RFID 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

前言 

      軍事物流是社會(huì)物流大系統(tǒng)中的重要分支，是指軍事力量在生活、訓(xùn)練、執(zhí)勤及作戰(zhàn)時(shí)所需軍事物資經(jīng)過籌措、運(yùn)輸、包裝、加工或生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、供應(yīng)等環(huán)節(jié)，最終送達(dá)部隊(duì)被消耗使用，實(shí)現(xiàn)其空間轉(zhuǎn)移的全過程。軍事物流的準(zhǔn)確、快速、安全、可控對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)軍事行動(dòng)不僅是保障和支援的作用，而是決定著戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)。軍事物流必須以作戰(zhàn)需要構(gòu)建系統(tǒng)，怎樣實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確、快速、安全、可控，是各個(gè)國(guó)家不惜投巨資，開發(fā)高新技術(shù)追求的目標(biāo)。

      軍事物流中應(yīng)用RFID 技術(shù)，雖是一個(gè)古老的話題，但在最近幾年實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)變得可行，這主要源于集成電路技術(shù)的發(fā)展和通信網(wǎng)絡(luò)成熟。RFID是一種自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，它通過非接觸的射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并采集數(shù)據(jù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)，無須人工干預(yù)，操作快捷方便，可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。無論軍用物資處于采購(gòu)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、使用、維修的任何環(huán)節(jié)，各級(jí)指揮人員都可以實(shí)時(shí)掌握其信息和狀態(tài)。RFID可以極快的速度在讀寫器和電子標(biāo)簽之間采集和交換數(shù)據(jù)；具有智能讀寫及加密通信的能力，世界唯一性密碼，極強(qiáng)的信息保密性，這對(duì)于軍事物流要求準(zhǔn)確、快速、安全、可控提供了切實(shí)可行的技術(shù)途徑。

現(xiàn)狀與問題

      軍隊(duì)倉(cāng)儲(chǔ)部門用手工記錄倉(cāng)庫(kù)變動(dòng)情況不但耗時(shí)耗力，錯(cuò)誤率還較高；現(xiàn)行的紙張記錄不容易保管及備份，大大降低的數(shù)據(jù)的安全性；由于都是手工操作，所以對(duì)庫(kù)存記錄的更新和查詢效率低，導(dǎo)致庫(kù)存精度降低；發(fā)貨收獲及盤點(diǎn)速度慢，使得整體的工作效率不高。
      面對(duì)上述問題，RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理該項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：

     將該部門的物流管理與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，改進(jìn)物流管理，提升效率及價(jià)值； 
     提高各個(gè)環(huán)節(jié)處理過程中的識(shí)別率，可不開箱檢查，并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品，提高物流作業(yè)效率； 
     縮減作業(yè)周期，提高作業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)全過程的可視化管理； 
     采用射頻技術(shù)能大大提高揀選與分發(fā)過程的效率與準(zhǔn)確率，并加快配送的速度，減少人工、降低配送成本；
     為此，北京瑞立英方科技有限公司結(jié)合國(guó)內(nèi)外軍事物流RFID系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)，以及他們?cè)诿裼妙I(lǐng)域多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為軍隊(duì)某倉(cāng)儲(chǔ)部門量身制定了一套實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)物資可視化管理的解決方案：在RFID倉(cāng)儲(chǔ)將電子標(biāo)簽封成卡狀，貼在每個(gè)貨物的包裝上或托盤上，在標(biāo)簽中寫入貨物的具體資料、存放位置等信息。同時(shí)在貨物進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)時(shí)可寫入送達(dá)方的詳細(xì)資料，在倉(cāng)庫(kù)和各經(jīng)銷管道設(shè)置固定式或手提式卡片閱讀機(jī)，以辨識(shí)、偵測(cè)貨物流通。

2．系統(tǒng)介紹

　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 
    

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圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

