朱志強+孫英+鄧振宇+楊志峰

摘 要：基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)硬件包括主機、接口卡、固定式讀寫器、手持讀寫器、天線、電子標簽等。其中主機安裝有管理軟件，可通過接口卡與讀寫器相連接并對其進行控制（如設(shè)置權(quán)限、讀取記錄及統(tǒng)計查詢等）；系統(tǒng)使用RFID電子標簽作為物資的標識，以存儲其型號、生產(chǎn)日期、數(shù)量等資料。并可根據(jù)要求實現(xiàn)倉庫的收料管理、入庫管理、出管理、移庫管理、盤點管理以及用戶管理等功能。用戶通過相應(yīng)的模塊，可對倉庫里物資的基本情況進行更新、刪除和查詢，對物資的收料、入庫、移庫、出庫和盤點進行管理，對各功能模塊明細進行查詢，對使用該系統(tǒng)的用戶進行更新、刪除和查詢，對庫存數(shù)量進行查詢，用戶通過簡單的操作即可輕松的管理倉庫。

關(guān)鍵詞：射頻識別技術(shù)；口岸防控物資倉庫；設(shè)計與應(yīng)用

中圖法分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0015-03

0 引 言

傳統(tǒng)的倉庫管理依賴于以紙張為基礎(chǔ)的系統(tǒng)記錄和追蹤進出的貨物，浪費人力、效率低下。主要存在以下幾個問題：倉儲貨物品種多、數(shù)量大，庫存管理難度大，物資數(shù)量大占用較多存儲空間，不但增加管理成本，而且物資短缺情況還是時有發(fā)生；庫存管理工作粗放，管理方式仍采用較多手工方式，工作量大，且對人員數(shù)量需求較多，容易造成庫存統(tǒng)計錯誤；庫存物資不符現(xiàn)象時有出現(xiàn)，但不能及時發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象；倉儲管理中暴露的問題不能及時反映及時解決，例如：物資不準確，缺乏有效手段，進行問題匯報和溝通；協(xié)調(diào)性較差，沒有信息系統(tǒng)的支持。

在倉庫管理中，隨著基于射頻識別技術(shù)（RFID）的應(yīng)用，可以從根本上解決這個問題?；赗FID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計的目的是實現(xiàn)物資出/入庫控制、物資存放及數(shù)量統(tǒng)計、信息查詢過程的自動化，方便管理人員進行統(tǒng)計、查詢和掌握物資流動情況。RFID技術(shù)不但免除了跟蹤過程中的人工干預(yù)，且在節(jié)省大量人力的同時極大地提高了工作效率[1]。這種系統(tǒng)可以大大簡化物資的庫存管理，滿足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。和傳統(tǒng)手寫記錄和條形碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)可以大大消減人工成本，使倉儲許多環(huán)節(jié)操作自動化，達到方便、快捷、安全、高效等要求。

1 系統(tǒng)基本原理

1.1 RFID技術(shù)含義

RFID又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，可同時識別多個標簽，操作快捷方便[2]。圖1所示是RFID的實物示意圖。

圖1 RFID實物示意圖

1.2 RFID技術(shù)工作原理

一般說來，RFID的硬件組成主要有四個部分：RFID標簽（Tag）、閱讀器（Reader）、天線（Antenna）、計算機管理系統(tǒng)。閱讀器會通天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當附著在商品表面的電子標簽進入到天線的作用范圍內(nèi)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流會激活電子標簽，使之獲取一定能量，然后電子標簽會將自身數(shù)據(jù)信息經(jīng)由天線發(fā)送出去；計算機系統(tǒng)接收到天線傳送過來的載波信息后，會將信息通過天線調(diào)節(jié)器傳送至閱讀器；再由閱讀器解碼收到的信號后，將相應(yīng)的信息通過計算機系統(tǒng)傳送到后臺管理信息系統(tǒng)處理[3]。圖2所示是RFID技術(shù)的工作原理圖。

