基于RFID技術的企業倉儲運營管理系統設計與實現

黃星潔

摘 要：隨著世界經濟的發展，跨國公司的擴張，供應鏈管理理念的不斷發展，倉庫管理作為物流管理的核心部分和關鍵環節在企業競爭中占據重要地位。本文提出了一種基于RFID技術的倉儲管理系統以解決當前倉儲管理系統的效率不高的問題。本文主要介紹了RFID技術的基本概念和基本結構與原理，同時針對提出的基于RFID技術的倉儲管理系統，本文從系統組成，系統設計思路以及系統設計模塊幾方面進行了詳細闡述。最后總結出該系統和傳統倉儲管理系統相比的優勢。

關鍵詞：RFID；電子標簽；倉儲運營管理；系統設計

一、引言

隨著世界經濟的發展，跨國公司的擴張，供應鏈管理理念的不斷發展，倉儲管理系統是否有效成為企業在物流競爭中的重要的一環。倉庫管理作為當前物流管理的核心部分在中國卻未能受到足夠的重視，以致如今基本處于人工管理或半自動化管理狀態，還不能完全實現無線通訊和電子信息系統作業，管理效率比較低。為提高倉儲管理系統的效率，使倉儲環節作為完整供應鏈上的重要一環發揮出其最大的效益，從而大大降低企業的物流倉儲費用，本文提出并設計此基于RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術的倉儲管理系統。該系統以RFID技術為核心，結合計算機網絡系統，利用電子標簽對每一個需要管理的對象進行標記，讓每個被管理對象的性質、狀態、位置、歷史變化等信息隨時被管理人員實時了解掌控，從而使管理者制定出物資的合理管理對策和措施，以達到提高使用單位對倉儲運營水平和管理質量目的，將倉儲管理推入信息化時代。

二、RFID技術

1.基本概念

RFID技術又稱為無線射頻識別技術（RFID：Radio Frequeney Identifieation），它是一種無線電的信息識別技術。識讀器和電子標簽是RFID的主要實現部件，其識讀器的識讀范圍為幾厘米到幾米，在其識讀范圍內，識讀器發射無線電波可以將電子標簽內存儲的信息全部讀取，通過這種方法，RFID技術可對產品進行非接觸式的自動識別。電子標簽作為當下最為先進的非接觸感應技術元件，具有很多優勢，比如防沖撞、任意封裝、使用壽命長、可重復利用、存儲容量高等。其存儲容量可達296次方以上，因此，它可使世界上每一種商品都可以擁有獨一無二的電子標簽。因此RFID技術可實現對產品的唯一標識，批量貨物數據的瞬時讀取，以及對標簽存儲信息的重復讀寫。同時，商品一旦貼上電子標簽，就意味著它從工廠流水線到賣場上架，到被消費者最終購買，甚至到被使用結束后作為廢品被處理，其電子標簽被最終回收。在這整個過程中該商品都可以被追蹤管理，因此，若要實現物流過程中貨品被隨時跟蹤，RFID技術是一種非常有效的技術。

2.結構與原理

利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性實現對靜止或移動中的待識別物品進行自動機器識別是RFID的基本原理。通常，RFID系統有三大組成部分，分別為電子標簽、識讀（讀寫）器和天線，結構如圖1所示。電子標簽作為該系統的核心部件，由耦合元件及芯片組成，其內有用于和讀寫器射頻天線間進行通信的內置天線；讀寫器作為系統的讀寫者，負責電子標簽信息的讀取和寫入；天線作為系統的傳遞員，負責將電子標簽和讀寫器之間的射頻信號進行傳遞。

讀寫器讀取電子標簽信息的原理如下：讀寫器發射一定頻率的射頻信號形成其特有的射頻場，當電子標簽進入該射頻場時，其內置天線獲得感應電流。該感應電流流經標簽內升壓電路后被升壓從而為標簽提供能量。同時，該感應電流將其攜帶的貨品信息通過數字信號送入邏輯控制電路進行相應信息處理。之后，電子標簽通過其內置發送天線將其內置芯片內存儲的編碼等信息發送至天線。緊接著調節器將天線接收到的載波信號傳送至讀寫器進行解調和解碼操作，最后該電子標簽儲存的信號被送入后臺主系統進行處理。

