基于RFID的海南热带农产品冷库管理信息系统设计

孟 猛 ，孙继华

（1.中国热带农业科学院 科技信息研究所，海南 儋州 571737；2.海南省热带作物信息技术应用研究重点实验室，海南 儋州 571737）

1 前言

海南省是我国唯一的热带省区，也是我国热带农产品的重要生产基地，农业产值一直占海南省GDP的三分之一以上。近年来，随着海南国际旅游国家战略的实施，热带高效和优势特色农业得到了快速发展，热带果蔬产业不断扩大，成为全国人民的“菜篮子”和“果盘子”，出岛量逐年攀升，产业整体效益明显增加，热带农业已成为海南的支柱产业和农民收入的重要来源。然而长期以来，海南热带农产品集中上市后，受到“难卖”和价格季节性波动以及常温储藏的影响，腐烂损失情况严重。因此建设热带农产品仓储冷库，加强热带农产品冷库信息化管理已迫在眉睫。冷库是冷链物流的重要组成部分，然而当前的冷库管理信息系统不够完善，大多采用手动和单机控制，真正意义上的信息化与自动化库存管理尚未实现[1]。基于此，本文采用无线射频识别、计算机等信息化技术，开展了基于RFID的海南热带农产品冷库管理信息系统设计。

2 基于RFID的海南热带农产品冷库管理信息系统

2.1 系统结构概述

基于RFID的海南热带农产品冷库管理信息系统的总体架构如图1所示。在冷库管理中，主要通过固定式读写器和手持读写器对冷库农产品出入库进行管理。

（1）通过固定式读写器对农产品出入库进行管理的操作是：农产品出入库时，通过固定式读写器射频覆盖区域，读写器读取到农产品包装袋上的扎带标签。然后通过局域网，将数据上传到冷库终端PC机上，PC机通过网络与服务器数据库进行数据交互，并完成相应的数据服务请求。

（2）通过手持读写器对农产品进行盘点校验的操作是：用手持读写器扫描农产品包装袋上的扎带标签，并通过无线接入点连接到局域网，与服务器数据库进行数据交互，并完成相应的数据服务请求。

2.2 系统软件设计

针对当前农产品冷库管理的实际需求，按照日常的业务流程规范，开发出稳定的、可操作性的、容易集成和扩展的软件系统。

2.2.1系统软件总体架构。该系统软件主要由农产品冷库管理服务器端系统、农产品冷库管理客户端系统、手持机客户端系统、农产品冷库数据库系统等几部分组成。图2是基于RFID的农产品冷库管理信息系统软件逻辑图。①表现层：主要是指用户可见的冷库管理系统操作界面，完成用户操作请求的接受以及数据返回。②业务逻辑层：实现冷库管理系统的具体功能模块的操作，规定需要操作的相关数据。③数据访问层：负责对系统底层数据库的访问，实现对数据库中原始数据的直接操作。

同时，针对用户特性，系统设计为C/S与B/S相结合的结构并采用基于MVC的多层技术架构，同时引入RFID技术，便于数据信息的采集，大大降低了系统的开发、部署、升级、维护成本。同时，该系统软件以ASP.NET为网络开发平台，采用Microsoft Visual Studio2008作为编程开发工具，以SQL Server 2008作为系统后台数据库。采用面向对象的方法，利用ASP.NET的强大类库和语言优势，编程实现业务逻辑和操作流程，开发出满足用户需求的功能模块，并在应用测试中不断完善。

2.2.2 系统软件主要功能。系统软件功能框架如图3所示，包括基本信息管理模块、农产品入库管理模块、农产品出库管理模块、农产品在库管理模块、系统管理维护模块五大功能模块，每个功能模块下又分为几个小功能模块。

图3 冷库管理系统软件功能模块图

（1）农户信息管理。通过农户信息管理模块，可以管理农户的个人账号信息、查看农户存放农产品的统计信息、给农户办理用户卡。用户卡为农户在冷库办理业务的身份识别卡，通过无线射频读取卡片信息。

