RFID的無紙化世界

　　在倉庫系統(tǒng)的內部，企業(yè)一般依賴于一個非自動化的、以紙張文件為基礎的系統(tǒng)來記錄、追蹤進出貨物，以人為記憶實施倉庫內部的管理。對于整個倉儲區(qū)而言，人為因素的不確定性導致了勞動效率的低下和人力資源的嚴重浪費。同時，隨著貨物數(shù)量的增加以及出入庫頻率的劇增，這種模式會嚴重影響正常的運行工作效率。同時，由于商品流通的加劇以及配送數(shù)量和配送次數(shù)的急劇增加，現(xiàn)有的已經建立的計算機倉儲管理系統(tǒng)已難以滿足倉儲管理實時性的要求。此時，無線通訊網絡脫穎而出。

　　采集系統(tǒng)

　　無線射頻(Radio Frequency，簡稱RF)數(shù)據通訊技術是以無線信道作為傳輸媒體，建網迅速，通信靈活，可以為用戶提供快捷、方便、實時的網絡連接，是實現(xiàn)移動通信的關鍵技術之一。RF技術的應用已經滲透到商業(yè)、工業(yè)、運輸業(yè)、物流管理、醫(yī)療保險、金融和教學等眾多領域。

　　無線射頻數(shù)據采集系統(tǒng)由數(shù)據庫服務器、中間件服務器、網絡控制器、交換機（Switch）或集線器HUB、無線基站（Access Point，亦稱無線接入點）、手持終端、車載終端、條碼掃描槍等組成，該系統(tǒng)在局域網內工作。下圖為簡單無線射頻數(shù)據采集系統(tǒng)構成圖。

　　應用原理 　

　　對核心組成部分進行說明：

　　1.數(shù)據庫服務器

　　運行后臺數(shù)據庫系統(tǒng)，負責對數(shù)據庫進行讀寫操作。

　　存儲數(shù)據和函數(shù)。

　　接受中間件服務器程序的調用，執(zhí)行各種業(yè)務處理的函數(shù)或存儲過程。

　　按與中間件服務器程序規(guī)定的接口返回各種操作結果。

　　2.中間件服務器

　　中間件服務器是安裝Info-poker Server軟件的計算機。在邏輯上，它實現(xiàn)對系統(tǒng)中所有無線設備(包括車載終端和無線手持終端)的監(jiān)控，接受無線設備發(fā)送的數(shù)據和控制信號，將無線設備發(fā)送來的數(shù)據進行拆包，并與后臺管理信息系統(tǒng)進行數(shù)據交換，將后臺系統(tǒng)的處理結果發(fā)送回無線設備。中間件服務器是前臺無線設備和后臺應用系統(tǒng)在應用邏輯上的接口，它是實現(xiàn)無線數(shù)據采集和業(yè)務邏輯處理的核心。在物理上，它可以和應用服務器及數(shù)據庫服務器共用一臺計算機。

　　負責與手持/車載終端的通訊管理，顯示登錄人員信息和后臺線程數(shù)據。

　　為每個手持/車載終端開啟一個線程管理，并進行多線程管理，以保證各終端并行操作；

　　接收、分析手持/車載終端的信息，并調用相應的后臺程序，進行數(shù)據庫操作。

　　接收、分析后臺數(shù)據庫的返回信息，發(fā)送操作結果信息給手持/車載終端，確定手持/車載終端應顯示的內容。

　　對手持/車載終端的操作進行日志記錄，并生成日志文本文件。

　　3.無線基站

　　無線基站是無線局域網和有線局域網的橋梁。無線基站內部集成了無線通訊模塊，可以利用無線電射頻技術進行無線數(shù)據傳輸。無線基站通過天線和無線模塊進行無線數(shù)據發(fā)送和接收，在無線基站內部經過轉換后，將無線信號轉變?yōu)橛芯€信號，通過背后的以太網RJ45模塊將數(shù)據發(fā)送至有線局域網。