圖2 RFID技術(shù)的工作原理圖

1.3 RFID技術(shù)優(yōu)勢

RFID技術(shù)建立在無線電技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、大規(guī)?；A(chǔ)電路技術(shù)、等多項技術(shù)發(fā)展之上，在自動識別領(lǐng)域，它具有其他識別技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。和條碼技術(shù)等其他識別技術(shù)相比較，RFID主要有以下幾個方面特點優(yōu)勢：讀寫功能、形狀的小型化和多樣化、耐環(huán)境性、可反復(fù)使用性、穿透性能好、數(shù)據(jù)信息記憶存儲容量大[4，5]。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

基于RFID的數(shù)字化倉庫是在現(xiàn)有倉庫管理中引入RFID技術(shù)，對信息的準確性和流程的自動化要求非常高，需要實現(xiàn)對倉庫各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行自動采集和保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準確性，確保及時準確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，合理保持和控制倉庫庫存[6，7]。

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由硬件設(shè)備及軟件功能模塊兩方面組成，采用分散和串聯(lián)的方式，不同類型的設(shè)備是分散點對點形式的，如：有源RFID直接讀取電子標簽；相同類型的設(shè)備是串聯(lián)點對點形式的，如：無源RFID設(shè)備是串聯(lián)讀取電子標簽。

2.1.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)應(yīng)至少具有主控計算機、出/入庫口的RFID識讀器、手持式RFID讀寫器、電子標簽等硬件設(shè)備。

2.1.2 系統(tǒng)軟件功能模塊構(gòu)成

基于RFID的數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)的功能是對傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和擴展，包括入庫管理、出庫管理、盤點、查詢及報表和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護等。

入庫管理主要實現(xiàn)貨物入庫操作，可完成入庫單據(jù)的錄入、修改、刪除等作業(yè)；

出庫管理和入庫管理類似，是實現(xiàn)貨物出庫操作，可完成出庫單據(jù)的錄入、修改、刪除等作業(yè)；

查詢及報表就是倉庫管理員通過查詢及報表對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中庫存盤存狀態(tài)、單據(jù)以及貨物、貨位狀態(tài)進行管理；

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護是對本系統(tǒng)中貨物等信息進行查看、添加、刪除和修改等操作，方便其他功能中對數(shù)據(jù)使用。

2.2 電子標簽

電子標簽從類型上分為有源和無源兩種，從功能上又分易貼紙標簽、抗金屬標簽等。每種標簽有自己的屬性，如讀寫距離、使用方法等。每個類型的標簽又只能被所對應(yīng)的讀寫器所識別，有一定局限性。圖3所示就是常用的電子標簽。

圖3 常用的電子標簽

2.3 讀寫器

讀寫器負責讀取電子標簽。類型分為有源讀寫器和無源讀寫器。便攜性上分固定式和移動式兩種。不同的讀寫器有自己的屬性，如讀寫距離、使用方法等。讀寫器的任務(wù)不同，移動式讀寫器除了識別標簽外，還能夠進行額外操作：如盤點倉庫、修改庫存等。固定式讀寫器只能夠識別標簽。圖4所示就是實際的讀寫器實物圖。

圖4 讀寫器

2.4 計算機應(yīng)用管理系統(tǒng)

通過對RFID的硬件編程，將RFID發(fā)送數(shù)據(jù)和防控物資智能化管理系統(tǒng)進行接口對接，可實現(xiàn)RFID硬件和防控物資系統(tǒng)軟件的智能化管理。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 有源RIFD技術(shù)

有源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“有源讀寫器+有源標簽+通信網(wǎng)線”放置式安裝，可將有源讀寫器安裝在鋼瓶庫房墻壁上方中央位置，每個鋼瓶掛上有源標簽（可拆卸，實現(xiàn)重復(fù)利用），有源讀寫器24小時讀取庫房內(nèi)鋼瓶數(shù)量。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.2 無源RFID技術(shù)