      如圖流程：
      1．倉(cāng)儲(chǔ)管理人員制作RFID電子標(biāo)簽;將標(biāo)簽貼入倉(cāng)庫(kù)物品
      2．入庫(kù)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)人員采用手持機(jī)掃描輸入備件信息，通過手持機(jī)將信息存入系統(tǒng) 
      3．出庫(kù)時(shí)系統(tǒng)通過門式天線或手持機(jī)掃描檢查出庫(kù)物品。
      4．設(shè)備領(lǐng)用和設(shè)備維修都能采用手持設(shè)備在系統(tǒng)備案。
      5．通過系統(tǒng)能實(shí)時(shí)查詢庫(kù)存設(shè)備狀態(tài)，數(shù)量等報(bào)表信息
      RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)管理軟件、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)組成，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成物品管理的各個(gè)流程。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，RFID識(shí)別采集是實(shí)現(xiàn)管理功能的基礎(chǔ)和手段。
      后臺(tái)管理軟件由中心數(shù)據(jù)服務(wù)器和管理終端組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。負(fù)責(zé)與手持機(jī)通訊，將手持機(jī)上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并插入到后臺(tái)業(yè)務(wù)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)標(biāo)簽管理信息、發(fā)行標(biāo)簽和采集的標(biāo)簽信息集中進(jìn)行儲(chǔ)存和處理。
      RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)由電子標(biāo)簽專用打印機(jī)和標(biāo)簽制作管理軟件組成，負(fù)責(zé)完成庫(kù)位標(biāo)簽、物品標(biāo)簽、箱標(biāo)簽的信息寫入和標(biāo)簽表面信息打印工作。
      電子標(biāo)簽專用打印機(jī)采用內(nèi)嵌非接觸讀寫器的工業(yè)級(jí)熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)，能夠在標(biāo)簽芯片寫入信息的同時(shí)在標(biāo)簽表面打印預(yù)先設(shè)定的內(nèi)容信息。標(biāo)簽制作管理軟件的核心是標(biāo)簽制作函數(shù)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，它嵌入在后臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)，為后臺(tái)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)提供操作打印機(jī)制作標(biāo)簽的開發(fā)接口函數(shù)?；谠搫?dòng)態(tài)庫(kù)還提供了一個(gè)獨(dú)立的標(biāo)簽制作軟件，可以手工輸入標(biāo)簽數(shù)據(jù)，便于臨時(shí)制作標(biāo)簽。
      RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)可通過手持機(jī)或固定位置終端采集標(biāo)簽信息，完成標(biāo)簽數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并通過RFID中間件與管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。
     2.1.1 門式出入通道

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      如圖，在倉(cāng)儲(chǔ)出庫(kù)入庫(kù)時(shí)，通過門式通道時(shí)，觸發(fā)紅外感應(yīng)器，閱讀器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)頂，左，右天線掃描進(jìn)出的貨物，在不開箱的情況下即可完全讀出所有進(jìn)出貨物

2.2 系統(tǒng)設(shè)備介紹
       2．2.1  RFID電子標(biāo)簽

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我們采用alien 9554 UHF 紙質(zhì)標(biāo)簽，該標(biāo)簽已經(jīng)被廣泛用于倉(cāng)儲(chǔ)管理，對(duì)于一些金屬備件，我們還會(huì)采用金屬標(biāo)簽

    2．2.2UHF 手持機(jī) 

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     本產(chǎn)品是基于得邏輯Teklogix7527手持終端研發(fā)的手持式超高頻讀寫器—RW915。其特點(diǎn)是讀寫距　離可以根據(jù)功率可調(diào)，頻率可調(diào)，支持ISO18000-6　B、ISO18000-6　C（EPC　Class　1　Gen　2）協(xié)議?？梢浴∵m用多個(gè)領(lǐng)域和多種場(chǎng)合的應(yīng)用。該產(chǎn)品工業(yè)等級(jí)高，工作時(shí)間、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。 
特點(diǎn)： 
　　采用大型液晶指示，接口擴(kuò)展能力強(qiáng) 
　　堅(jiān)固耐用的工業(yè)級(jí)手持式資料收集器，符合工業(yè)化防塵防水　IP54之標(biāo)準(zhǔn)，具有1.2米自由落體耐摔防護(hù)，容量大，信息保存可靠 
　　功耗低，使用充電式鋰電池，電力持續(xù)時(shí)間可超過10個(gè)小時(shí)以上 
　　超高頻數(shù)據(jù)采集，速度快，讀寫在100個(gè)標(biāo)簽/秒，讀寫距離在2米左右