　　4.無線手持終端與無線車載終端

　　無線手持/車載終端采用無線數(shù)據傳輸方式，在2.4GMHz—2.4835GMHz間的多個訊道間按最佳通訊算法進行切換，并可在多個接入點間自動選擇最優(yōu)通訊點，實現(xiàn)無縫漫游功能，通訊距離長，因此有較強的抗干擾性、穩(wěn)定性和可靠性。無線手持/車載終端可運行圖形化應用程序，有著良好的人機交互功能。每個無線手持/車載終端將采集的信息以無線方式通過接入點發(fā)送給中間件服務器，中間件服務器根據消息內容，自動調用后臺的存儲過程或函數(shù)，并將操作結果返回給手持/車載終端。中間件服務器采用多線程結構，為每個無線手持/車載終端分配一個線程，以保證多個終端可同時操作而不互相影響。因此，無線手持/車載終端采用的終端方式是一種真正意義上的實時方式，能夠實現(xiàn)數(shù)據的實時處理。

　　無線手持終端可以掃描條碼，進行數(shù)據采集和數(shù)據處理，因為內部集成了無線通訊模塊，因此可以將采集的數(shù)據通過無線的方式發(fā)送給無線基站。無線手持終端具有獨立的CPU和內存，可以對數(shù)據進行保存、計算和處理，用戶的業(yè)務邏輯也可以通過編程的方式集成在手持終端里。

　　無線車載終端實際上就是一臺工業(yè)級的電腦，普通電腦因為沒有防震、防塵、防水功能，所以不能在惡劣的工業(yè)和倉庫環(huán)境下放在叉車上使用。而車載終端是專為配合叉車而設計的工業(yè)級的電腦，具有防震、防塵、防水的功能，并能在極端惡劣的溫度下正常工作。車載終端內部集成了無線網卡，可以將叉車在現(xiàn)場采集的數(shù)據實時傳遞到后臺信息系統(tǒng)中，相當于把后臺信息系統(tǒng)搬到了叉車上，給數(shù)據采集和數(shù)據處理帶來了極大的便利。

　　5.局域網

　　局域網是連接系統(tǒng)內部所有計算機 (包括：應用服務器、數(shù)據庫服務器、中間件服務器、收貨終端、單據處理終端等)和無線基站設備的網絡系統(tǒng)。它通過路由器 (Router)、交換機 (Switch)和集線器(Hub)將所有PC機、服務器、網絡打印機和無線基站在物理上連成一個通路。

　　6.條碼掃描槍 (連接無線車載終端)

　　因為車載終端本身不具有條碼掃描功能，而在倉庫中進行收貨、入庫、出庫和盤點管理中，依靠條碼掃描技術進行數(shù)據采集是最快捷和準確的數(shù)據采集方式，所以需要使用條碼掃描槍配合車載終端進行倉庫現(xiàn)場的數(shù)據采集工作，然后利用車載終端執(zhí)行數(shù)據的處理和傳輸工作。

　　7.單據處理終端

　　主要負責單據錄入和檢查工作。

　　8.收貨終端

　　主要負責完成收貨單據的錄入和檢查工作，在收貨物品上沒有廠商及產品條碼的情況下，可以通過條碼打印程序即時驅動條碼打印機完成生成物料條碼的工作。

　　9.條碼打印機

　　條碼打印機是打印條碼標簽的專用設備。它是專門為工業(yè)和倉庫等惡劣環(huán)境設計的條碼打印機，具有防水防塵的設計，并可以支持連續(xù)24小時的不間斷工作。條碼打印機在倉庫中主要完成生成物料條碼和補碼的工作，有時也被用來生成單據編號條碼，以便于單據的錄入和查詢工作。

