基于RFID技术的仓储管理系统设计

吴加春

(盐城生物工程高等职业技术学校，江苏 盐城 224000)

0 引言

在目前的市场竞争形势下，物流企业为提高自身的竞争力，需要不断引入新技术来提升物流作业效率、减少物流损耗与成本。在物流管理领域，供应链的优化整合有重要的意义，可以据此来有效实现物流降本增效目的，而这种整合主要是通过优化仓储管理流程而实现，有必要进行仓储管理系统的研究。本文进行这种系统研究时，引入了射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，以满足零备件物流仓储效率和准确性要求，对解决传统仓库管理相关的问题可提供参考作用。

1 RFID技术的构成

目前，在智能识别和自动控制领域，RFID技术开始被广泛应用，这种技术主要是在电磁场作用下，基于无线射频模式而实现通信目的，可以对目标物进行高效快速地检测和识别[1]。RFID系统在运行过程中，不同的频段条件下，相应的通信距离存在明显差异，且应用场景也各有不同。以下对RFID系统组成情况进行简述。

1.1 RFID系统组成

这种系统可总体上划分为软硬件单元两部分，其中硬件部分主要有读写器、电子标签、天线等，且天线大部分为集成式的。软件部分则包括管理单元和数据采集单元[2]。在运行过程中其中的读写器读取标签信息，且将其中的信息发送到管理系统。后者接收到信息后进行一定处理后，控制相关单元进行操作，满足业务要求。

1.2 RFID系统工作原理

射频识别系统可实现无线通信功能，在运行过程中一般基于电磁耦合模式传递数据。读写器与电子标签在进行通信时，相应的信号可基于不同模式进行耦合：其一为电感耦合，也就是基于交变磁场而耦合。其二则为电磁反向散射耦合：输出的信号被电子标签反射后采集了其携带的信息。由此分析可知在整个信息交换期间，读写器可发挥一定控制和处理功能。读写器的内部设置了多个模块，主要如射频模块(主要用于收发信息)、读写模块(可通过其解码接收的信息，同时对目标信息进行编码)、天线，可以据此满足各方面应用要求。

2 基于RFID的备件仓储管理系统设计

2.1 架构设计

2.1.1 整体架构设计

这种系统在运行过程中，相应的采集信息设备为阅读器和Web端，可以通过这些对电子标签中的信息进行采集，据此为仓储管理提供支持。RIFD技术辅助下进行出入库操作，使得备件仓储管理的效率和准确性显著提高，且在增加仓储企业经济效益方面也有重要的意义[3]。这种管理系统从总体上分可划分为3个部分：数据采集、传输以及业务应用等。其中第一部分应用RFID技术而读取电子标签中的信息，而进行数据采集。对采集的数据通过WiFi传输，相应的传输速率可满足要求。业务应用部分主要是存储了相关业务数据，这3个部分结合起来可以高效地进行数据传输，采集，而满足总体应用相关要求。如图1所示，显示出本系统的总体架构情况。

图1 系统总体架构

2.1.2 技术架构设计

无线射频系统在运行过程中，不必进行物理接触，表现出较高的环境适用性。根据实际使用结果表明，这种系统的特征表现为效率高，读写速度极快、操作控制方便，功耗小，其性能明显高于传统手持扫描模式，可很好地满足仓储管理相关要求[4]。在库房各区域设置RFID读写器，这样在应用过程中可以通过读取电子标签而方便的获取货物的各方面信息，然后将所得信息通过电磁耦合作用发送到中间件。后者进行一定业务处理，最终处理后的信息发送到管理系统中，管理系统在接收到信息后分析处理，据此更新仓储中的出入库信息。

2.2 系统功能设计

这种系统从总体上划分可分为两个部分，分别为仓储管理系统和RFID识别采集系统，相应的运行流程情况具体如图2所示。

2.2.1 RFID识别采集模块

在系统运行过程中可通过此模块来传递信息，且有效地结合起软硬件部分，为系统总体功能实现提供支持。该模块的主要功能为数据扫描、加工、传递等，根据功能进行划分，可将其进一步划分为数据采集和业务处理单元。在运行过程中通过数据采集单元提供业务处理相关数据，发送处理后的信息，据此来满足信息管理要求[5]。

