基于RFID技术的仓储管理系统构建研究

裴英梅

【摘 要】基于RFID技术的智能仓储管理系统从技术手段上实现信息透明的资产管理，使管理人员能够实时掌握库存物资的状况，解决了人工统计易出错和信息交流不及时的问题，减少了管理者的工作量，降低了物资的积压，加速了资金周转，提高了生产作业效率。本文构建了基于RFID技术的仓储管理系统，并对库内货位优化管理进行了探究和思考。

【关键字】RFID技术;仓储管理;货位优化管理

中图分类号： F274;TP311.56 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）35-0019-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.008

1 RFID技术应用于仓储管理系统的意义

随着物流业的飞速发展，仓储管理系统的自动化、智能化、可视化是物流企业的迫切要求，而物品的信息标识、跟踪定位是仓储管理的核心内容。目前很多企业在物品信息标识、跟踪方面仍采用条码技术，但条码技术一次只读一个标签、标签所含信息量少、条码标签易损易污、无遮挡扫描等要求限制了仓储管理效率的提高。RFID技术相较于条码技术优势明显：它能一次性读取多个标签所存储的数据信息;标签携带数据量大、可以反复修改;信息存储于标签内部，不易污损破坏;可远距离范围内穿透遮挡物进行数据传输[1]等。因此将RFID技术应用于智能仓储管理系统，则不再需要人工手持条形码读卡器对货物条码进行逐个扫描，能够极大程度地减少遗漏事故发生，提升读取速度，提高工作效率。

2 RFID技术介绍

RFID技术是一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术[2]。

一般而言，RFID系统由传送器、接收器、微处理器、天线，标签五部分构成。传送器、接收器和微处理器通常都被封装在一起，又统称为阅读器（Reader），因此，可将RFID系统分为阅读器，天线和标签三大组。RFID其工作原理和雷达相似，首先阅读器通过天线发出电子信号，标签接收到信号后发射内部存储的标识信息，阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息，最后阅读器再将识别结果发送给主机[3]。

3 基于RFID技术的智能仓储管理系统构建

3.1 系统需求分析

为简化仓储业务流程，使仓库管理更加智能、可视、可追溯，总的来说，本文设计的系统应该满足以下几方面的业务需求：

（1）满足信息系统所有的用户权限管理。统计、查询等功能。

（2）提高仓储业务流程的效率：当货物缺货或者库存积压的时自动报警提示，下游缺货时，自动向上游供应商发出订货通知;当接收到上下游的发货或订货通知时，系统自动生成出入库计划交由主管审核、处理;凭借RFID标签识别优势，加快出入库频率，提高仓储作业的吞吐量;凭借RFID系统在仓内货物盘点时更精准化，改善货物盘点的质量。

（3）查找货物和查询货物信息是更加准确，为管理者提供准确的库存信息。

（4）对仓库的货位管理，提高仓储空间的利用率。

3.2 系统构建

本系统基于RFID技术来构造整体设计[4]。仓库中的每一个货物都提前部署一个唯一的RFID电子标签，上面记载了货物的体积、重量等各种信息，当载着货物的车进出仓库时，RFID阅读器自动识别物体RFID标签记载的信息，然后进行出入库的数据的交换，实现出入库管理的智能化、自动化。不仅如此，还需要在仓库内的各个货位之间部署上RFID阅读器，这主要用于仓库内的货物盘点，仓管员可以通过手持式的RFID阅读器对货物进行识别，然后后台自动更新数据，能够保证数据库信息的实时更新，实时掌握仓库内货物的存储量的变化，然后做出相应的命令订货、发货，以保证仓库中货物数量的合理运行与控制。具体结构如图1所示。

图1 基于RFID仓储管理系统的物理架构

3.2.1 入库模块构建

RFID智能仓储管理系统仓库中的所有货物上面必须要粘贴RFID标签，这是RFID智能仓储管理系统构建的必备条件。本设计中假定所有进行入库作业的货物都已经准确无误的贴上了RFID电子标签。

把RFID标签应用到入库管理中主要解决了以下两个问题：首先是信息采集问题，即货物入库信息的精准获取;第二是在仓库内的定位问题，即用最少的时间把货物放在最恰当的位置，提升入库作业的精准性，提高作业效率。仓储货物入库时经历以下流程。