2．2.3門式通道設(shè)備 
       

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閱讀器                                                           天線

　　該超高頻讀寫器在860～928MHZ的工作頻段可根據(jù)客戶要求靈活定制，它以遠(yuǎn)達(dá)8M的讀寫距離及100KM/H的讀寫速度，可在風(fēng)、霜、雨、雪、鹽、霧、酸堿、潮濕、震動(dòng)等惡劣環(huán)境下照常工作，在環(huán)境正常的情況下，其識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)99.9999%，讀卡數(shù)量達(dá)大于50張/每秒，是同類產(chǎn)品中穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。

    2．2.4RFID 標(biāo)簽打印機(jī)

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　　SL4000r(TM) MP2 基于 5r 多元技術(shù)平臺(tái)及具有專利的MP2 RFID 智能編碼技術(shù)，提供滿足 EPCglobal Gen 2 規(guī)范的真正 Gen 2 編碼。MP2 符合 EPCglobal Gen 2 硬件認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，提 供目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的編碼技術(shù)。它支持 EPCglobal Class0，0+，1，Gen2 及 Philips UCode 1.19 標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)全球頻率要求并具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的性能表現(xiàn)。 
　　主要特點(diǎn) 
　　● 已獲得專利的多定位RFID 連帶裝置，可最優(yōu)化打印多種標(biāo)簽 
　　● 具備先進(jìn)的RFID 校準(zhǔn)功能，可識(shí)別標(biāo)簽并標(biāo)記損壞標(biāo)簽 
　　● 內(nèi)置EPC 標(biāo)志使標(biāo)簽設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)置更為簡(jiǎn)化 
　　● 通過EPCglobal 驗(yàn)證的一體化，多協(xié)議 UHF RFID 編碼器符合全球頻率要求
                                          
2.3 系統(tǒng)軟件介紹
　　2.3.1  軟件結(jié)構(gòu)