無源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“無源讀寫器+無源標簽+通信網(wǎng)線”天花板式（墻內(nèi)式）安裝，即在倉庫的8個門口安裝2臺無源讀寫器，每臺讀寫器帶有4個讀寫天線，共8個天線，對應(yīng)于8個門口，倉庫內(nèi)所有貼有無源標簽的物資，通過門口時，都會被無源天線讀取，并由無源讀取器發(fā)送到防控物資系統(tǒng)軟件。設(shè)備和防控物資系統(tǒng)軟件服務(wù)24小時開啟。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.3 手持RFID技術(shù)

這種方式包括“RFID手持機+無源標簽”，手持機的操作系統(tǒng)為Windows Phone，在Window Phone內(nèi)安裝RFID服務(wù)軟件，實現(xiàn)將手持機讀寫到的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務(wù)端，功能類似于無源讀寫器（都是針對無源標簽的），特點是移動式，還有就是功能比普通無源讀寫器強大，可以實現(xiàn)倉庫盤點，物資進出庫操作等功能。

3.4 發(fā)卡流程

每位貨物都需要一張RFID標簽（超高頻標簽、有源標簽）的來標識貨物，RFID標簽中的編碼可以存儲貨物品種、數(shù)量等信息。其對應(yīng)設(shè)備包括：桌面式發(fā)卡器和有源標簽讀寫器（兩種標簽使用不同發(fā)卡器）。具體發(fā)卡流程圖如圖5所示。

3.5 有源標簽出入庫流程

有源讀寫器實時的讀取在倉庫中的標簽，并通過讀取到的標簽判斷貨物是否出入庫。有源讀寫器為長時間工作。對應(yīng)設(shè)備包括有源標簽讀寫器，圖6所示是有源標簽出入庫流程圖。

圖5 具體發(fā)卡流程圖 圖6 有源標簽出入庫流程圖

3.6 超高頻RFID標簽出入庫

本模塊包含出入庫信息。按批次一起上傳給服務(wù)器。超高頻RFID標簽出入庫模式：動態(tài)時間判斷出入庫。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽讀寫器（2個讀寫器）、UHF電子標簽讀寫器天線（8個天線），其超高頻RFID標簽的出入庫流程圖如圖7所示。

3.7 盤點

根據(jù)設(shè)備類型不同，盤點可分為有源盤點及無源盤點。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽手持機，其盤點流程圖如圖8所示。

3.8 庫存數(shù)量修改

倉庫管理員可手動修改庫存數(shù)量。對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機。圖9所示為庫存數(shù)量的修改流程圖。

3.9 手持出入庫

倉庫管理員手動出入庫操作的對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機，手持機使用的庫存數(shù)量修改流程圖如圖10所示。

圖7 超高頻RFID標簽出入庫流程圖 圖8 盤點流程圖

圖9 庫存數(shù)量修改流程圖 圖10 手持機數(shù)據(jù)修改流程圖

4 系統(tǒng)測試結(jié)果

RFID軟硬件設(shè)備安裝到位后，可按功能區(qū)分來進行各個項目的分類測試，并正確記錄測試結(jié)果，測試記錄項目如下：

讀寫器與系統(tǒng)的對接測試：讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)正確率；

有源電子標簽（針對鋼瓶的標簽）的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

無源電子標簽的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機讀取電子標簽測試：有效讀寫距離、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機的領(lǐng)用操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的歸還操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的修改測試：掃描RFID是否成功、修改數(shù)量是否成功、移庫操作是否成功；

手持機的盤點測試：測試能否獲得指定倉庫下某間房間的物資、能否正確提交報告。

圖11所示為其具體的測試界面與結(jié)果圖。

經(jīng)過多次的反復(fù)測試表明，RFID技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用是成功的，在本系統(tǒng)中，速度、效率、正確率、信息的整合是重點追求的目標，主要在于提高了倉庫管理正確性、管理精度及操作的方便性，減少數(shù)據(jù)誤差及延遲；精確掌握物資情況，優(yōu)化合理庫存；縮減盤點周期，提高數(shù)據(jù)實時性，實時動態(tài)掌握庫存情況，實現(xiàn)對庫存物品的可視化管理；有效區(qū)分實物庫存及列帳庫存，有效管理票、物時間差，方便倉庫倉庫物資對帳。

