基于RFID技術倉儲管理系統(tǒng)設計研究

摘要:近年來RFID技術正被逐步廣泛的應用在物流領域，基于射頻識別的核心技術，針對當前倉儲管理的現(xiàn)狀，提出了一種基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)的設計方案。

關鍵詞:

射頻識別;物流;倉儲管理

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)16-0330-01

1 無線射頻識別(RFID)技術

無線射頻識別(RFID)技術，俗稱電子標簽，是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間藕合(電磁耦合或電磁傳播)傳輸特性，實現(xiàn)對目標物體的自動識別。近年在國內(nèi)外受到廣泛的關注，包括IBM、Intel等許多國際大公司都在進行RFID軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)。

2 RFID系統(tǒng)的組成結構和工作原理

2.1 RFID系統(tǒng)的組成結構

RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標簽和計算機系統(tǒng)構成。閱讀器又稱讀頭，是系統(tǒng)的重要組成部分，主要完成與電子標簽的雙向通信，同時接收計算機系統(tǒng)的控制命令。

電子標簽由藕合元件及芯片組成，其內(nèi)置射頻天線，用于和閱讀器進行通信。系統(tǒng)所使用的電子標簽分為三種:無源標簽、有源標簽與半有源標簽。無源標簽又稱被動標簽自身不需要電源供電，而是通過閱讀器發(fā)送的射頻信號供電而有源標簽與半有源標簽均需要自身電源供電。

計算機系統(tǒng)是針對不同行業(yè)的特定需求而開發(fā)的應用軟件系統(tǒng)，它可以有效地控制閱讀器對標簽信息進行讀寫，并且對收集到的目標信息進行集中地統(tǒng)計與處理。

2.2 RFID系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)的工作原理是閱讀器借由發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號，一旦電子標簽進入有效工作區(qū)域范圍內(nèi)就能夠產(chǎn)生感應電流而被激活，電子標簽將自身編碼信息借由內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去，閱讀器的接收天線接收到調(diào)制信號后通過天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器信號處理模塊，再經(jīng)過解調(diào)和解碼后將有效信息傳輸?shù)胶笈_計算機系統(tǒng)進行相應處理。計算機系統(tǒng)進行相應邏輯運算后識別出該電子標簽的身份，針對不同的需求做出不同的處理，并且發(fā)出命令信號控制閱讀器完成相應的讀寫操作。

3 倉庫管理系統(tǒng)設計

3.1 倉庫管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前中小企業(yè)的倉儲管理系統(tǒng)主要有一下兩種:第一種是將傳統(tǒng)的、簡單的管理信息系統(tǒng)與人工記錄相結合，這種方式不僅費時費力，而且容易出現(xiàn)錯誤，造成商品倉儲環(huán)節(jié)效率十分低下，給企業(yè)帶來無法預計的損失;第二種是將電子標簽替代商品上條形碼的自動化倉儲管理系統(tǒng)，這種方式雖然增加了查詢和盤點精度、提高出入庫的流轉速度，但是由于電子標簽的價格遠遠高于條形碼，使得系統(tǒng)應用的成本非常高，所以這種管理系統(tǒng)在中小企業(yè)運用還不夠廣泛。

3.2 倉庫管理系統(tǒng)設計

基于以上存在的問題，我們希望能夠設計出低成本的、能夠在中小企業(yè)廣泛使用的RFID倉庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由移動標簽條形碼讀寫器、閱讀器、貨架電子標簽、商品外包裝條形碼、計算機管理系統(tǒng)五部分組成。

移動標簽條形碼讀寫器簡稱為移動設備，是本系統(tǒng)倉儲出入庫操作的核心設備，我們所使用的移動設備具有條形碼掃描和電子標簽讀寫功能，可以實時的與計算機系統(tǒng)進行無線通信。

在倉儲操作過程中，倉儲工作人員首先用移動設備掃描商品外包裝上的條形碼信息，然后把商品入庫和出庫的信息通過移動設備寫入貨架上的電子標簽，更新商品庫存信息。

根據(jù)倉庫面積大小，可以使用多部閱讀器將倉庫劃分為若干區(qū)域，每個區(qū)域頂部配備一部高頻閱讀器，使用多串口卡連接到管理計算機，以便監(jiān)控每個區(qū)域中各個貨架上的電子標簽，實時讀取貨架電子標簽上的庫存信息，及時更新管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，確認商品的出入庫信息。

貨架電子標簽即電子標簽，倉庫的每個區(qū)域中包含若干個貨架，每個貨架上置有一張電子標簽，記錄該貨架上的商品庫存信息。

貨架電子標簽上的信息在每次倉儲操作后，通過移動設備刷新，而且能夠通過該區(qū)域閱讀器進行實時查詢。商品外包裝條形碼是由管理系統(tǒng)生成的與商品入庫信息相關聯(lián)的條形碼，記錄了商品信息和商家的庫存信息，其中主要包括入庫時間、入庫區(qū)域編號、流水號等。

