基于物联网的物流管理系统的分析与设计

任敏， 任英

(无锡工艺职业技术学院，宜兴 214200)

0 引言

随着信息技术的发展和全球经济一体化加剧，使得人们对服务的质量要求也越来越高。而作为新兴服务部门的物流产业，其也随着我国互联网的发展逐步壮大，并形成了以申通、圆通、中通和顺丰为代表的物流行业格局。通过这些物流企业的服务，并结合信息化技术，大大提高了物流配送的时效性和互动性。但对于小型的物流企业来讲，受各种因素等影响，在物流管理方面的效率还比较低，缺乏对物资配送的实时追溯和跟踪，甚至在货物的信息获取方面，交互性也很差[1-2]。如果按照顺丰、申通等代表性企业的标准对物流管理系统进行构建，会大大增加企业的成本。因此，对于小型的物流企业来讲，如何开发一款信息化水平高、成本相对较低和交互性较强的物流管理系统，成为当前思考的重点。而物联网技术的出现给中小型物流企业带来了新的机遇，使得对货物实时数据的采集成为了可能。对此结合当前的物联网技术，提出一种基于RFID的物流管理系统，并对系统的实现进行了详细的设计。

1 系统整体架构设计

根据物流企业在物流运输管理方面的需求[3-6]，结合物联网技术和计算机技术，将该系统分为3个部分：1)数据采集部分。该部分主要主要通过物联网技术中的RFID设备对货物的信息进行采集；2)数据传输部分。该部分主要通过GPRS网络和互联网将采集到的获取数据上传到系统后台服务器，并随时响应客户端的请求；3)该部分主要是基于asp.net技术对交互界面即应用程序进行开发。因此，该系统的整体架构设计，如图1所示。

2 系统功能设计

2.1 系统硬件整体架构设计

硬件部分主要负责对货物信息进行采集，并通过GPRS网络将数据传输到服务器。因此，主控芯片选择MSP430f149型号[7]，该芯片具有高性能、低成本的特点。而根据上述的要求，将硬件部分设计，如图2所示。

在图3中，信号的发送主要通过TX1和TX2，与天线连接；RX为信号输入端。

图1 系统整体架构

2.2 读卡器外围电路设计

读卡器作为读取tag标签的一个重要工具[8]。结合目前市场上的读卡器产品，本文则选择MF RC522 型号的读卡器。该读卡器可有效的适用于频率高达13.56MHz 的非接触式通信的芯片，并可支持ISO014443协议。这款读卡器的典型的优点在于体积小、成本低和便于携带等特点。其具体的电路设计，如图3所示。

图3 MF RC522 外围电路设计

2.3 读卡器具体工作流程

对读卡器的工作流程来讲，其工作主要包括寻卡、防冲撞、验证、读/写卡等几个部分，并通过不同的函数来实现。如寻卡功能函数Pcd Request()、读卡函数Pcd Read()[9]。不同的函数可实现不同工作流程功能。而其具体的读卡原理则是当IC卡进入到某感应区域内，读卡器就会按照规定的协议进行通信，然后通过Pcd Request()函数寻卡，并通过Pcd Read()对IC卡进行读取，从而获取IC卡中的具体信息。具体工作流程，如图4所示。

图4 读卡器工作流程

3 软件部分设计

为加强对物流的管理，设计软件端从而便于用户及时获取物流信息，以此更好的为物流管理服务。而结合目前的计算机技术，本文采用ASP.NET+B/S+C/S+sql server对系统进行搭建[10-11]。

3.1 系统功能模块设计

在功能模块界面，主要分为B/S和C/S两个部分。具体的功能模块，如图5所示。

图5 系统功能设计

在上述的功能模块中，用户登录主要用于对网站用户，而物流信息查询只需要用户输入相应的物流单号，即可查询到不同物品的运输信息；后台登录主要为管理人员提供，并在后台对相关的数据进行统计。