三、基于RFID技術的倉儲管理系統組成

通常構成一個完整的基于RFID技術的倉儲管理系統需要以下三個部分：倉儲貨物信息及數據的自動識別系統；自動識別系統與應用程序接口又稱中間件；倉儲管理系統應用軟件。其中信息的采集和存儲工作由自動識別系統負責，對所采集的信息數據進行后期處理由倉儲管理應用系統軟件負責，此外為完成自動識別系統和應用系統軟件之間的通訊，需要有有效的交互協議，這由應用程序接口或中間件提供，同時中間件還負責將自動識別系統采集的數據信息轉換成應用軟件系統可以識別和利用的信息數據并完成信息傳遞。

四、基于RFID技術的倉儲管理系統設計

1.系統設計背景

傳統倉儲管理系統多使用條碼標簽進行貨物管理，但條碼標簽存在很多缺陷：易復制、易篡改、易損壞，人工書寫繁瑣、易出錯等。同時傳統倉儲管理系統中人工所占有的角色成分非常大，這樣會容易造成人工誤差同時也無形中提高了企業的經營成本。因此設計并建立自動化、高可靠的倉儲管理系統是相當必要的。

本文從公司物資管理實際出發，在設計前期對物資管理中到貨檢驗、出入庫、移庫移位、調撥、庫存盤點各環節的需求及風險以及現狀進行了深入調研，掌握了倉儲管理的整個流程以及其中各個環節的重點注意事項，進行系統設計時嚴格按照實際情況進行設計并力求達到最優成效。

2.系統設計思路

基于RFID的倉儲管理系統主要是以計算機、手持PDA（手持終端）等為基礎，通過通信網絡搭建的監控整個物流流程的系統。其核心是對每件貨物加電子標簽，相應地在倉庫各入口所需位置設置讀寫器，由讀寫器將相應頻率的超高頻信號發送出去。當貨物通過讀寫器時，意味著有電子標簽進入到此塊工作區域時，此時電子標簽被激活產生相應作用，將在芯片里存儲的信息由內置天線發送出去，當讀寫器收到發回的調制信號時，調制解調器會將信號解調及編碼，最后傳送到系統的中心處理端，對信息進行相應的處理。此外，庫內選取一些特定位置也設置一定數量的讀寫器，以了解掌握貨物在庫內的信息，這樣貨物從入庫開始的自動識別、定位、輸送、存取、出庫等全部作業過程都可利用倉儲管理系統對其進行全套信息化管理。系統結構示意圖如下：

3.系統設計模塊

本文設計的該系統包括貨物出入庫管理、貨物移庫、庫存盤點以及物資信息控制和跟蹤幾大模塊。

（1）貨物出入庫管理

首先，企業需建立完整的信息管理系統在貨物入庫前用以管理供應商和客戶信息。其次，供應商需提前將商品信息發送至倉儲中心管理系統以備倉儲管理人員處理和生成貨物預入庫信息。

貨物未入庫時，首先將貨物分類，并將倉庫區分出供不同貨物品種的存放區域，在每個區域貼上相應的電子標簽并給每個區編號，將倉庫編號信息和其內需存放的貨物信息存入總機數據庫相應位置，再通過讀寫器寫入相應倉庫區電子標簽中。當貨物入庫前首先通過電子標簽掃描確定其分屬倉庫區之后分派至特定倉庫。隨后貨物入庫通過電子標簽讀寫器時，讀取出的貨物相關信息將通過自動輸入到倉儲管理系統和預入庫信息進行比較核實。只有核實結果無誤或誤差處于規定范圍內，系統才準許貨物入庫同時儲存其庫存信息；一旦核實出錯，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