2.2.2 仓储管理系统

此系统可划分为多个模块，以下进行具体说明：

(1)基本信息模块。可以通过此模块修改用户相关信息，接收上位机发送的信息等。

(2)原材料模块。一般通过此模块进行原材料购买申请、鉴定相关操作。通过RFID编号对货物进行标识，据此来确认购买原材料信息。仓储系统在运行过程中，如果出现库存报警、原材料不足相关的信号，则应该补货。在购买原材料时，先申请购买，选择货物信息，然后自动得到相关的订单号，在此基础上进行鉴定分析。判断分析原料农残情况，在判断分析原料合格条件下提请领导审批，在不符要求情况下打回采购申请。在审批通过后则计划装箱提交，对装货箱上RFID编码进行扫描，据此而确保装箱目标实现。在系统运行过程中，从装箱开始，将唯一的RFID编号赋予货物，为其后的信息查询提供支持。在全部的操作都结束后，提交订单，进行下一步的操作。

(3)车辆模块。可通过此模块盘点统计全部车辆信息，且对车辆进行安排和规划。在购入原材料后，车辆需求中的相关目标分配车辆信息会显示出。基于装箱信息而对车辆进行安排，通过上级部门审批提交的车辆需求单，在审批通过后则进行出车。出车时，应该选择预计到达时间，为其后的调度提供支持。车辆到达现场且在确认后，则分配过程结束。用户可以通过此模块查询车辆的使用状况，为车辆过管理提供支持和依据。

(4)入库模块。实现货物的入库操作。在入库单匹配情况下扫描相应的货物信息，接着对比分析入库单和扫描信息，在满足匹配要求情况下发送数据，相反情况下则填写出错信息且进行保存。当车辆完工后，入库申请信息会显示出。在检查发现货物的数量和检测都满足要求情况下，则入库申请通过，且开始等待入库。在进行多货物同步入库时，选择了精简IPA算法，入库时若有非同类货物，或者订单不匹配，这种条件下进行报错提示，避免出现错误问题。

(5)仓库管理模块。这种模块在运行过程中主要是进行仓库和货物监测管理两方面工作。前者包括仓库的温度、湿度信息检测等，可以据此为仓库管理提供支持和参考，且在发现问题情况下进行报警提示。而后者则主要包括货物查询、温和湿度查询、警报提示等，可以据此来满足库存查询与核对相关要求，确保货物准确，也满足其后的统计分析与核对相关要求。

(6)出库模块。此模块的作用主要是进行货物出库。在运行过程中基于相关出库单，分拣货物，然后扫描出仓货物，且对比分析出库单和货物信息，在匹配情况下进行入库，相反情况下则填写出错信息。在出现出库需求时，则申请起草，如果发现货源充足，则应该及时的出库审批。而不充足条件下填写缺货单，为其后的材料购买提供支持。扫描处理待出库后则结束相关出库操作。

(7)系统设置模块。这种模块对系统功能实现有重要支持作用。在应用过程中可以通过此模块进行系统参数设置，部门管理、用户信息管理等功能。部门管理主要是修改和添加部门信息。用户管理则可以设置不同类型用户的操作权限，且添加和删除用户信息。为满足系统的应用安全性要求，而设置不同类型用户差异性的权限。系统参数设置主要和系统运行模式有关，如对报警阈值参数进行修改，改变运行状态和模式等。历史记录主要是记录系统运行相关信息，在出现错误情况下可以据此来方便的分析错误。

2.3 数据库逻辑结构设计

这种管理系统在运行时，会产生各类型复杂数据，为更好地满足数据管理应用要求，应该确保设计的数据库结构合理、安全性强大，且可以高效查询。数据库主要的作用是存储各类型数据，如仓储自身信息，以及客户信息、包裹信息和出入库信息等，为系统的运行和管理提供支持。

这种仓储管理系统的用户角色有很多种，主要如商务组，管理员、信息员等，相关用例图情况如图3所示，可以通过此图对不同类型用户的权限情况进行分析。

图3 系统用例

3 结语

本文开发了一套基于RFID的仓储管理系统，在研究过程中先对这种系统的运行原理和结构组成进行论述，接着进行框架和模块的设计，为其功能的实现提供支持和依据。RFID技术目前在智能管理领域被广泛地应用，且表现出很高的性能优势，其在提高仓储管理效率和准确性方面有较高应用价值。本文基于这种技术进行仓储系统开发，对提升物流效率和企业经济效益有一定促进作用。