　　應用案例

　　整個生產、倉儲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)半自動化運行的重要因素是采用無線射頻數(shù)據采集RFDC，即通過無線網絡、倉庫出入庫和盤庫作業(yè)所用叉車的車載終端和條碼掃描槍等工具，作業(yè)人員的作業(yè)信息進行時時傳輸與通訊，達到實際操作和物流信息同步管理，并且適用于一套無線射頻系統(tǒng)覆蓋多倉庫式管理?，F(xiàn)在，無線射頻數(shù)據采集系統(tǒng)已成功地應用于物流、零售、制造業(yè)、航空業(yè)和國防業(yè)。

　　1.輪胎行業(yè)內的應用

　　在某輪胎系統(tǒng)項目中，我們選用的是Psion Teklogix公司的產品，圖中的設備是Teklogix 8055車載終端，字符形界面。圖3為該項目的系統(tǒng)架構圖。

　　在該項目中，通過無線射頻通訊技術將分布在不同地區(qū)（相隔20公里）的兩個倉庫聯(lián)系起來，同時在每一個倉庫區(qū)又形成一個通訊網絡，入庫、出庫、盤庫均實現(xiàn)了無紙化作業(yè)，這樣便實現(xiàn)了所有倉庫統(tǒng)一管理的工作模式，同時也大大減輕了工作人員的工作負擔，提高了工作效率，增強了倉儲信息的傳輸速度以及集成速度。自從該輪胎廠采用無線射頻數(shù)據采集系統(tǒng)以來，取得了很大的經濟效益。

　　2.煙草行業(yè)內的應用

　　煙草行業(yè)的信息化建設已被納入國家863計劃。目前煙草行業(yè)“一號工程”一期推廣工作已基本完成，二期工作正陸續(xù)在全國開展。

　　某煙草配送中心集倉儲、分揀、配送、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)于一體，在對卷煙進行入庫、出庫、盤庫、分揀等操作的過程中，都應用了無線射頻技術。在該煙草配送中心目前有4個無線基站，3臺無線車載終端（配合叉車一起使用），3個無線手持終端。無線設備協(xié)調工作，每天的出入庫信息直接反映在配送中心、市局煙草公司、省局煙草公司的數(shù)據庫中，信息的高度集成與同步增強了對卷煙的統(tǒng)一管理。

　　該煙草配送中心通過對無線射頻設備的應用，大大提高了工作效率，尤其是在出入庫及分揀環(huán)節(jié)上，同時也減輕了工作人員的勞動強度，真正的實現(xiàn)了無紙化作業(yè)。

　　3.醫(yī)藥行業(yè)內的應用

　　目前，多數(shù)醫(yī)藥企業(yè)已引入了計算機管理系統(tǒng)，實現(xiàn)進銷存、財務等基礎管理的信息化。綜合考慮醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)有的倉儲系統(tǒng)需求，自動化的倉儲系統(tǒng)基本功能如下：

　　實時貨位查詢和貨位動態(tài)分配。通過掃描商品的條碼可以實時查詢其存儲的貨位，同時基于貨位庫存信息分配貨位或動態(tài)定義貨位。

　　人力物力資源動態(tài)綜合分配。可以基于出入庫商品的批量，動態(tài)地分配人力、物力，充分利用資源，提高系統(tǒng)的運行效率，減少浪費。

　　倉庫系統(tǒng)綜合盤點功能?？梢远ㄆ趯φ麄€倉庫系統(tǒng)進行全面盤點，產生差異表，便于復盤驗證。

　　倉庫內部隨機抽查盤點功能?？梢苑謧}庫、分區(qū)、分貨位進行隨機抽查，也可以針對特定類抽查。

　　從技術角度而言，系統(tǒng)的建立必須滿足以下兩個條件：一是實時數(shù)據采集，由于人員操作的流動性，必須采用無線網絡技術和無線手持電腦終端。二是商品條碼化，條碼是商品的惟一標識，現(xiàn)代商業(yè)管理(包括倉儲管理系統(tǒng))的基礎是商品的條碼化。自動化的倉儲管理必須借助條碼技術建立貨位管理的規(guī)范化。因此，無線射頻技術應用到醫(yī)藥行業(yè)成為一種必然。