貨物準備出庫時，首先根據出庫計劃編制出庫單，出庫單及貨物具體位置被下載到數據手持終端，倉庫相關人員根據終端提示，到達指定庫位，然后用手持讀寫器讀取庫位標簽，系統確認為正確庫位后，從庫位上取出指定的貨物，出庫時貨物通過出口處的讀寫器，讀寫器對其電子標簽進行信息讀取，前端軟件通過讀取的信息與出庫單進行對比，若無誤，則順利出庫，之后對系統數據庫中的貨物信息進行狀態更新，改寫庫位標簽內容。一旦出現錯誤，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

（2）貨物移庫

當物品需要變更倉庫時，前端軟件點擊相應移庫操作按鈕，數據庫系統進行相應移庫數據處理，包括變更倉庫物品信息等，同時返回給工作人員手持終端移庫命令，工作人員接到目的庫位編號及移動物品數量后，進行相應的操作，操作完后向系統發回相應物品移庫成功信息，系統即可以更新數據庫，重新整理好數據

（3）庫存盤點

庫存盤點又分為自動盤點和人工盤點兩類。自動盤點即通過遠距離大面積讀寫器，將庫房內指定范圍的所有貨物信息全部讀取出來，將讀取出來的數據通過無線網絡傳送至后臺管理系統進行信息處理。自動盤點即無人工干預的全自動實時、分區盤點，同時保證盤點操作速度和準確性。人工盤點即倉庫管理人員根據實際情況選擇盤庫的范圍，倉庫管理人員將事先準備的盤庫單信息下載到手持終端內依據提示對所選貨物進行盤點。盤點完畢后，將手持終端內的數據上傳至后臺管理系統進行貨物實物數量和賬面數量的核對工作。

（4）倉庫管理系統維護

庫存量監控： 數據庫可以對庫存量高于或低于限值時進行識別并自動預警。當出現系統報警時，該系統將自動對各種物資的近期平均用量進行匯總并生成一份急需采購的物資清單和庫存超標的物資清單。倉庫管理人員可依此報表進行合理采購或及時取消訂貨， 從而將庫存量控制在合理范圍內。

庫房貨物監控：由于每件貨物都有電子標簽，因此系統可以很方便的隨時監控物資的相關參數，如貨物實際存放位置、存放時間和空間余量等， 此外，系統還可對存放位置不合理、存放時間超長、空間余量不足的貨物進行自動報警。

物資信息跟蹤：通過跟蹤貨物的系列和批號、貨物庫存情況以及隨時監控掌握貨物的出入庫情況，分發、生產單位的相關信息等，系統可對該貨物的整個供應鏈進行全程跟蹤管理并記錄備案為企業隨時提供準確的貨物可供應量信息以備企業決策。

貨物報損：管理人員對報損貨物進行登記，并經過報損申請批準后系統將自動對將報損貨物進行跟蹤，同時在數據庫對其報損明細建立備案。

五、結論

本文提出的基于RFID技術的倉儲管理系統具有以下特點。

（1）貨物通過射頻電子標簽被識別，貨物出入庫可實現不開箱識別，并且多個物品可實現同時識別，此外由于電子標簽識別避免了人工識別失誤，貨物識別準確率和效率都有提高。

（2）由于采用電子信息系統，全過程信息自動化，無需投入人力時間，因此縮短了貨物統計盤點時間，此外，和傳統倉儲管理系統需要人工統計報表相比，該系統只需前端軟件自動生成貨物倉儲情況報表即可實時掌握倉儲情況。

（3）系統的實時高效監控，使錯誤告警提示、事件追溯成為可能，倉庫系統運作實現全過程可視化管理，動態告警、查詢，將出錯率降低到最低，各業務形成流水線，井井有條地執行。

（4）減少了人工失誤率、降低了人工操作成本，為企業節省了倉儲成本、提升了物流效率。

綜上所述，基于RFID技術的倉儲運營管理系統和傳統倉儲管理模式相比有著十分顯著的優勢，雖然目前由于該系統成本較高，該系統并未能普及，但相信隨著計算機和互聯網技術的飛速發展，該系統將成為未來物流系統和供應鏈管理普遍采用的系統。

參考文獻：

[1]王曉華，周曉光，孫百生.基于RFID技術的倉儲管理系統設計[J].物流技術，2006（6）：16-24.

