基于RFID技術的倉儲管理系統構建研究

裴英梅

【摘 要】基于RFID技術的智能倉儲管理系統從技術手段上實現信息透明的資產管理，使管理人員能夠實時掌握庫存物資的狀況，解決了人工統計易出錯和信息交流不及時的問題，減少了管理者的工作量，降低了物資的積壓，加速了資金周轉，提高了生產作業效率。本文構建了基于RFID技術的倉儲管理系統，并對庫內貨位優化管理進行了探究和思考。

【關鍵字】RFID技術;倉儲管理;貨位優化管理

中圖分類號： F274;TP311.56 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）35-0019-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.008

1 RFID技術應用于倉儲管理系統的意義

隨著物流業的飛速發展，倉儲管理系統的自動化、智能化、可視化是物流企業的迫切要求，而物品的信息標識、跟蹤定位是倉儲管理的核心內容。目前很多企業在物品信息標識、跟蹤方面仍采用條碼技術，但條碼技術一次只讀一個標簽、標簽所含信息量少、條碼標簽易損易污、無遮擋掃描等要求限制了倉儲管理效率的提高。RFID技術相較于條碼技術優勢明顯：它能一次性讀取多個標簽所存儲的數據信息;標簽攜帶數據量大、可以反復修改;信息存儲于標簽內部，不易污損破壞;可遠距離范圍內穿透遮擋物進行數據傳輸[1]等。因此將RFID技術應用于智能倉儲管理系統，則不再需要人工手持條形碼讀卡器對貨物條碼進行逐個掃描，能夠極大程度地減少遺漏事故發生，提升讀取速度，提高工作效率。

2 RFID技術介紹

RFID技術是一種自動識別技術，利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術[2]。

一般而言，RFID系統由傳送器、接收器、微處理器、天線，標簽五部分構成。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，又統稱為閱讀器（Reader），因此，可將RFID系統分為閱讀器，天線和標簽三大組。RFID其工作原理和雷達相似，首先閱讀器通過天線發出電子信號，標簽接收到信號后發射內部存儲的標識信息，閱讀器再通過天線接收并識別標簽發回的信息，最后閱讀器再將識別結果發送給主機[3]。

3 基于RFID技術的智能倉儲管理系統構建

3.1 系統需求分析

為簡化倉儲業務流程，使倉庫管理更加智能、可視、可追溯，總的來說，本文設計的系統應該滿足以下幾方面的業務需求：

（1）滿足信息系統所有的用戶權限管理。統計、查詢等功能。

（2）提高倉儲業務流程的效率：當貨物缺貨或者庫存積壓的時自動報警提示，下游缺貨時，自動向上游供應商發出訂貨通知;當接收到上下游的發貨或訂貨通知時，系統自動生成出入庫計劃交由主管審核、處理;憑借RFID標簽識別優勢，加快出入庫頻率，提高倉儲作業的吞吐量;憑借RFID系統在倉內貨物盤點時更精準化，改善貨物盤點的質量。

（3）查找貨物和查詢貨物信息是更加準確，為管理者提供準確的庫存信息。

（4）對倉庫的貨位管理，提高倉儲空間的利用率。

3.2 系統構建

本系統基于RFID技術來構造整體設計[4]。倉庫中的每一個貨物都提前部署一個唯一的RFID電子標簽，上面記載了貨物的體積、重量等各種信息，當載著貨物的車進出倉庫時，RFID閱讀器自動識別物體RFID標簽記載的信息，然后進行出入庫的數據的交換，實現出入庫管理的智能化、自動化。不僅如此，還需要在倉庫內的各個貨位之間部署上RFID閱讀器，這主要用于倉庫內的貨物盤點，倉管員可以通過手持式的RFID閱讀器對貨物進行識別，然后后臺自動更新數據，能夠保證數據庫信息的實時更新，實時掌握倉庫內貨物的存儲量的變化，然后做出相應的命令訂貨、發貨，以保證倉庫中貨物數量的合理運行與控制。具體結構如圖1所示。

圖1 基于RFID倉儲管理系統的物理架構

3.2.1 入庫模塊構建

RFID智能倉儲管理系統倉庫中的所有貨物上面必須要粘貼RFID標簽，這是RFID智能倉儲管理系統構建的必備條件。本設計中假定所有進行入庫作業的貨物都已經準確無誤的貼上了RFID電子標簽。

把RFID標簽應用到入庫管理中主要解決了以下兩個問題：首先是信息采集問題，即貨物入庫信息的精準獲取;第二是在倉庫內的定位問題，即用最少的時間把貨物放在最恰當的位置，提升入庫作業的精準性，提高作業效率。倉儲貨物入庫時經歷以下流程。