圖11 具體的測試界面與結(jié)果

5 結(jié) 語

本系統(tǒng)應(yīng)用RFID技術(shù)后取得了較好的效果，對防控物資倉儲操作實行了全方位的監(jiān)控和管理，既提高了倉儲信息的精度，又實現(xiàn)了倉儲管理的實時自動化，非常適合應(yīng)用于中小型倉庫的倉儲管理，主要表現(xiàn)在：節(jié)省人工成本，入/出庫口RFID有效降低了傳統(tǒng)人工檢查的勞動量；極大地提高對出入庫貨物信息記錄采集的準確性；可隨時顯示當前庫存狀態(tài)，對庫存不足的物資可提前申請采購；在辦公室內(nèi)就可實現(xiàn)貨物動態(tài)出入庫管理，入/出庫口RFID可對出入庫口貨物進行實時監(jiān)控，避免人工檢查，節(jié)省核對時間；易操作性的界面設(shè)計將降低庫存管理的難度。

由于射頻識別卡的讀寫距離較短，所以需要規(guī)范倉庫管理人員的操作，以保證數(shù)據(jù)讀寫有效；射頻識別卡的價格較貴，倉庫內(nèi)物品種類數(shù)量眾多，因此要求合理配置IC卡，以使系統(tǒng)的性價比最佳；含有金屬或液體成份的物品會對RFID產(chǎn)生干擾，數(shù)據(jù)讀取成功率不高；RFID標簽一旦接近到讀寫器，就會無條件的自動發(fā)出訊息，無法確認該RFID讀寫器是否合法；RFID技術(shù)在標簽本身的訪問缺陷、通信鏈路上以及讀寫器內(nèi)部等都有不少的安全風險，在實際應(yīng)用中存在局限性。

參 考 文 獻

[1]張革軍.RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J].自動識別技術(shù)與應(yīng)用，2005（2）：36-38.

[2]百度百科.RFID[EB/OL].[2010-03-02].http：//baike.baidu.com.

[3]任永昌.基于射頻識別技術(shù)在嵌入式倉儲物流管理中的研究[J].電腦知識與技術(shù)，2010（7）：5339-5341.

[4]Brewer A， Sloan N， Landers T.L. Intelligent Tracking in Manufacturing[J].Journal of Intelligent Manufacturing， 1999，10（3-4）：25-28.

[5]游戰(zhàn)清，李蘇劍.無線射頻識別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[6]王小敏.基于RFID技術(shù)的庫存管理系統(tǒng)研究[D].北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學（碩士論文），2006.

[7]李鐵克.制造執(zhí)行系統(tǒng)模型綜述與分析[J].冶金自動化，2003（4）：13-17.

圖3 常用的電子標簽

2.3 讀寫器

讀寫器負責讀取電子標簽。類型分為有源讀寫器和無源讀寫器。便攜性上分固定式和移動式兩種。不同的讀寫器有自己的屬性，如讀寫距離、使用方法等。讀寫器的任務(wù)不同，移動式讀寫器除了識別標簽外，還能夠進行額外操作：如盤點倉庫、修改庫存等。固定式讀寫器只能夠識別標簽。圖4所示就是實際的讀寫器實物圖。

圖4 讀寫器

2.4 計算機應(yīng)用管理系統(tǒng)

通過對RFID的硬件編程，將RFID發(fā)送數(shù)據(jù)和防控物資智能化管理系統(tǒng)進行接口對接，可實現(xiàn)RFID硬件和防控物資系統(tǒng)軟件的智能化管理。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 有源RIFD技術(shù)

有源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“有源讀寫器+有源標簽+通信網(wǎng)線”放置式安裝，可將有源讀寫器安裝在鋼瓶庫房墻壁上方中央位置，每個鋼瓶掛上有源標簽（可拆卸，實現(xiàn)重復(fù)利用），有源讀寫器24小時讀取庫房內(nèi)鋼瓶數(shù)量。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.2 無源RFID技術(shù)