[2]張攀.基于RFID技術的物資倉儲管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2013.

[3]蘇琦.基于RFID技術的倉儲管理系統的優化與設計[D].西安：西安理工大學，2009.

[4]譚裴.基于RFID技術的倉儲管理系統方案設計[J].軟件導刊，2012（7）：81-82.

[5]張曉力，廉小親，翁貽方等.基于RFID技術的倉儲信息采集系統設計[J].微計算機信息，2007.

3.系統設計模塊

本文設計的該系統包括貨物出入庫管理、貨物移庫、庫存盤點以及物資信息控制和跟蹤幾大模塊。

（1）貨物出入庫管理

首先，企業需建立完整的信息管理系統在貨物入庫前用以管理供應商和客戶信息。其次，供應商需提前將商品信息發送至倉儲中心管理系統以備倉儲管理人員處理和生成貨物預入庫信息。

貨物未入庫時，首先將貨物分類，并將倉庫區分出供不同貨物品種的存放區域，在每個區域貼上相應的電子標簽并給每個區編號，將倉庫編號信息和其內需存放的貨物信息存入總機數據庫相應位置，再通過讀寫器寫入相應倉庫區電子標簽中。當貨物入庫前首先通過電子標簽掃描確定其分屬倉庫區之后分派至特定倉庫。隨后貨物入庫通過電子標簽讀寫器時，讀取出的貨物相關信息將通過自動輸入到倉儲管理系統和預入庫信息進行比較核實。只有核實結果無誤或誤差處于規定范圍內，系統才準許貨物入庫同時儲存其庫存信息；一旦核實出錯，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

貨物準備出庫時，首先根據出庫計劃編制出庫單，出庫單及貨物具體位置被下載到數據手持終端，倉庫相關人員根據終端提示，到達指定庫位，然后用手持讀寫器讀取庫位標簽，系統確認為正確庫位后，從庫位上取出指定的貨物，出庫時貨物通過出口處的讀寫器，讀寫器對其電子標簽進行信息讀取，前端軟件通過讀取的信息與出庫單進行對比，若無誤，則順利出庫，之后對系統數據庫中的貨物信息進行狀態更新，改寫庫位標簽內容。一旦出現錯誤，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

（2）貨物移庫

當物品需要變更倉庫時，前端軟件點擊相應移庫操作按鈕，數據庫系統進行相應移庫數據處理，包括變更倉庫物品信息等，同時返回給工作人員手持終端移庫命令，工作人員接到目的庫位編號及移動物品數量后，進行相應的操作，操作完后向系統發回相應物品移庫成功信息，系統即可以更新數據庫，重新整理好數據

（3）庫存盤點

庫存盤點又分為自動盤點和人工盤點兩類。自動盤點即通過遠距離大面積讀寫器，將庫房內指定范圍的所有貨物信息全部讀取出來，將讀取出來的數據通過無線網絡傳送至后臺管理系統進行信息處理。自動盤點即無人工干預的全自動實時、分區盤點，同時保證盤點操作速度和準確性。人工盤點即倉庫管理人員根據實際情況選擇盤庫的范圍，倉庫管理人員將事先準備的盤庫單信息下載到手持終端內依據提示對所選貨物進行盤點。盤點完畢后，將手持終端內的數據上傳至后臺管理系統進行貨物實物數量和賬面數量的核對工作。

（4）倉庫管理系統維護

庫存量監控： 數據庫可以對庫存量高于或低于限值時進行識別并自動預警。當出現系統報警時，該系統將自動對各種物資的近期平均用量進行匯總并生成一份急需采購的物資清單和庫存超標的物資清單。倉庫管理人員可依此報表進行合理采購或及時取消訂貨， 從而將庫存量控制在合理范圍內。

庫房貨物監控：由于每件貨物都有電子標簽，因此系統可以很方便的隨時監控物資的相關參數，如貨物實際存放位置、存放時間和空間余量等， 此外，系統還可對存放位置不合理、存放時間超長、空間余量不足的貨物進行自動報警。