（1）系统自动生成入库指令。

（2）系统自动分配叉车，并分配货位，规划叉车到达指定货位的路线。

（3）系统把需要的入库单和在行车路径传给叉车上的车载电脑中。

（4）叉车司机收到系统下发的任务后，使用手持RFID阅读器扫描需要进行入库作业货物标签。车载电脑终端接收手持RFID阅读器发送来的信息，并与系统下发的入库单信息进行对比，如果对比结果一致，则叉车按照系统事先确定好的路径搬运货物到相应的货位区准备卸货。

（5）在对应的货位区，仓管员用手持RFID阅读器读取货位标签信息然后把它上传到后台系统。后台信息系统对比读取的货位信息和事先指定并下发的货位是否一致，如果没有出错，则用叉车把货物送到这个指定的货位入库。

（6）仓管员使用手持阅读器对这个货位上标签的存储信息进行更新，货位信息则由空货位状态变为存货状态。然后后台数据通过无线数据传输收到货位变化信息后進行系统数据更新。

（7）这一个货物入库完成后司机再接着去下一个指定的货位，重复进行第5第6步的操作，直到把所有的货物都准确无误的送入相应的货位为止。

（8）完成这些操作后，仓管员点击“结束”，入库作业结束。

（9）入库完成后把叉车驶入停放区，叉车底盘安装有RFID读写器，读取地面上的RFID标签中的位置信息，后台数据库系统通过无线方式接收到叉车的所停放的位置信息，然后这个叉车就会被设定为“空闲状态”，等候系统继续分配任务。

3.2.2 出库模块构建

出库作业管理主要解决下面几个问题：首先是拣货问题，就是选择哪一件货物出库;然后是精准采集出库货物的各种相关信息;最后要确保货物被顺利、准确地装车。

货物进行出库作业，仓储管理系统（WMS）根据事先定好的货物出库方案拣选订单，这时需要仓库管理员对货位上面的标签进行扫描，确保拣选信息正确。

然后仓管员在发货计算机上确认出库信息，并生成出库任务。车载终端通过无线传输方式收到出库信息，叉车工作人员会根据收到的取货信息，借助车载的RFID读写器对托盘上面的RFID电子标签进行识别以找到相应的托盘，然后将取货信息和托盘上面的电子标签信息进行对比，确认信息准确无误后，通过控制叉车升降把货物取出，放入指定的分拣区域暂时放置。

托盘放到指定区域后，拣货员用手持终端进行验货，如果检验结果没有什么错误就把货物暂时放到暂存区暂存，等待稍后分拣员进行分拣作业，分拣成功后出库，库存进行实时更新，库存量随之变少，但是如果核对信息是货物信息和取货信息出现不匹配的情况，则智能仓储管理系统提示错误信息交由工作日人员处理。

3.2.3 库内货位优化管理

在仓库中的货物流动性差别较大，有的货位上货物出入库频率很高，有的却很低，仓库中的货物不停地进行着出入库作业，所以对应的货位存储信息也处在动态的变化中。RFID智能仓库需要对货物存储的位置进行及时调整以优化提货作业，并使叉车把货物搬运到更加合适的货位上。这些操作就是“货位优化”[5]。为了保证货位优化的准确性，设计时要考虑以下因素：

（1）经常出入库的货物放在外圈的货位上，以便快速作业。

（2）尽量使仓库的各个区域忙闲均匀，避免出现仓库局部作业非常忙碌，或非常清闲的局面。

（3）提货操作要区分优先级，避免货物损坏。

（4）货品堆放类化，如同一类的货物堆放在相邻的货区，方便检索。

4 结语

基于RFID技术的智能仓储管理系统从技术手段上实现信息透明的资产管理，使管理人员能够实时掌握库存物资的状况，减少了管理者的工作量，解决了人工统计易出错和信息交流不及时的问题，降低了物资的积压，加速了资金周转，提高了生产作业效率。但目前还有不少问题制约着RFID技术的推广，如RFID标签的成本偏高及产生辐射等，随着科技的进步，这些问题终将会被解决，RFID应用前景广阔。

【参考文献】

[1]2019-2015年中国RFID行业市场竞争战略制定与实施研究报.深圳市盛世華研企业管理有限公司：14.

[2]巨天强.RFID的发展及其应用的现状和未来[J].甘肃科技，2009，25（15）：30-35.

[3]浅谈物联网发展技术与RFID技术的关系.中国物联网.2015，8.

[4]X Lian， X Zhang， YWeng，ZDuan. Warehouse logisti cs controlandmanagement system based on RFID[J].Automation and Logistics，2007（9）：12-15.

[5]刘京立.RFID在智能化的物流系统中的技术应用[D].智能物流，2012，23（34）：67-71.