無源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“無源讀寫器+無源標簽+通信網(wǎng)線”天花板式（墻內(nèi)式）安裝，即在倉庫的8個門口安裝2臺無源讀寫器，每臺讀寫器帶有4個讀寫天線，共8個天線，對應(yīng)于8個門口，倉庫內(nèi)所有貼有無源標簽的物資，通過門口時，都會被無源天線讀取，并由無源讀取器發(fā)送到防控物資系統(tǒng)軟件。設(shè)備和防控物資系統(tǒng)軟件服務(wù)24小時開啟。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.3 手持RFID技術(shù)

這種方式包括“RFID手持機+無源標簽”，手持機的操作系統(tǒng)為Windows Phone，在Window Phone內(nèi)安裝RFID服務(wù)軟件，實現(xiàn)將手持機讀寫到的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務(wù)端，功能類似于無源讀寫器（都是針對無源標簽的），特點是移動式，還有就是功能比普通無源讀寫器強大，可以實現(xiàn)倉庫盤點，物資進出庫操作等功能。

3.4 發(fā)卡流程

每位貨物都需要一張RFID標簽（超高頻標簽、有源標簽）的來標識貨物，RFID標簽中的編碼可以存儲貨物品種、數(shù)量等信息。其對應(yīng)設(shè)備包括：桌面式發(fā)卡器和有源標簽讀寫器（兩種標簽使用不同發(fā)卡器）。具體發(fā)卡流程圖如圖5所示。

3.5 有源標簽出入庫流程

有源讀寫器實時的讀取在倉庫中的標簽，并通過讀取到的標簽判斷貨物是否出入庫。有源讀寫器為長時間工作。對應(yīng)設(shè)備包括有源標簽讀寫器，圖6所示是有源標簽出入庫流程圖。

圖5 具體發(fā)卡流程圖 圖6 有源標簽出入庫流程圖

3.6 超高頻RFID標簽出入庫

本模塊包含出入庫信息。按批次一起上傳給服務(wù)器。超高頻RFID標簽出入庫模式：動態(tài)時間判斷出入庫。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽讀寫器（2個讀寫器）、UHF電子標簽讀寫器天線（8個天線），其超高頻RFID標簽的出入庫流程圖如圖7所示。

3.7 盤點

根據(jù)設(shè)備類型不同，盤點可分為有源盤點及無源盤點。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽手持機，其盤點流程圖如圖8所示。

3.8 庫存數(shù)量修改

倉庫管理員可手動修改庫存數(shù)量。對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機。圖9所示為庫存數(shù)量的修改流程圖。

3.9 手持出入庫

倉庫管理員手動出入庫操作的對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機，手持機使用的庫存數(shù)量修改流程圖如圖10所示。

圖7 超高頻RFID標簽出入庫流程圖 圖8 盤點流程圖

圖9 庫存數(shù)量修改流程圖 圖10 手持機數(shù)據(jù)修改流程圖

4 系統(tǒng)測試結(jié)果

RFID軟硬件設(shè)備安裝到位后，可按功能區(qū)分來進行各個項目的分類測試，并正確記錄測試結(jié)果，測試記錄項目如下：

讀寫器與系統(tǒng)的對接測試：讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)正確率；

有源電子標簽（針對鋼瓶的標簽）的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

無源電子標簽的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機讀取電子標簽測試：有效讀寫距離、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機的領(lǐng)用操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的歸還操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的修改測試：掃描RFID是否成功、修改數(shù)量是否成功、移庫操作是否成功；