物資信息跟蹤：通過跟蹤貨物的系列和批號、貨物庫存情況以及隨時監控掌握貨物的出入庫情況，分發、生產單位的相關信息等，系統可對該貨物的整個供應鏈進行全程跟蹤管理并記錄備案為企業隨時提供準確的貨物可供應量信息以備企業決策。

貨物報損：管理人員對報損貨物進行登記，并經過報損申請批準后系統將自動對將報損貨物進行跟蹤，同時在數據庫對其報損明細建立備案。

五、結論

本文提出的基于RFID技術的倉儲管理系統具有以下特點。

（1）貨物通過射頻電子標簽被識別，貨物出入庫可實現不開箱識別，并且多個物品可實現同時識別，此外由于電子標簽識別避免了人工識別失誤，貨物識別準確率和效率都有提高。

（2）由于采用電子信息系統，全過程信息自動化，無需投入人力時間，因此縮短了貨物統計盤點時間，此外，和傳統倉儲管理系統需要人工統計報表相比，該系統只需前端軟件自動生成貨物倉儲情況報表即可實時掌握倉儲情況。

（3）系統的實時高效監控，使錯誤告警提示、事件追溯成為可能，倉庫系統運作實現全過程可視化管理，動態告警、查詢，將出錯率降低到最低，各業務形成流水線，井井有條地執行。

（4）減少了人工失誤率、降低了人工操作成本，為企業節省了倉儲成本、提升了物流效率。

綜上所述，基于RFID技術的倉儲運營管理系統和傳統倉儲管理模式相比有著十分顯著的優勢，雖然目前由于該系統成本較高，該系統并未能普及，但相信隨著計算機和互聯網技術的飛速發展，該系統將成為未來物流系統和供應鏈管理普遍采用的系統。

參考文獻：

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[2]張攀.基于RFID技術的物資倉儲管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2013.

[3]蘇琦.基于RFID技術的倉儲管理系統的優化與設計[D].西安：西安理工大學，2009.

[4]譚裴.基于RFID技術的倉儲管理系統方案設計[J].軟件導刊，2012（7）：81-82.

[5]張曉力，廉小親，翁貽方等.基于RFID技術的倉儲信息采集系統設計[J].微計算機信息，2007.

3.系統設計模塊

本文設計的該系統包括貨物出入庫管理、貨物移庫、庫存盤點以及物資信息控制和跟蹤幾大模塊。

（1）貨物出入庫管理

首先，企業需建立完整的信息管理系統在貨物入庫前用以管理供應商和客戶信息。其次，供應商需提前將商品信息發送至倉儲中心管理系統以備倉儲管理人員處理和生成貨物預入庫信息。

貨物未入庫時，首先將貨物分類，并將倉庫區分出供不同貨物品種的存放區域，在每個區域貼上相應的電子標簽并給每個區編號，將倉庫編號信息和其內需存放的貨物信息存入總機數據庫相應位置，再通過讀寫器寫入相應倉庫區電子標簽中。當貨物入庫前首先通過電子標簽掃描確定其分屬倉庫區之后分派至特定倉庫。隨后貨物入庫通過電子標簽讀寫器時，讀取出的貨物相關信息將通過自動輸入到倉儲管理系統和預入庫信息進行比較核實。只有核實結果無誤或誤差處于規定范圍內，系統才準許貨物入庫同時儲存其庫存信息；一旦核實出錯，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

貨物準備出庫時，首先根據出庫計劃編制出庫單，出庫單及貨物具體位置被下載到數據手持終端，倉庫相關人員根據終端提示，到達指定庫位，然后用手持讀寫器讀取庫位標簽，系統確認為正確庫位后，從庫位上取出指定的貨物，出庫時貨物通過出口處的讀寫器，讀寫器對其電子標簽進行信息讀取，前端軟件通過讀取的信息與出庫單進行對比，若無誤，則順利出庫，之后對系統數據庫中的貨物信息進行狀態更新，改寫庫位標簽內容。一旦出現錯誤，系統將會提示錯誤信息，提醒工作人員解決。