（1）系統自動生成入庫指令。

（2）系統自動分配叉車，并分配貨位，規劃叉車到達指定貨位的路線。

（3）系統把需要的入庫單和在行車路徑傳給叉車上的車載電腦中。

（4）叉車司機收到系統下發的任務后，使用手持RFID閱讀器掃描需要進行入庫作業貨物標簽。車載電腦終端接收手持RFID閱讀器發送來的信息，并與系統下發的入庫單信息進行對比，如果對比結果一致，則叉車按照系統事先確定好的路徑搬運貨物到相應的貨位區準備卸貨。

（5）在對應的貨位區，倉管員用手持RFID閱讀器讀取貨位標簽信息然后把它上傳到后臺系統。后臺信息系統對比讀取的貨位信息和事先指定并下發的貨位是否一致，如果沒有出錯，則用叉車把貨物送到這個指定的貨位入庫。

（6）倉管員使用手持閱讀器對這個貨位上標簽的存儲信息進行更新，貨位信息則由空貨位狀態變為存貨狀態。然后后臺數據通過無線數據傳輸收到貨位變化信息后進行系統數據更新。

（7）這一個貨物入庫完成后司機再接著去下一個指定的貨位，重復進行第5第6步的操作，直到把所有的貨物都準確無誤的送入相應的貨位為止。

（8）完成這些操作后，倉管員點擊“結束”，入庫作業結束。

（9）入庫完成后把叉車駛入停放區，叉車底盤安裝有RFID讀寫器，讀取地面上的RFID標簽中的位置信息，后臺數據庫系統通過無線方式接收到叉車的所停放的位置信息，然后這個叉車就會被設定為“空閑狀態”，等候系統繼續分配任務。

3.2.2 出庫模塊構建

出庫作業管理主要解決下面幾個問題：首先是揀貨問題，就是選擇哪一件貨物出庫;然后是精準采集出庫貨物的各種相關信息;最后要確保貨物被順利、準確地裝車。

貨物進行出庫作業，倉儲管理系統（WMS）根據事先定好的貨物出庫方案揀選訂單，這時需要倉庫管理員對貨位上面的標簽進行掃描，確保揀選信息正確。

然后倉管員在發貨計算機上確認出庫信息，并生成出庫任務。車載終端通過無線傳輸方式收到出庫信息，叉車工作人員會根據收到的取貨信息，借助車載的RFID讀寫器對托盤上面的RFID電子標簽進行識別以找到相應的托盤，然后將取貨信息和托盤上面的電子標簽信息進行對比，確認信息準確無誤后，通過控制叉車升降把貨物取出，放入指定的分揀區域暫時放置。

托盤放到指定區域后，揀貨員用手持終端進行驗貨，如果檢驗結果沒有什么錯誤就把貨物暫時放到暫存區暫存，等待稍后分揀員進行分揀作業，分揀成功后出庫，庫存進行實時更新，庫存量隨之變少，但是如果核對信息是貨物信息和取貨信息出現不匹配的情況，則智能倉儲管理系統提示錯誤信息交由工作日人員處理。

3.2.3 庫內貨位優化管理

在倉庫中的貨物流動性差別較大，有的貨位上貨物出入庫頻率很高，有的卻很低，倉庫中的貨物不停地進行著出入庫作業，所以對應的貨位存儲信息也處在動態的變化中。RFID智能倉庫需要對貨物存儲的位置進行及時調整以優化提貨作業，并使叉車把貨物搬運到更加合適的貨位上。這些操作就是“貨位優化”[5]。為了保證貨位優化的準確性，設計時要考慮以下因素：

（1）經常出入庫的貨物放在外圈的貨位上，以便快速作業。

（2）盡量使倉庫的各個區域忙閑均勻，避免出現倉庫局部作業非常忙碌，或非常清閑的局面。

（3）提貨操作要區分優先級，避免貨物損壞。

（4）貨品堆放類化，如同一類的貨物堆放在相鄰的貨區，方便檢索。

4 結語

基于RFID技術的智能倉儲管理系統從技術手段上實現信息透明的資產管理，使管理人員能夠實時掌握庫存物資的狀況，減少了管理者的工作量，解決了人工統計易出錯和信息交流不及時的問題，降低了物資的積壓，加速了資金周轉，提高了生產作業效率。但目前還有不少問題制約著RFID技術的推廣，如RFID標簽的成本偏高及產生輻射等，隨著科技的進步，這些問題終將會被解決，RFID應用前景廣闊。

【參考文獻】

[1]2019-2015年中國RFID行業市場競爭戰略制定與實施研究報.深圳市盛世華研企業管理有限公司：14.

[2]巨天強.RFID的發展及其應用的現狀和未來[J].甘肅科技，2009，25（15）：30-35.

[3]淺談物聯網發展技術與RFID技術的關系.中國物聯網.2015，8.

[4]X Lian， X Zhang， YWeng，ZDuan. Warehouse logisti cs controlandmanagement system based on RFID[J].Automation and Logistics，2007（9）：12-15.

[5]劉京立.RFID在智能化的物流系統中的技術應用[D].智能物流，2012，23（34）：67-71.