手持機的盤點測試：測試能否獲得指定倉庫下某間房間的物資、能否正確提交報告。

圖11所示為其具體的測試界面與結(jié)果圖。

經(jīng)過多次的反復(fù)測試表明，RFID技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用是成功的，在本系統(tǒng)中，速度、效率、正確率、信息的整合是重點追求的目標，主要在于提高了倉庫管理正確性、管理精度及操作的方便性，減少數(shù)據(jù)誤差及延遲；精確掌握物資情況，優(yōu)化合理庫存；縮減盤點周期，提高數(shù)據(jù)實時性，實時動態(tài)掌握庫存情況，實現(xiàn)對庫存物品的可視化管理；有效區(qū)分實物庫存及列帳庫存，有效管理票、物時間差，方便倉庫倉庫物資對帳。

圖11 具體的測試界面與結(jié)果

5 結(jié) 語

本系統(tǒng)應(yīng)用RFID技術(shù)后取得了較好的效果，對防控物資倉儲操作實行了全方位的監(jiān)控和管理，既提高了倉儲信息的精度，又實現(xiàn)了倉儲管理的實時自動化，非常適合應(yīng)用于中小型倉庫的倉儲管理，主要表現(xiàn)在：節(jié)省人工成本，入/出庫口RFID有效降低了傳統(tǒng)人工檢查的勞動量；極大地提高對出入庫貨物信息記錄采集的準確性；可隨時顯示當前庫存狀態(tài)，對庫存不足的物資可提前申請采購；在辦公室內(nèi)就可實現(xiàn)貨物動態(tài)出入庫管理，入/出庫口RFID可對出入庫口貨物進行實時監(jiān)控，避免人工檢查，節(jié)省核對時間；易操作性的界面設(shè)計將降低庫存管理的難度。

由于射頻識別卡的讀寫距離較短，所以需要規(guī)范倉庫管理人員的操作，以保證數(shù)據(jù)讀寫有效；射頻識別卡的價格較貴，倉庫內(nèi)物品種類數(shù)量眾多，因此要求合理配置IC卡，以使系統(tǒng)的性價比最佳；含有金屬或液體成份的物品會對RFID產(chǎn)生干擾，數(shù)據(jù)讀取成功率不高；RFID標簽一旦接近到讀寫器，就會無條件的自動發(fā)出訊息，無法確認該RFID讀寫器是否合法；RFID技術(shù)在標簽本身的訪問缺陷、通信鏈路上以及讀寫器內(nèi)部等都有不少的安全風險，在實際應(yīng)用中存在局限性。

參 考 文 獻

[1]張革軍.RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J].自動識別技術(shù)與應(yīng)用，2005（2）：36-38.

[2]百度百科.RFID[EB/OL].[2010-03-02].http：//baike.baidu.com.

[3]任永昌.基于射頻識別技術(shù)在嵌入式倉儲物流管理中的研究[J].電腦知識與技術(shù)，2010（7）：5339-5341.

[4]Brewer A， Sloan N， Landers T.L. Intelligent Tracking in Manufacturing[J].Journal of Intelligent Manufacturing， 1999，10（3-4）：25-28.

[5]游戰(zhàn)清，李蘇劍.無線射頻識別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[6]王小敏.基于RFID技術(shù)的庫存管理系統(tǒng)研究[D].北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學（碩士論文），2006.

[7]李鐵克.制造執(zhí)行系統(tǒng)模型綜述與分析[J].冶金自動化，2003（4）：13-17.

圖3 常用的電子標簽

2.3 讀寫器

讀寫器負責讀取電子標簽。類型分為有源讀寫器和無源讀寫器。便攜性上分固定式和移動式兩種。不同的讀寫器有自己的屬性，如讀寫距離、使用方法等。讀寫器的任務(wù)不同，移動式讀寫器除了識別標簽外，還能夠進行額外操作：如盤點倉庫、修改庫存等。固定式讀寫器只能夠識別標簽。圖4所示就是實際的讀寫器實物圖。

圖4 讀寫器

2.4 計算機應(yīng)用管理系統(tǒng)

通過對RFID的硬件編程，將RFID發(fā)送數(shù)據(jù)和防控物資智能化管理系統(tǒng)進行接口對接，可實現(xiàn)RFID硬件和防控物資系統(tǒng)軟件的智能化管理。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 有源RIFD技術(shù)

