警，達(dá)到防盜報(bào)警的功能。

3.5報(bào)表管理

本系統(tǒng)支持用戶(hù)的各項(xiàng)查詢(xún)操作；支持常用的管理報(bào)表（庫(kù)位查詢(xún)報(bào)表、庫(kù)存查詢(xún)報(bào)表、作業(yè)查詢(xún)報(bào)表等）以及一些自定義的報(bào)表；支持組合查詢(xún)、模糊查詢(xún)等功能；支持對(duì)訂單狀態(tài)的跟蹤和查詢(xún)。

3.6系統(tǒng)管理

1）系統(tǒng)配置管理：對(duì)系統(tǒng)初始化和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的一些重要數(shù)據(jù)的設(shè)定和對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中積累的歷史數(shù)據(jù)做備份和刪除處理。具體可分為對(duì)登錄的貨源信息的審核和管理、以及對(duì)在線訂單的格式、內(nèi)容的審核和管理等。

2）系統(tǒng)權(quán)限管理：本系統(tǒng)的權(quán)限控制管理可以細(xì)化到每個(gè)功能模塊的操作權(quán)限，即新增、查找、修改、刪除等功能。針對(duì)不同管理人員，可以選擇不同的用戶(hù)權(quán)限。