RFID射频技术应用于无人值守仓库管理

国网浙江安吉县供电有限公司 何一帆

无人值守仓库运用RFID 等现代方式的管理系统，从仓库物资的领料、入库、存储、领用、出库、报废等都可通过无人值守的管理系统进行全自动流程的使用和领、还、维护功能的完成，同时可通过各系统硬件数据实时和无人值守仓库管理系统进行双向通信，保证了整个仓库管理流程数据的实时性，大大降低了日常管理复杂、数据繁重的工作难度，也提高了人员管理水平，实时传输统计避免了人工在操作的记录不准确等偏差问题，实现了仓库管理无人化、智能化、自动化，提高了仓库管理效率和准确性，降低企业管理成本，提高了仓储管理的运行效率和管理水平。

1 系统总体设计

无人值守仓储中对于多次使用的工具物资通过RFID 标签进行物联网管理，对于消耗品根据称重的方式智能领取。领料物资和领料人在系统进行领料审批申请获批后进入仓库自助进行物资的领取时，首先通过人脸识别门禁获准现场身份认证进入仓库，再进行领料物资和物资申领人间的数据匹配，自助终端在领料人进入库房时自动弹出待办单据，确认后根据灯带指引系统指引领料人到对应货位进行物资的获取并出库，后台可对物资及人员出入库过程进行视频全程监控。

无人值守仓库实现线上审批、自助领料、自动统计实时库存等工作，当备品备件类消耗品达到最低库存量时，系统会进行补货提醒。无人值守仓库建设目标为实现出入库作业自动化、仓储管理数字化和安全监控可视化，达到仓库作业的无纸化管理的目标，帮助业主仓储作业效率得到最大化。

1.1 业务流程无纸化

无人值守仓将数据流、物资流、业务流三流合一，构建供电所仓储管理系统。通过设计仓库物品信息录入、RFID 数据初始化、归类、人员信息录入、物资自助借还、自助登记、物资定位与指引、物资查询、库存告警、审批流程、仓库数据分析等功能，满足应急物资管理需要。

技术方案：现场部署在内网的WCS 与公司EWMS 贯通，彻底打通实物资源管理的最后一公里。智能终端上的现场制单，领料后数据同步回传，实现了实物与数据的同步更新；人脸识别加智能门禁打造全所统一的智能库房出入系统，实现各专业仓规范的出入仓管理；应用RFID 实现了安监仓和工器具仓的无感领用归还，同时具备检测周期超期的智能提醒；全程智能摄影头记录，确保无人化领料的过程可随时追溯；流程再造，数据孪生。

领料人在仓储管理系统下单后，无需携带纸质单据到达仓库就可进行拣货流程。通过人脸识别门禁进入仓库后，拣货单上所需物料对应库位灯自动点亮，领料人根据指示灯就可找到所需物料；之后进行拣选物资，在工器具库拣货完成后，通过RFID监测的通道门时可自动识别黏贴RFID 标签的被管理物资；在备品备件库采用智能称重、PDA 扫码进行物料拣选；智能终端接收RFID 通道门、智能称重柜、PDA 传递的拣货信息并进行展示，领料人确认领料信息后即可关门出库。

1.2 数据流三流合一的功能规划

RFID 无人值守仓库系统功能主要提供数据接入、信息中间件、应用服务、外网访问等功能模块。模块内容可根据数据流进行数据三流合一，各数据流对应于应用服务模块。已规划功能模块包括：仓库物品信息录入、RFID 数据初始化、归类、人员信息录入、仓库物品自助借还、自助登记、库品定位与指引、库品账目、库品查询、库存告警、审批流程、库房数据分析等功能外，可根据需求定制用户功能。

图1 流转系统架构

1.3 应用架构

RFID 无人值守仓库的应用功能主要包括仓库物品管理应用体系、仓库流程管理体系、软硬件连接、硬件设备管理等部分。同时所有与RFID 数据、RFID 设备流通数据、设备定位信息、人脸识别数据、智能称重设备直接相关的应用都需后台服务及数据通信接口的支撑，数据汇总至管理平台，无信息孤岛。

图2 应用架构

RFID 无人值守仓库系统数据架构采用主流成熟的技术、分层解耦的体系结构来构建。系统整体技术架构分为四个层次：数据接入层。使用数据抽样与提取、日志采集与传输、分布式消息队列轮询等技术手段实现数据的接入；数据存储层。使用数据分布式文件系统、分布式关系型数据库、分布式列数据库、对象存储等技术实现结构化、半结构化、非结构化数据的存储；数据计算层。使用离线计算、实时计算等技术来实现数据的处理；数据服务层。可使用RestfulAPI、WebService、文件服务、消息分发、数据鉴权等技术来构建数据服务。