計算機管理系統(tǒng)主要包括基本信息管理模塊、出入庫操作管理模塊、移動設備管理模塊、設備及貨架電子標簽檢測模塊、庫存報警模塊和幫助模塊。

4 倉儲操作流程

整個倉儲操作流程分為三部分商品入庫操作、商品出庫操作和庫存盤點操作。

4.1 商品入庫操作

商品入庫操作主要是進行商品信息錄入、產(chǎn)生入庫單、檢驗并放置商品、確認入庫等多個操作。①激活移動設備。通過移動設備與計算機管理系統(tǒng)的無線通信，對使用移動設備的入庫倉儲工作人員的進行身份認證，激活移動設備。②掃描商品原始條形碼。將移動設備調(diào)為入庫操作狀態(tài)，掃描需要入庫商品上的原始條形碼。③將需要入庫商品原始條形碼信息、商品的數(shù)量等信息通過移動設備傳輸?shù)接嬎銠C管理系統(tǒng)。④生成入庫單及商品外包裝條形碼。計算機管理系統(tǒng)將移動設備發(fā)來的商品基本信息寫入數(shù)據(jù)庫，并生成包含商品入庫時間和區(qū)域代碼信息的外包裝條形碼、商品入庫單。⑤商品入庫。倉儲工作人員檢驗商品，并將外包裝條形碼手工粘貼到需要入庫產(chǎn)品外包裝上。 ⑥更新貨架電子標簽。倉儲工作人員用移動設備讀取當前貨架電子標簽的庫存信息，移動設備根據(jù)入庫備用信息重新計算出新的庫存信息，并寫入貨架電子標簽上指定信息塊。 ⑦

記錄操作日志。將移動設備上的入庫操作日志信息傳輸給管理計算機，記錄在計算機系統(tǒng)的入庫操作日志中。⑧倉儲工作人員關閉并歸還移動設備。⑨更新貨架庫存信息。

4.2 商品出庫操作

商品出庫的操作主要是進行出庫單生成、提取商品、更新電子標簽、確認商品出庫等操作。①生成商品出庫單。商品外包裝條形碼中包含了商品入庫的時間，計算機管理系統(tǒng)將依據(jù)先進先出的原則，尋找需要出庫商品所在的區(qū)域和具體貨架位置，并生成出庫單。②激活移動設備，將移動設備調(diào)為出庫操作狀態(tài)。③商品出庫。倉儲工作人員根據(jù)生成的出庫單在指定的貨架上取下需要出庫的商品，掃描商品外包裝上的條形碼，將商品放置在拖車上。通過重復此步驟將多個出庫商品全部放置在拖車上后，倉儲工作人員在移動設備上對出庫操作進行最終確認，隨后移動設備將自動對所有信息進行批處理，生成出庫備用信息。④更新貨架電子標簽。倉儲工作人員用移動設備讀取當前貨架電子標簽的庫存信息，移動設備根據(jù)備用信息重新計算出新的庫存信息，并寫入貨架電子標簽上指定信息塊，生成操作日志。⑤記錄操作日志。將移動設備上的出庫操作日志信息傳輸給管理計算機，記錄在計算機系統(tǒng)的出庫操作日志中。⑥倉儲工作人員關閉并歸還移動設備。⑦更新貨架庫存信息。倉庫頂部的固定閱讀器實時將貨架電子標簽的變更信息讀入管理系統(tǒng)，更新數(shù)據(jù)庫，確認商品已出庫。

4.3 庫存盤點操作

庫存盤點操作主要通過倉儲工作人員持激活的移動設備進入需要盤點的區(qū)域，對該區(qū)域內(nèi)的每個貨架。首先將移動設備調(diào)為庫存盤點狀態(tài)，用移動設備逐個掃描貨架上的所有商品外包裝條形碼。當掃描完單個貨架上的全部條碼后，倉儲工作人員在移動設備上對該貨架盤點操作進行確認，移動設備對所獲得的條碼信息進行相應計算并生成貨架盤點信息，接著倉儲工作人員將移動設備上的盤點信息寫入貨架電子標簽移動設備獲取操作時間與狀態(tài)、區(qū)域編號、貨架電子標簽編號及盤點信息保存在其操作日志中。

將所有盤點區(qū)域內(nèi)的貨架全部按以上盤點步驟操作完畢之后將移動設備上的盤點操作日志傳輸?shù)接嬎銠C管理系統(tǒng)中，更新計算機系統(tǒng)的操作日志中，倉儲工作人員關閉并歸還移動設備。

計算機管理系統(tǒng)控制頂端配置的閱讀器對貨架電子標簽上的盤點信息進行查詢，將獲取的最新盤點信息與原理庫存信息比較，產(chǎn)生庫存差額信息。

5 結語

我們設計的倉儲管理系統(tǒng)通過分區(qū)域能夠對倉儲操作實施全方位的管理和監(jiān)控，確保了倉儲信息的精度，倉儲管理自動化和實時性。我們也相信，隨著RFID技術的不斷發(fā)展和電子標簽價格逐步降低，今后在中小企業(yè)中，RFID技術會最終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)條形碼技術。

參考文獻

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