有源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“有源讀寫器+有源標簽+通信網(wǎng)線”放置式安裝，可將有源讀寫器安裝在鋼瓶庫房墻壁上方中央位置，每個鋼瓶掛上有源標簽（可拆卸，實現(xiàn)重復(fù)利用），有源讀寫器24小時讀取庫房內(nèi)鋼瓶數(shù)量。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.2 無源RFID技術(shù)

無源RIFD技術(shù)的實現(xiàn)方式包括“無源讀寫器+無源標簽+通信網(wǎng)線”天花板式（墻內(nèi)式）安裝，即在倉庫的8個門口安裝2臺無源讀寫器，每臺讀寫器帶有4個讀寫天線，共8個天線，對應(yīng)于8個門口，倉庫內(nèi)所有貼有無源標簽的物資，通過門口時，都會被無源天線讀取，并由無源讀取器發(fā)送到防控物資系統(tǒng)軟件。設(shè)備和防控物資系統(tǒng)軟件服務(wù)24小時開啟。數(shù)據(jù)傳輸為固定時間內(nèi)定時發(fā)送給智能軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)服務(wù)24小時開啟，即時處理發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，將他們存入數(shù)據(jù)庫。

3.3 手持RFID技術(shù)

這種方式包括“RFID手持機+無源標簽”，手持機的操作系統(tǒng)為Windows Phone，在Window Phone內(nèi)安裝RFID服務(wù)軟件，實現(xiàn)將手持機讀寫到的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務(wù)端，功能類似于無源讀寫器（都是針對無源標簽的），特點是移動式，還有就是功能比普通無源讀寫器強大，可以實現(xiàn)倉庫盤點，物資進出庫操作等功能。

3.4 發(fā)卡流程

每位貨物都需要一張RFID標簽（超高頻標簽、有源標簽）的來標識貨物，RFID標簽中的編碼可以存儲貨物品種、數(shù)量等信息。其對應(yīng)設(shè)備包括：桌面式發(fā)卡器和有源標簽讀寫器（兩種標簽使用不同發(fā)卡器）。具體發(fā)卡流程圖如圖5所示。

3.5 有源標簽出入庫流程

有源讀寫器實時的讀取在倉庫中的標簽，并通過讀取到的標簽判斷貨物是否出入庫。有源讀寫器為長時間工作。對應(yīng)設(shè)備包括有源標簽讀寫器，圖6所示是有源標簽出入庫流程圖。

圖5 具體發(fā)卡流程圖 圖6 有源標簽出入庫流程圖

3.6 超高頻RFID標簽出入庫

本模塊包含出入庫信息。按批次一起上傳給服務(wù)器。超高頻RFID標簽出入庫模式：動態(tài)時間判斷出入庫。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽讀寫器（2個讀寫器）、UHF電子標簽讀寫器天線（8個天線），其超高頻RFID標簽的出入庫流程圖如圖7所示。

3.7 盤點

根據(jù)設(shè)備類型不同，盤點可分為有源盤點及無源盤點。對應(yīng)設(shè)備有：UHF電子標簽手持機，其盤點流程圖如圖8所示。

3.8 庫存數(shù)量修改

倉庫管理員可手動修改庫存數(shù)量。對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機。圖9所示為庫存數(shù)量的修改流程圖。

3.9 手持出入庫

倉庫管理員手動出入庫操作的對應(yīng)設(shè)備為UHF電子標簽手持機，手持機使用的庫存數(shù)量修改流程圖如圖10所示。

圖7 超高頻RFID標簽出入庫流程圖 圖8 盤點流程圖

圖9 庫存數(shù)量修改流程圖 圖10 手持機數(shù)據(jù)修改流程圖

4 系統(tǒng)測試結(jié)果

RFID軟硬件設(shè)備安裝到位后，可按功能區(qū)分來進行各個項目的分類測試，并正確記錄測試結(jié)果，測試記錄項目如下：

讀寫器與系統(tǒng)的對接測試：讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)正確率；

有源電子標簽（針對鋼瓶的標簽）的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

無源電子標簽的讀取測試：有效讀寫距離、讀寫個數(shù)、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機讀取電子標簽測試：有效讀寫距離、讀寫數(shù)據(jù)的速率、讀寫數(shù)據(jù)的正確率；

