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基于RFID技术仓储管理系统设计研究

作者：华佳林 廖 雁

来源：《现代商贸工业》2010年第16期

摘要:近年来RFID技术正被逐步广泛的应用在物流领域,基于射频识别的核心技术,针对当前仓储管理的现状,提出了一种基于RFID技术的仓储管理系统的设计方案。 关键词:

射频识别;物流;仓储管理 中图分类号:TP 文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)16-0330-01

1 无线射频识别(RFID)技术

无线射频识别(RFID)技术,俗称电子标签,是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间藕合(电磁耦合或电磁传播)传输特性,实现对目标物体的自动识别。近年在国内外受到广泛的关注,包括IBM、Intel等许多国际大公司都在进行RFID软硬件产品的开发。 2 RFID系统的组成结构和工作原理 2.1 RFID系统的组成结构

RFID系统主要由阅读器、电子标签和计算机系统构成。阅读器又称读头,是系统的重要组成部分,主要完成与电子标签的双向通信,同时接收计算机系统的控制命令。

电子标签由藕合元件及芯片组成,其内置射频天线,用于和阅读器进行通信。系统所使用的电子标签分为三种:无源标签、有源标签与半有源标签。无源标签又称被动标签自身不需要电源供电,而是通过阅读器发送的射频信号供电而有源标签与半有源标签均需要自身电源供电。

计算机系统是针对不同行业的特定需求而开发的应用软件系统,它可以有效地控制阅读器对标签信息进行读写,并且对收集到的目标信息进行集中地统计与处理。 2.2 RFID系统工作原理

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系统的工作原理是阅读器借由发射天线发送特定频率的射频信号,一旦电子标签进入有效工作区域范围内就能够产生感应电流而被激活,电子标签将自身编码信息借由内置射频天线发送出去,阅读器的接收天线接收到调制信号后通过天线调节器传送到阅读器信号处理模块,再经过解调和解码后将有效信息传输到后台计算机系统进行相应处理。计算机系统进行相应逻辑运算后识别出该电子标签的身份,针对不同的需求做出不同的处理,并且发出命令信号控制阅读器完成相应的读写操作。 3 仓库管理系统设计 3.1 仓库管理系统现状

目前中小企业的仓储管理系统主要有一下两种:第一种是将传统的、简单的管理信息系统与人工记录相结合,这种方式不仅费时费力,而且容易出现错误,造成商品仓储环节效率十分低下,给企业带来无法预计的损失;第二种是将电子标签替代商品上条形码的自动化仓储管理系统,这种方式虽然增加了查询和盘点精度、提高出入库的流转速度,但是由于电子标签的价格远远高于条形码,使得系统应用的成本非常高,所以这种管理系统在中小企业运用还不够广泛。 3.2 仓库管理系统设计

基于以上存在的问题,我们希望能够设计出低成本的、能够在中小企业广泛使用的RFID仓库管理系统。该系统主要由移动标签条形码读写器、阅读器、货架电子标签、商品外包装条形码、计算机管理系统五部分组成。

移动标签条形码读写器简称为移动设备,是本系统仓储出入库操作的核心设备,我们所使用的移动设备具有条形码扫描和电子标签读写功能,可以实时的与计算机系统进行无线通信。 在仓储操作过程中,仓储工作人员首先用移动设备扫描商品外包装上的条形码信息,然后把商品入库和出库的信息通过移动设备写入货架上的电子标签,更新商品库存信息。 根据仓库面积大小,可以使用多部阅读器将仓库划分为若干区域,每个区域顶部配备一部高频阅读器,使用多串口卡连接到管理计算机,以便监控每个区域中各个货架上的电子标签,实时读取货架电子标签上的库存信息,及时更新管理系统的数据库,确认商品的出入库信息。 货架电子标签即电子标签,仓库的每个区域中包含若干个货架,每个货架上置有一张电子标签,记录该货架上的商品库存信息。

货架电子标签上的信息在每次仓储操作后,通过移动设备刷新,而且能够通过该区域阅读器进行实时查询。商品外包装条形码是由管理系统生成的与商品入库信息相关联的条形码,记录了商品信息和商家的库存信息,其中主要包括入库时间、入库区域编号、流水号等。

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计算机管理系统主要包括基本信息管理模块、出入库操作管理模块、移动设备管理模块、设备及货架电子标签检测模块、库存报警模块和帮助模块。 4 仓储操作流程

整个仓储操作流程分为三部分商品入库操作、商品出库操作和库存盘点操作。 4.1 商品入库操作

商品入库操作主要是进行商品信息录入、产生入库单、检验并放置商品、确认入库等多个操作。①激活移动设备。通过移动设备与计算机管理系统的无线通信,对使用移动设备的入库仓储工作人员的进行身份认证,激活移动设备。②扫描商品原始条形码。将移动设备调为入库操作状态,扫描需要入库商品上的原始条形码。③将需要入库商品原始条形码信息、商品的数量等信息通过移动设备传输到计算机管理系统。④生成入库单及商品外包装条形码。计算机管理系统将移动设备发来的商品基本信息写入数据库,并生成包含商品入库时间和区域代码信息的外包装条形码、商品入库单。⑤商品入库。仓储工作人员检验商品,并将外包装条形码手工粘贴到需要入库产品外包装上。 ⑥更新货架电子标签。仓储工作人员用移动设备读取当前货架电子标签的库存信息,移动设备根据入库备用信息重新计算出新的库存信息,并写入货架电子标签上指定信息块。 ⑦

记录操作日志。将移动设备上的入库操作日志信息传输给管理计算机,记录在计算机系统的入库操作日志中。⑧仓储工作人员关闭并归还移动设备。⑨更新货架库存信息。 4.2 商品出库操作

商品出库的操作主要是进行出库单生成、提取商品、更新电子标签、确认商品出库等操作。①生成商品出库单。商品外包装条形码中包含了商品入库的时间,计算机管理系统将依据先进先出的原则,寻找需要出库商品所在的区域和具体货架位置,并生成出库单。②激活移动设备,将移动设备调为出库操作状态。③商品出库。仓储工作人员根据生成的出库单在指定的货架上取下需要出库的商品,扫描商品外包装上的条形码,将商品放置在拖车上。通过重复此步骤将多个出库商品全部放置在拖车上后,仓储工作人员在移动设备上对出库操作进行最终确认,随后移动设备将自动对所有信息进行批处理,生成出库备用信息。④更新货架电子标签。仓储工作人员用移动设备读取当前货架电子标签的库存信息,移动设备根据备用信息重新计算出新的库存信息,并写入货架电子标签上指定信息块,生成操作日志。⑤记录操作日志。将移动设备上的出库操作日志信息传输给管理计算机,记录在计算机系统的出库操作日志中。⑥仓储工作人员关闭并归还移动设备。⑦更新货架库存信息。仓库顶部的固定阅读器实时将货架电子标签的变更信息读入管理系统,更新数据库,确认商品已出库。 4.3 库存盘点操作