2 主要项目产品介绍

RFID 超高频抗金属标签。RFID 标签可粘贴在被管理物品上，用于物品数字化的辨识。将抗金属电子标签贴在金属上具有良好的读取性能，符合EPC C1G2（ISO 18000-6C）标准；RFID 标签初始化设备。根据需要集成RFID 读写装置、各种类型RFID 卡识别装置、条形码识别装置等设备，对RFID 标签进行数据初始化和流通状态处理，提高工作人员的物品管理效率。该设备可根据需要能通过扫描被管理物品条码对RFID 标签进行编写，进行数据初始化的加工工作。

RFID 超高频通道门。超高频通道门禁系统支持EPC C1 G2（ISO18000-6C）协议，内部集成高增益天线组、基于射频高速读写器及控制模组，拥有高速读取标签性能和良好的读写区域控制能力，可采用防盗位离线报警机制，可快速响应报警提示，防盗位可根据要求随意设置。产品提供标准RS232或RJ45接口，方便连接软件平台。产品采用窄波束天线实现读写范围的精确控制，进出管理中，配合标签实现自动化。

可编程灯带。编程灯带对于仓库货架等信息进行地址码的分配，配合编程控制器对设备地址进行亮灯指引。在系统获取领料单据时，领料单中物品所匹配的地址灯带根据系统设置的指令进行亮灯，为领料的行为进行精准的货物位置指引，提高领料的效率，节约寻找物品的时间；人脸识别门禁。人脸识别在无人值守仓库的应用中是作为核心身份认证的方式，通过后台系统的授权与门禁系统进行系统联动，将授权开门与人员记录进行匹配，可实现24小时仓库的无人值守，仓库为领料、还料等业务服务全天候响应。

智能称重物品柜。使用精确的重量感应技术，当库存物品从柜子中移除时智能地根据移除的重量进行自动记录。智能称重精准的感应技术有效的管理高使用率供应品。通过数据接口，数据对接入管理平台；无人值守仓库管理平台。是对整个无人值守仓库应用系统进行支撑及数据进行统一管理的软件管理平台，智慧化管理所有RFID 设备运行状态、远程管理、数据汇总，是对仓库应用物品数据、用户数据、审批数据流、无人值守仓库应用区域内智能设备进行统一监控和管理、实现无人值守仓库应用区域系统平台化管理的有效工具。

3 项目效益分析

随着各类行业的应急仓库规模的不断发展，仓储管理的被管理物资的种类和数量在日益增加，仓库物品的出入库频率随着业务量的扩大而急剧增加，仓储人员的日常作业也已复杂化和多样化，传统的仓库作业模式、物品申领方式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，严重影响了专业仓库的应急运行工作效率，成为制约专业仓库应急快速响应的一大障碍。

仓库引入“无人值守超市化”管理理念，在现有管理中利用物联网技术、RFID 无线射频技术、人脸识别授权仓储安全门禁等技术实现无人值守仓库的智能工作新模式后，仓库物品的管理实现了非接触、穿透式、无感自动识别，实时自动记录仓库被管理物资的入库、存储、无感出库、智能批量盘点等各环节的业务数据，保证仓储管理在系统工作的各个流程节点的数据获取的高效性和准确性，确保电网等专业应用仓库的应急及时准确、方便快捷地进行物品管理、掌握库存的真实数据，合理保持和控制库存。

3.1 经济效益分析

人工登录、条码识别与RFID 识别所耗费的时间（秒）分别为：1笔10/2/0.1，10笔,100/20/1，100笔1000/200/10，1000笔时分别为2小时47分、33分、1分40秒。将为电网应急仓库带来以下经济效益：打造仓库物品收、存、领等各个作业环节的透明化管理，提高各个作业环节的及时性、准确性，减少由于人工操作产生的误差，从而提高并量化服务质量，服务满意度争取达到98%以上；申领手续由传统纸质申请流程升级为移动设备端电子申请，效率提升80%以上；加快物品领取时间，达到无人管理的同时高效准确的完成物品查找和自助领取和归还的工作，真正实现了仓库作业的无纸化管理，准确率100%。

3.2 社会效益分析

无人值守仓库的应用在管理方式上优化了工作模式，降低了人力成本和仓库管理成本，推进了仓库运营人员在物力集约化管理的进程，提高专业管理仓储的信息化及精细化管理水平，提升仓储流程作业效率，管理效能得到有效提升，是逐步打造智慧库管的基础环节；无人值守仓库的实施提升服务社会的效率和服务质量。遇到突发应急、紧急抢修时，无人值守仓库的“自助领料”可实现全天候随到随领，避免了传统人工仓库管理在工作时间外紧急领料时间难以控制的问题，真正做到保质保量完成为人民群众的社会服务。

无人值守仓库的实施，在提高现代仓库管能力水平和信息化程度的同时，可有效提高库管人员的从业水平。由于智能设备、物联网技术具有远程化和自动化管理模式，因此工作人员通过现代化设备、系统科学管理，在仓库管理流通环节有智能储运管理技术的应用可使库管者从业水平大大提升，对人员教育素质和专业水平提升使其具有重大的社会价值和意义。