基于RFID的海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)設計

孟 猛 ，孫繼華

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院 科技信息研究所，海南 儋州 571737；2.海南省熱帶作物信息技術應用研究重點實驗室，海南 儋州 571737）

1 前言

海南省是我國唯一的熱帶省區(qū)，也是我國熱帶農(nóng)產(chǎn)品的重要生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值一直占海南省GDP的三分之一以上。近年來，隨著海南國際旅游國家戰(zhàn)略的實施，熱帶高效和優(yōu)勢特色農(nóng)業(yè)得到了快速發(fā)展，熱帶果蔬產(chǎn)業(yè)不斷擴大，成為全國人民的“菜籃子”和“果盤子”，出島量逐年攀升，產(chǎn)業(yè)整體效益明顯增加，熱帶農(nóng)業(yè)已成為海南的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民收入的重要來源。然而長期以來，海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品集中上市后，受到“難賣”和價格季節(jié)性波動以及常溫儲藏的影響，腐爛損失情況嚴重。因此建設熱帶農(nóng)產(chǎn)品倉儲冷庫，加強熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫信息化管理已迫在眉睫。冷庫是冷鏈物流的重要組成部分，然而當前的冷庫管理信息系統(tǒng)不夠完善，大多采用手動和單機控制，真正意義上的信息化與自動化庫存管理尚未實現(xiàn)[1]。基于此，本文采用無線射頻識別、計算機等信息化技術，開展了基于RFID的海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)設計。

2 基于RFID的海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)結構概述

基于RFID的海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)的總體架構如圖1所示。在冷庫管理中，主要通過固定式讀寫器和手持讀寫器對冷庫農(nóng)產(chǎn)品出入庫進行管理。

（1）通過固定式讀寫器對農(nóng)產(chǎn)品出入庫進行管理的操作是：農(nóng)產(chǎn)品出入庫時，通過固定式讀寫器射頻覆蓋區(qū)域，讀寫器讀取到農(nóng)產(chǎn)品包裝袋上的扎帶標簽。然后通過局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)上傳到冷庫終端PC機上，PC機通過網(wǎng)絡與服務器數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互，并完成相應的數(shù)據(jù)服務請求。

（2）通過手持讀寫器對農(nóng)產(chǎn)品進行盤點校驗的操作是：用手持讀寫器掃描農(nóng)產(chǎn)品包裝袋上的扎帶標簽，并通過無線接入點連接到局域網(wǎng)，與服務器數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互，并完成相應的數(shù)據(jù)服務請求。

2.2 系統(tǒng)軟件設計

針對當前農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理的實際需求，按照日常的業(yè)務流程規(guī)范，開發(fā)出穩(wěn)定的、可操作性的、容易集成和擴展的軟件系統(tǒng)。

2.2.1系統(tǒng)軟件總體架構。該系統(tǒng)軟件主要由農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理服務器端系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理客戶端系統(tǒng)、手持機客戶端系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品冷庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等幾部分組成。圖2是基于RFID的農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)軟件邏輯圖。①表現(xiàn)層：主要是指用戶可見的冷庫管理系統(tǒng)操作界面，完成用戶操作請求的接受以及數(shù)據(jù)返回。②業(yè)務邏輯層：實現(xiàn)冷庫管理系統(tǒng)的具體功能模塊的操作，規(guī)定需要操作的相關數(shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)訪問層：負責對系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫的訪問，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中原始數(shù)據(jù)的直接操作。

同時，針對用戶特性，系統(tǒng)設計為C/S與B/S相結合的結構并采用基于MVC的多層技術架構，同時引入RFID技術，便于數(shù)據(jù)信息的采集，大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)、部署、升級、維護成本。同時，該系統(tǒng)軟件以ASP.NET為網(wǎng)絡開發(fā)平臺，采用Microsoft Visual Studio2008作為編程開發(fā)工具，以SQL Server 2008作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫。采用面向對象的方法，利用ASP.NET的強大類庫和語言優(yōu)勢，編程實現(xiàn)業(yè)務邏輯和操作流程，開發(fā)出滿足用戶需求的功能模塊，并在應用測試中不斷完善。

2.2.2 系統(tǒng)軟件主要功能。系統(tǒng)軟件功能框架如圖3所示，包括基本信息管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品入庫管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品出庫管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品在庫管理模塊、系統(tǒng)管理維護模塊五大功能模塊，每個功能模塊下又分為幾個小功能模塊。

圖3 冷庫管理系統(tǒng)軟件功能模塊圖

（1）農(nóng)戶信息管理。通過農(nóng)戶信息管理模塊，可以管理農(nóng)戶的個人賬號信息、查看農(nóng)戶存放農(nóng)產(chǎn)品的統(tǒng)計信息、給農(nóng)戶辦理用戶卡。用戶卡為農(nóng)戶在冷庫辦理業(yè)務的身份識別卡，通過無線射頻讀取卡片信息。

（2）農(nóng)產(chǎn)品信息管理。該模塊主要管理冷庫中存放的農(nóng)產(chǎn)品的屬性信息，用戶可以自行添加、刪除各類農(nóng)產(chǎn)品屬性信息。