（2）农产品信息管理。该模块主要管理冷库中存放的农产品的属性信息，用户可以自行添加、删除各类农产品属性信息。

（3）库位信息管理。该模块主要管理冷库的各项属性信息，包含号、区域号、冷库容积等。

（4）员工信息管理。该模块主要管理冷库工作人员的身份信息、账号等。

（5）农产品入库管理。根据农产品的所属农户、种类的不同，分别放入不同的冷库、不同的区域。农产品进入冷库时，RFID固定读写器自动读取农产品外包装上的电子标签信息，管理人员只需要在系统中添加农产品所放置的库位信息。系统实时将入库信息上传到服务器数据库中，自动更新库存信息，完成入库操作。

（6）农产品出库管理。根据农户的出库要求，在库存信息中查询到该农户的农产品存放库位，出库时，RFID固定读写器读取到农产品上的电子标签信息，系统实时将出库信息上传到服务器数据库中，自动更新保存。

（7）农产品在库管理。通过该模块可以查询某农户农产品存放的位置、在库数量、储存时间等。同样，还可以查询小库或者整库存放农产品的种类、总量等信息。

（8）员工权限管理。安全性是信息系统要考虑的重要问题，当不同角色用户登录到系统中时，为防止用户的非法操作和入侵，就要进行分角色权限管理。

（9）数据备份恢复。数据备份恢复主要是为了防止误操作或者系统故障等意外原因导致的数据库数据丢失，进一步增强系统的安全性。

2.3 系统业务介绍

2.3.1 入库管理。农产品入库管理子系统的主要功能设计如图4所示。

（1）用户登记：农户的农产品到达后，持用户卡到管理人员处刷卡登记。

（2）标签发放：管理人员根据待入库农产品的数量发放相应数量的RFID扎带电子标签，并通过桌面读写器给标签写入用户信息。

（3）标签固定：农户将写入信息的扎带电子标签固定到农产品包装袋的绑口处。

（4）搬运入库：固定好扎带电子标签后的农产品由农户自行搬运入库，冷库门口读写器自动读取电子标签信息。

（5）登记库位：农产品搬运入库后，放置在管理人员规定的位置，同时管理员在系统中记录该农户农产品所放库位。

2.3.2 出库管理。农产品出库管理子系统的主要功能设计如图5所示。

（1）用户登记：农户准备农产品出库时，持用户卡到管理人员处刷卡登记。

（2）农产品查询：管理人员根据农户的出库要求查询待出库的农产品存放的库位。

（3）搬运出库：农户到农产品所在库位搬运出库，通过冷库门口的读写器射频信号覆盖区域时，读写器自动读取电子标签信息。

（4）标签回收：农产品搬运出库后，拆下扎带电子标签，管理人员回收扎带电子标签。

2.3.3 在库管理

（1）库存统计：通过库存统计功能可以查看农产品在库情况的综合统计信息，包括库存总量、库存流水等信息。

（2）农产品查询：提供对库存农产品的所属农户、农产品种类、库存量、存放区域等不同条件的关键字组合查询功能。

3 结论

为了确保海南热带农产品集中上市后，农产品不受“难卖”、价格季节性波动及常温储藏导致腐烂等因素的影响，本文针对当前冷库管理信息系统不够完善，大多采用手动和单机控制，尚未与计算机技术相结合等实际情况，通过对RFID的工作原理及国内外研究现状的分析，设计了基于RFID的海南热带农产品冷库管理信息系统。主要工作总结如下：

（1）针对用户特性，系统设计为C/S与B/S相结合的结构，并采用基于MVC的多层技术架构，同时引入RFID技术，便于数据信息的采集。

（2）该系统软件采用面向对象的方法，以ASP.NET为网络开发平台，采用Microsoft Visual Studio 2008作为编程开发工具，以SQLServer 2008作为系统后台数据库。

（3）在冷库管理中，主要通过固定式读写器和手持读写器对冷库农产品出入库进行管理。

（4）该系统软件主要功能包括基本信息管理模块、农产品入库管理模块、农产品出库管理模块、农产品在库管理模块、系统管理维护模块五大功能模块。