3.2 部分功能实现代码

3.2.1 物品查询实现代码

为保障用户及时对物流信息进行查询，通过及时上传物流配送信息，并让用户通过服务器对该物品的位置信息进行查询。而根据ASP页面设计的相关技术，本文直接通过Datagrip 控件来完成请求，并与后台数据库连接，查询相关的信息。具体实现代码如下：

public Data Table Sel SQL(String SQL)

{ Data Table Table = new Data Table();

Sql Connection my Con = new Sql Connection(Link Str); //Linestr 为连接路径

Sql Command my Com = new Sql Command(SQL, my Con); my Com.Command Timeout = 0;

Sql Data Adapter Adapter = new Sql Data Adapter(my Com);

try { Adapter.Fill(Table);

return Table;

}

3.2.2 报表打印功能

报表打印是对物流订单数据的统计，为物流公司提供数据服务。如通过对物流订单的统计，可以查看某一时间段内物流订单数量；通过物流订单地址的统计，设置最佳物流配送地点；同时还可以通过对不同时间段发货数量的统计，更好的对配送人员进行安排。其具体代码为：

private void print Document1_Print Page(object sender, System.Drawing.Printi ng.Print Page Event Args e)

{

e.Graphics.Draw Line(new Pen(Color.Black, 1), 120, 160, 720, 160);

e.Graphics.Draw Line(new Pen(Color.Black, 1), 120, 260, 720,

260); e.Graphics.Draw String("商品类型", new Font("宋体", 15), Brushes.Black, 435, 200);

e.Graphics.Draw String("商品信息", new Font("宋体", 20), Brushes.Black, 360, 80);

3.2.3 数据库连接

在本系统设计中，采用SQL sqlserver作为数据库管理系统。对数据库的连接采用SQL语句，并通过ADO.NET接口进行连接，通过其中的Connection对象连接。具体连接代码为：

Public void Open()

{

#region

cn=new Sql Connection(Sql Connection String);

cn .Open();

#endregion

}

4 系统测试

通过上述的设计，对部分功能界面进行测试，可以得到部分实现界面和结果。

4.1 后台登录界面

根据设计，可以得到物流管理系统后台登录界面，具体如图6所示。

图6 后台登录界面

4.2 报表统计实现

报表统计是该系统的一个重要部分，可实现对不同订单在不同时刻的统计。本文则对某个时刻的订单进行统计，可以得到如图7所示的结果。

5 总结

结合物流管理的信息化需求，利用RFID标签和计算机技术，设计了一款可对物流配送进行全面实时监控的系统。通过该系统，用户只需要通过点击网站，输入相应的物流订单信息，即可在网站查询，大大加强了用户和配送企业之间的信息互动和沟通，增强了物流配送满意度。而该系统的创新点在于采用比较简单的RFID标签和常用的计算机技术，大大节约了开发成本，也提高了配送效率。

图7 报表统计显示

[1] 方淡玉,冯艳茹,李艳涛. 基于RFID的物流配送中心信息管理系统模型设计研究[J]. 物流技术,2014(1):342-344.

[2] 张浩,黎宏,杨浩雄. 农产品物流配送信息化发展现状及对策[J]. 山西农业科学,2014(2):178-181.

[3] 沈苏彬,林闯. 专题前言:物联网研究的机遇与挑战[J]. 软件学报,2014(8):1621-1624.

[4] 邓荣标. 基于RFID与二维码技术的物联网快递物流配送系统的优化设计[J]. 物联网技术,2014(9):36-37.

[5] 陈星浩,刘丙午,李俊韬. 基于RFID及语义网技术的物流配送系统设计[J]. 物流技术,2012(1):105-107.

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[7] 张凯. 农超对接物流配送系统应用RFID的经济效益分析[J]. 物流工程与管理,2012(5):79-82.

[8] 刘巧. 基于RFID加密技术的物流配送管理研究[J]. 中国商贸,2014(32):102-104.

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[10] 黄晓祥,王永亮,林贤祥,常夏梅. 基于RFID技术的物流配送机器人研究[J]. 信息通信,2016(7):90-91.

[11] 陈海明,崔莉,谢开斌. 物联网体系结构与实现方法的比较研究[J]. 计算机学报,2013(1):168-188.