（3）庫位信息管理。該模塊主要管理冷庫的各項屬性信息，包含號、區(qū)域號、冷庫容積等。

（4）員工信息管理。該模塊主要管理冷庫工作人員的身份信息、賬號等。

（5）農(nóng)產(chǎn)品入庫管理。根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的所屬農(nóng)戶、種類的不同，分別放入不同的冷庫、不同的區(qū)域。農(nóng)產(chǎn)品進入冷庫時，RFID固定讀寫器自動讀取農(nóng)產(chǎn)品外包裝上的電子標簽信息，管理人員只需要在系統(tǒng)中添加農(nóng)產(chǎn)品所放置的庫位信息。系統(tǒng)實時將入庫信息上傳到服務器數(shù)據(jù)庫中，自動更新庫存信息，完成入庫操作。

（6）農(nóng)產(chǎn)品出庫管理。根據(jù)農(nóng)戶的出庫要求，在庫存信息中查詢到該農(nóng)戶的農(nóng)產(chǎn)品存放庫位，出庫時，RFID固定讀寫器讀取到農(nóng)產(chǎn)品上的電子標簽信息，系統(tǒng)實時將出庫信息上傳到服務器數(shù)據(jù)庫中，自動更新保存。

（7）農(nóng)產(chǎn)品在庫管理。通過該模塊可以查詢某農(nóng)戶農(nóng)產(chǎn)品存放的位置、在庫數(shù)量、儲存時間等。同樣，還可以查詢小庫或者整庫存放農(nóng)產(chǎn)品的種類、總量等信息。

（8）員工權限管理。安全性是信息系統(tǒng)要考慮的重要問題，當不同角色用戶登錄到系統(tǒng)中時，為防止用戶的非法操作和入侵，就要進行分角色權限管理。

（9）數(shù)據(jù)備份恢復。數(shù)據(jù)備份恢復主要是為了防止誤操作或者系統(tǒng)故障等意外原因導致的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)丟失，進一步增強系統(tǒng)的安全性。

2.3 系統(tǒng)業(yè)務介紹

2.3.1 入庫管理。農(nóng)產(chǎn)品入庫管理子系統(tǒng)的主要功能設計如圖4所示。

（1）用戶登記：農(nóng)戶的農(nóng)產(chǎn)品到達后，持用戶卡到管理人員處刷卡登記。

（2）標簽發(fā)放：管理人員根據(jù)待入庫農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量發(fā)放相應數(shù)量的RFID扎帶電子標簽，并通過桌面讀寫器給標簽寫入用戶信息。

（3）標簽固定：農(nóng)戶將寫入信息的扎帶電子標簽固定到農(nóng)產(chǎn)品包裝袋的綁口處。

（4）搬運入庫：固定好扎帶電子標簽后的農(nóng)產(chǎn)品由農(nóng)戶自行搬運入庫，冷庫門口讀寫器自動讀取電子標簽信息。

（5）登記庫位：農(nóng)產(chǎn)品搬運入庫后，放置在管理人員規(guī)定的位置，同時管理員在系統(tǒng)中記錄該農(nóng)戶農(nóng)產(chǎn)品所放庫位。

2.3.2 出庫管理。農(nóng)產(chǎn)品出庫管理子系統(tǒng)的主要功能設計如圖5所示。

（1）用戶登記：農(nóng)戶準備農(nóng)產(chǎn)品出庫時，持用戶卡到管理人員處刷卡登記。

（2）農(nóng)產(chǎn)品查詢：管理人員根據(jù)農(nóng)戶的出庫要求查詢待出庫的農(nóng)產(chǎn)品存放的庫位。

（3）搬運出庫：農(nóng)戶到農(nóng)產(chǎn)品所在庫位搬運出庫，通過冷庫門口的讀寫器射頻信號覆蓋區(qū)域時，讀寫器自動讀取電子標簽信息。

（4）標簽回收：農(nóng)產(chǎn)品搬運出庫后，拆下扎帶電子標簽，管理人員回收扎帶電子標簽。

2.3.3 在庫管理

（1）庫存統(tǒng)計：通過庫存統(tǒng)計功能可以查看農(nóng)產(chǎn)品在庫情況的綜合統(tǒng)計信息，包括庫存總量、庫存流水等信息。

（2）農(nóng)產(chǎn)品查詢：提供對庫存農(nóng)產(chǎn)品的所屬農(nóng)戶、農(nóng)產(chǎn)品種類、庫存量、存放區(qū)域等不同條件的關鍵字組合查詢功能。

3 結論

為了確保海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品集中上市后，農(nóng)產(chǎn)品不受“難賣”、價格季節(jié)性波動及常溫儲藏導致腐爛等因素的影響，本文針對當前冷庫管理信息系統(tǒng)不夠完善，大多采用手動和單機控制，尚未與計算機技術相結合等實際情況，通過對RFID的工作原理及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，設計了基于RFID的海南熱帶農(nóng)產(chǎn)品冷庫管理信息系統(tǒng)。主要工作總結如下：

（1）針對用戶特性，系統(tǒng)設計為C/S與B/S相結合的結構，并采用基于MVC的多層技術架構，同時引入RFID技術，便于數(shù)據(jù)信息的采集。

（2）該系統(tǒng)軟件采用面向對象的方法，以ASP.NET為網(wǎng)絡開發(fā)平臺，采用Microsoft Visual Studio 2008作為編程開發(fā)工具，以SQLServer 2008作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫。

（3）在冷庫管理中，主要通過固定式讀寫器和手持讀寫器對冷庫農(nóng)產(chǎn)品出入庫進行管理。

（4）該系統(tǒng)軟件主要功能包括基本信息管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品入庫管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品出庫管理模塊、農(nóng)產(chǎn)品在庫管理模塊、系統(tǒng)管理維護模塊五大功能模塊。