曾慶煌 廖清楊 馮景韜 西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院

基于RFID的倉儲設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計

曾慶煌 廖清楊 馮景韜 西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院

本文主要針對高校內(nèi)的實驗室設(shè)備管理而設(shè)計的，大部分實驗室管理仍然采用傳統(tǒng)的人工登記、檢查等方式，為了方便校內(nèi)的設(shè)備便捷、高效、安全的管理，本文提出了一種基于RFID技術(shù)的設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案利用RFID技術(shù)對實驗室的各種設(shè)備進(jìn)行記錄，并通過ZigBee技術(shù)實現(xiàn)信息的傳輸。實驗室管理人員或教師只需要通過移動端的APP或者電腦端的客戶端便可進(jìn)行查詢。

RFID 設(shè)備管理 ZigBee技術(shù)

隨著我國科技的快速而深入的發(fā)展，高校成為孕育現(xiàn)代科技的重要搖籃之一，學(xué)校的信息化建設(shè)也在逐步推進(jìn)。RFID無線射頻技術(shù)的高效性、提成本性在實際運用中顯得十分突出，成為了高校設(shè)備管理中的有效方式。在如今的高校中，普遍的實驗室設(shè)備管理仍然采用傳統(tǒng)的人工方式，效率不高，費時費力。鑒于此，在高校的實驗室建設(shè)一套智能化的管理系統(tǒng)尤為重要。

首先在實驗室設(shè)備上貼上RFID標(biāo)簽，在實驗室門口安裝RFID的閱讀器，當(dāng)實驗室設(shè)備經(jīng)過閱讀器是變化產(chǎn)生感應(yīng)，通過后臺記錄該數(shù)據(jù)。也可用移動的RFID閱讀器在實驗室對設(shè)備進(jìn)行掃描，查看實驗室設(shè)備情況，而不需要人工去一個一個的查詢具體的文字記錄。硬件部分主要由RFID標(biāo)簽、RFID閱讀器、ZigBee節(jié)點和電腦端組成。方案總體設(shè)計框架如圖1所示。

圖1 方案總體設(shè)計框架圖

1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

本系統(tǒng)需要借助由ZigBee模塊構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由多個終端和一個協(xié)調(diào)器構(gòu)成，終端完成信息的采集，協(xié)調(diào)器將接收到的信息通過串口傳輸給上位機。

2 RFID系統(tǒng)的工作模式

RFID系統(tǒng)一般由三大組件構(gòu)成，即閱讀器、天線和標(biāo)簽。閱讀器是用來激活RFID卡片工作，通過發(fā)射頻率信號達(dá)到數(shù)據(jù)交換的功能。天線是用于標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號。標(biāo)簽通常有耦合元件和一定存儲容量的芯片構(gòu)成，附著在物體用于存儲被識別物體的信息，在工作時達(dá)到與閱讀器互相識別和通信的目的。

3 RFID讀卡器的設(shè)計

RFID模塊采用NXP公司生產(chǎn)的MFRC522芯片，該芯片是高度集成的非接觸式（13．56MHz）讀寫卡芯片。MFRC522無需其它的電路，其內(nèi)部發(fā)送器就可驅(qū)動讀寫器天線與ISO 14443A/MIFARE卡和應(yīng)答機通信，同時提供解調(diào)和譯碼電路去處理ISO14443A兼容的應(yīng)答器信號。MFRC522還支持MIFARE更高速的非接觸通信，并且雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)424Kb/s。

4 設(shè)備管理系統(tǒng)的手機軟件設(shè)計

4.1 Android開發(fā)

手機Android端使用Android Studio開發(fā)環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，Android Studio是一個基于Intellij IDEA的Android集成開發(fā)工具，類似于Eclipes ADT。HttpClient是Apache Jakarta Common下的子項目，可以用來提供高效的、最新的、功能豐富的支持HTTP協(xié)議的客戶端編程工具包，并且它支持HTTP協(xié)議最新的版本和建議，Android端通過HttpClient框架與系統(tǒng)服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。該APP還設(shè)計有藍(lán)牙接口，移動的RIFD閱讀器還可以直接和手機通過藍(lán)牙連接，便于隨時查詢設(shè)備。

5 結(jié)語

實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)是利用RFID射頻識別技術(shù)和ZigBee技術(shù)，通過RFID系統(tǒng)獲取實驗室相關(guān)設(shè)備的信息并通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的無線傳輸，實驗室管理人員可通過手機APP和PC端進(jìn)行設(shè)備管理。本文對整個系統(tǒng)進(jìn)行了大致的描寫，可在實驗室中長期而有效的運用。而且對其進(jìn)行稍加改造之后，也可運用去其他場景。RFID技術(shù)所帶來的改變，將會隨著技術(shù)的更加成熟，而逐步擴大其應(yīng)用場景。

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[4]杜麗敏.基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D].天津工業(yè)大學(xué),2007.

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2017年西北民族大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費資金資助項目，基于RFID技術(shù)的倉儲物流設(shè)備管理系統(tǒng)（項目編號：Y17101）。