手持機的領(lǐng)用操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的歸還操作測試：掃描RFID是否成功、提交是否成功；

手持機的修改測試：掃描RFID是否成功、修改數(shù)量是否成功、移庫操作是否成功；

手持機的盤點測試：測試能否獲得指定倉庫下某間房間的物資、能否正確提交報告。

圖11所示為其具體的測試界面與結(jié)果圖。

經(jīng)過多次的反復(fù)測試表明，RFID技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用是成功的，在本系統(tǒng)中，速度、效率、正確率、信息的整合是重點追求的目標，主要在于提高了倉庫管理正確性、管理精度及操作的方便性，減少數(shù)據(jù)誤差及延遲；精確掌握物資情況，優(yōu)化合理庫存；縮減盤點周期，提高數(shù)據(jù)實時性，實時動態(tài)掌握庫存情況，實現(xiàn)對庫存物品的可視化管理；有效區(qū)分實物庫存及列帳庫存，有效管理票、物時間差，方便倉庫倉庫物資對帳。

圖11 具體的測試界面與結(jié)果

5 結(jié) 語

本系統(tǒng)應(yīng)用RFID技術(shù)后取得了較好的效果，對防控物資倉儲操作實行了全方位的監(jiān)控和管理，既提高了倉儲信息的精度，又實現(xiàn)了倉儲管理的實時自動化，非常適合應(yīng)用于中小型倉庫的倉儲管理，主要表現(xiàn)在：節(jié)省人工成本，入/出庫口RFID有效降低了傳統(tǒng)人工檢查的勞動量；極大地提高對出入庫貨物信息記錄采集的準確性；可隨時顯示當前庫存狀態(tài)，對庫存不足的物資可提前申請采購；在辦公室內(nèi)就可實現(xiàn)貨物動態(tài)出入庫管理，入/出庫口RFID可對出入庫口貨物進行實時監(jiān)控，避免人工檢查，節(jié)省核對時間；易操作性的界面設(shè)計將降低庫存管理的難度。

由于射頻識別卡的讀寫距離較短，所以需要規(guī)范倉庫管理人員的操作，以保證數(shù)據(jù)讀寫有效；射頻識別卡的價格較貴，倉庫內(nèi)物品種類數(shù)量眾多，因此要求合理配置IC卡，以使系統(tǒng)的性價比最佳；含有金屬或液體成份的物品會對RFID產(chǎn)生干擾，數(shù)據(jù)讀取成功率不高；RFID標簽一旦接近到讀寫器，就會無條件的自動發(fā)出訊息，無法確認該RFID讀寫器是否合法；RFID技術(shù)在標簽本身的訪問缺陷、通信鏈路上以及讀寫器內(nèi)部等都有不少的安全風險，在實際應(yīng)用中存在局限性。

參 考 文 獻

[1]張革軍.RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J].自動識別技術(shù)與應(yīng)用，2005（2）：36-38.

[2]百度百科.RFID[EB/OL].[2010-03-02].http：//baike.baidu.com.

[3]任永昌.基于射頻識別技術(shù)在嵌入式倉儲物流管理中的研究[J].電腦知識與技術(shù)，2010（7）：5339-5341.

[4]Brewer A， Sloan N， Landers T.L. Intelligent Tracking in Manufacturing[J].Journal of Intelligent Manufacturing， 1999，10（3-4）：25-28.

[5]游戰(zhàn)清，李蘇劍.無線射頻識別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[6]王小敏.基于RFID技術(shù)的庫存管理系統(tǒng)研究[D].北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學（碩士論文），2006.

[7]李鐵克.制造執(zhí)行系統(tǒng)模型綜述與分析[J].冶金自動化，2003（4）：13-17.