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      2.3.2 系統(tǒng)功能
      本系統(tǒng)利用電子標(biāo)簽對(duì)每一個(gè)需要管理的對(duì)象在其管理周期內(nèi)進(jìn)行標(biāo)記管理。管理人員利用本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)了解掌控每個(gè)被管理對(duì)象（物品）的性質(zhì)、狀態(tài)、位置、歷史變化等信息，并根據(jù)這些信息采取相應(yīng)的管理對(duì)策和措施，達(dá)到提高使用單位的運(yùn)營(yíng)水平和管理質(zhì)量的目的。
      根據(jù)需求，系統(tǒng)包含了若干模塊：系統(tǒng)管理、標(biāo)簽制作、入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、盤點(diǎn)管理、調(diào)撥管理、退換管理、報(bào)表分析。
      系統(tǒng)管理：系統(tǒng)設(shè)置以及系統(tǒng)用戶信息和權(quán)限。
      標(biāo)簽制作：依據(jù)入庫(kù)單及標(biāo)簽制作申請(qǐng)單錄入的貨物信息生成每個(gè)物品的電子標(biāo)簽，在標(biāo)簽表面上打印標(biāo)簽序號(hào)及產(chǎn)品名稱、型號(hào)規(guī)格，在芯片內(nèi)記錄產(chǎn)品的詳細(xì)信息。
      入庫(kù)管理：入庫(kù)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)訂貨清單清點(diǎn)檢查每一件貨品，檢查合格后交給倉(cāng)庫(kù)保管員送入庫(kù)房。倉(cāng)庫(kù)保管員持手持機(jī)掃描貨架庫(kù)位標(biāo)簽和入庫(kù)物品上的標(biāo)簽并輸入物品數(shù)量進(jìn)行入庫(kù)登記，數(shù)據(jù)記入手持機(jī)內(nèi)的入庫(kù)操作數(shù)據(jù)表，然后將物品放置到指定庫(kù)位上。
      如果需要將物品裝入包裝箱內(nèi)存放，還需要掃描箱標(biāo)簽以更新手持機(jī)內(nèi)箱明細(xì)表。
      全部物品入庫(kù)完畢后，將手持機(jī)交給管理員，由管理員將入庫(kù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后臺(tái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，完成入庫(kù)操作。
      經(jīng)過這一流程后，倉(cāng)庫(kù)中每一種物品的位置、數(shù)量、規(guī)格型號(hào)等都可以在倉(cāng)儲(chǔ)管理軟件中一目了然的查找出來，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)的可視化。
      出庫(kù)管理：出庫(kù)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)根據(jù)領(lǐng)料申請(qǐng)查詢倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)，然后做出預(yù)出庫(kù)單；保管員根據(jù)預(yù)出庫(kù)單將指定庫(kù)位的物品取出，使用手持機(jī)掃描庫(kù)位標(biāo)簽和物品標(biāo)簽將出庫(kù)信息進(jìn)行登記，數(shù)據(jù)記入手持機(jī)出庫(kù)數(shù)據(jù)表；全部出庫(kù)物品取出后將出庫(kù)信息上傳到主機(jī)，與預(yù)出庫(kù)單作比較，并根據(jù)實(shí)出數(shù)量進(jìn)行登帳。
      盤點(diǎn)管理：使用手持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，如物品標(biāo)簽、擺放貨架、物品數(shù)量等。系統(tǒng)可根據(jù)事先設(shè)定的產(chǎn)品分類，自動(dòng)產(chǎn)生或人工選擇產(chǎn)生盤點(diǎn)任務(wù)表，進(jìn)行盤點(diǎn)作業(yè)，盤點(diǎn)作業(yè)主要掃描產(chǎn)品標(biāo)簽和相應(yīng)的庫(kù)位信息。數(shù)據(jù)上傳后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)列出已盤產(chǎn)品與未盤產(chǎn)品，并根據(jù)需求進(jìn)行盤盈、盤虧等操作。
      調(diào)撥管理：出現(xiàn)調(diào)撥情況時(shí)，根據(jù)調(diào)撥情況選擇不同的調(diào)撥流程。
      維修管理：在設(shè)備損壞或返廠維修過的設(shè)備，需用手持機(jī)將設(shè)備信息寫入標(biāo)簽內(nèi)，以記錄所有備件的完備信息。
      報(bào)表分析：對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成相關(guān)報(bào)表。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

    1、將整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，改進(jìn)倉(cāng)儲(chǔ)管理，提升效率及價(jià)值；
    2、提高物品出入庫(kù)過程中的識(shí)別率，可不開箱檢查，并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品，提高出入庫(kù)效率；
    3、縮減盤點(diǎn)周期，提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握庫(kù)存情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)存物品的可視化管理；
    4、采用射頻技術(shù)能大大提高揀選與分發(fā)過程的效率與準(zhǔn)確率，并加快配送的速度，減少人工、降低配送成本；
    5、精確掌握物資情況，優(yōu)化合理庫(kù)存。

　　目前我軍的倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化水平普遍不高，大部分還是人工管理，只有部分倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了條形碼管理，目前最先進(jìn)的應(yīng)用是二維條碼系統(tǒng)。條碼系統(tǒng)雖然先進(jìn)，但是與RFID技術(shù)相比，它具有識(shí)別速度慢、信息攜帶量小、尺寸大、易損毀等缺點(diǎn)。因此，RFID技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)管理，必將是未來的發(fā)展方向。