（2）貨物移庫

當物品需要變更倉庫時，前端軟件點擊相應移庫操作按鈕，數據庫系統進行相應移庫數據處理，包括變更倉庫物品信息等，同時返回給工作人員手持終端移庫命令，工作人員接到目的庫位編號及移動物品數量后，進行相應的操作，操作完后向系統發回相應物品移庫成功信息，系統即可以更新數據庫，重新整理好數據

（3）庫存盤點

庫存盤點又分為自動盤點和人工盤點兩類。自動盤點即通過遠距離大面積讀寫器，將庫房內指定范圍的所有貨物信息全部讀取出來，將讀取出來的數據通過無線網絡傳送至后臺管理系統進行信息處理。自動盤點即無人工干預的全自動實時、分區盤點，同時保證盤點操作速度和準確性。人工盤點即倉庫管理人員根據實際情況選擇盤庫的范圍，倉庫管理人員將事先準備的盤庫單信息下載到手持終端內依據提示對所選貨物進行盤點。盤點完畢后，將手持終端內的數據上傳至后臺管理系統進行貨物實物數量和賬面數量的核對工作。

（4）倉庫管理系統維護

庫存量監控： 數據庫可以對庫存量高于或低于限值時進行識別并自動預警。當出現系統報警時，該系統將自動對各種物資的近期平均用量進行匯總并生成一份急需采購的物資清單和庫存超標的物資清單。倉庫管理人員可依此報表進行合理采購或及時取消訂貨， 從而將庫存量控制在合理范圍內。

庫房貨物監控：由于每件貨物都有電子標簽，因此系統可以很方便的隨時監控物資的相關參數，如貨物實際存放位置、存放時間和空間余量等， 此外，系統還可對存放位置不合理、存放時間超長、空間余量不足的貨物進行自動報警。

物資信息跟蹤：通過跟蹤貨物的系列和批號、貨物庫存情況以及隨時監控掌握貨物的出入庫情況，分發、生產單位的相關信息等，系統可對該貨物的整個供應鏈進行全程跟蹤管理并記錄備案為企業隨時提供準確的貨物可供應量信息以備企業決策。

貨物報損：管理人員對報損貨物進行登記，并經過報損申請批準后系統將自動對將報損貨物進行跟蹤，同時在數據庫對其報損明細建立備案。

五、結論

本文提出的基于RFID技術的倉儲管理系統具有以下特點。

（1）貨物通過射頻電子標簽被識別，貨物出入庫可實現不開箱識別，并且多個物品可實現同時識別，此外由于電子標簽識別避免了人工識別失誤，貨物識別準確率和效率都有提高。

（2）由于采用電子信息系統，全過程信息自動化，無需投入人力時間，因此縮短了貨物統計盤點時間，此外，和傳統倉儲管理系統需要人工統計報表相比，該系統只需前端軟件自動生成貨物倉儲情況報表即可實時掌握倉儲情況。

（3）系統的實時高效監控，使錯誤告警提示、事件追溯成為可能，倉庫系統運作實現全過程可視化管理，動態告警、查詢，將出錯率降低到最低，各業務形成流水線，井井有條地執行。

（4）減少了人工失誤率、降低了人工操作成本，為企業節省了倉儲成本、提升了物流效率。

綜上所述，基于RFID技術的倉儲運營管理系統和傳統倉儲管理模式相比有著十分顯著的優勢，雖然目前由于該系統成本較高，該系統并未能普及，但相信隨著計算機和互聯網技術的飛速發展，該系統將成為未來物流系統和供應鏈管理普遍采用的系統。

參考文獻：

[1]王曉華，周曉光，孫百生.基于RFID技術的倉儲管理系統設計[J].物流技術，2006（6）：16-24.

[2]張攀.基于RFID技術的物資倉儲管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2013.

[3]蘇琦.基于RFID技術的倉儲管理系統的優化與設計[D].西安：西安理工大學，2009.

[4]譚裴.基于RFID技術的倉儲管理系統方案設計[J].軟件導刊，2012（7）：81-82.

[5]張曉力，廉小親，翁貽方等.基于RFID技術的倉儲信息采集系統設計[J].微計算機信息，2007.