基 于RFID的倉儲管理系統

竇浩容

【摘要】 開發了一個基于RFID（射頻識別技術）的自動化倉儲管理系統，以RFID技術作為倉儲管理的技術紐帶，實現物品出入庫管理、庫存管理、防盜報警、報表管理和系統管理，方便不同人員進行統計、查詢和掌握貨物流動情況，完善管理機制，簡化人為操控。

【關鍵詞】 RFID 倉儲 管理系統 識別

Abstract： Developed an automated warehouse management system based on RFID（radio frequency identification technology）， with RFID technology as warehouse management technology link， realize items in-out warehouse management， inventory management， anti-theft alarm， report management and system management， convenient for different personnel statistics， query， and master the flows of goods， improve the management mechanism， simplify the manipulation.

Keyword：RFID； warehouse； management system； identify

一、系統總體架構

基于RFID的倉儲管理系統由電子標簽識別采集系統和后臺信息管理系統組成，這兩個系統互相聯系，共同完成智能倉儲管理的各個流程。

標簽識別采集系統主要利用閱讀器通過射頻通信采集標簽信息，并利用串口或異步通信方式完成標簽數據的上傳，最終存儲到中心數據庫，供后臺信息管理系統分析處理。

后臺信息管理系統負責與RFID讀寫器通信，將讀寫器上傳的數據轉換并插入到后臺信息管理系統的數據庫中，對采集到的標簽信息進行集中存儲、處理和顯示。其中，應用軟件包括入庫管理、出庫管理、盤存管理、防盜報警、報表管理和系統管理等模塊，能夠實現基于RFID的倉儲管理系統的基本功能。

二、硬件組成

本系統是一個綜合的解決方案，硬件系統包括電子標簽、天線、手持機和固定式讀寫器。RFID以電子標簽來識別物體，電子標簽通過電磁波與讀寫器進行數據交換，讀寫器可將讀寫命令傳送到電子標簽，再把電子標簽返回的數據傳送到后臺信息管理系統，由后臺信息管理系統完成電子標簽數據信息的存儲、管理和控制。

基于RFID的倉儲管理系統RFID硬件系統簡易拓撲圖如圖1所示。

2.1讀寫器

選用RFS-2334讀寫器，此類能夠讀寫符合ISO-18000-6C（EPC G2）標準的電子標簽。該讀寫器配備了以太網借口，可以直接接入internet，最多可接4個天線，工作頻率為902～928MHZ，通信接口為通用的RS232或以太網口，讀卡距離大于9m，具體距離與標簽及天線有關。功能特點是高速、穩定，主要用于智能交通、倉儲管理等領域。

2.2天線

選用RFA-900S天線，與RFS-2334讀寫器配套使用，工作頻率為902～928MHZ，增益為12dbi，線極化天線，阻抗為50Ω，。此類天線輻射距離較長，足夠倉儲管理應用。

2.3電子標簽

RFT-2005電子標簽：

此為普通紙質標簽，通信協議為ISO-18000-6C（EPC G2），工作頻率為902～928MHZ，具有96位EPC存儲空間，工作距離可達7m（與讀寫器發射功率和讀寫器天線的最大增益有關）。此類標簽適用于金屬物品。

FT-2209抗金屬電子標簽：

為無源超高頻抗金屬標簽，以Alien Higgs3芯片為核心，使用EPC Class1Gen2（ISO18000-6C）協議，固定讀寫測試距離為4-6m（30dBm），手持機測試距離為2-3m（28dBm），具有96位EPC存儲空間，防護等級達IP68。標簽識別距離遠，性價比高，堅固耐用，能在惡劣環境中使用。

2.4手持機

RFS-308手持機，可滿足5米的讀取距離，IP65三防等級，適應各種惡劣工作環境。并且具有超大電池續航能力，3.7v 6000mAh的超大鋰電池，可待機480小時以上。

三、軟件設計

后臺信息管理系統基于B/S架構，由中心數據庫服務器和應用軟件組成，實現對商品的智能入庫、出庫及盤存管理、防盜報警等，減少人工，提高工作效率及準確性，降低企業運營成本。

3.1入庫管理

本系統支持通過系統接口自動錄入入庫訂單，也可由倉儲管理員手動輸入，通過掃描電子標簽實現智能快速的上架入庫作業。入庫作業流程圖如圖2所示。

1）入庫訂單管理：入庫訂單記錄到達貨物的詳細相關信息，可通過系統接口從訂單系統傳遞，也可由倉儲管理員直接從系統界面手工輸入。倉儲管理員進入入庫訂單輸入界面，掃描入庫訂單的條碼，系統自動進入該單的收貨界面。

2）標簽信息綁定：將電子標簽與對應的商品信息進行綁定。通過導入入庫訂單獲取商品的詳細信息，包括貨號、種類、品名、規格、數量、入庫日期及保質期，以及系統預先分配的倉位信息等，在中心數據庫建立與電子標簽唯一的ID號的一一對應關系。

3）入庫上架：將所有商品放到待入庫區，從入通道運入倉庫內；當經過通道時，RFID讀寫器會自動識別標簽信息，若讀寫器識別的標簽信息及數量正確則入庫，若讀寫器識別的標簽信息錯誤或數量少時，系統則進行提示；在入庫時操作人員根據標簽信息和系統提示可將貨物存放到相應的倉庫區域，上架確認完成之后，由系統自動根據上架確認結果產生入庫記錄，并更新當前庫存，以及按庫內跟蹤號記錄庫存，同時依據預先設定的批次屬性組合產生相應的批次庫存。

3.2出庫管理

本系統根據各類出庫信息（調撥、分揀、送貨等等），通過RF掃描條碼的方式，確認各類出庫操作的準確（廠家、品名、數量等）；本系統支持訂單批次計劃揀選；可以自動生成和分配揀選任務，允許人工干預的系統自動提示揀選儲位；支持接力揀選與并發式揀選等。出庫作業流程圖如圖3所示。

1）出庫訂單管理：指對出庫訂單的維護及管理，包括出庫訂單的產生，修改，刪除，查詢等功能。 系統提供訂單分配功能對出庫訂單進行揀貨庫位的分配，系統提供分配規則，以便按批次號、庫位等條件來鎖定貨物。訂單分配完成之后，產生出庫訂單分配清單，即揀貨任務清單，系統中鎖定已分配庫存，后續出庫訂單將無法分配到已鎖定的庫存。也應支持手工分配訂單。

2）揀貨管理：通過揀貨管理功能對揀貨過程進行管控，打印揀貨任務清單。根據揀貨任務清單實行揀貨。揀貨可分為自動揀貨、半自動揀貨和人工揀貨，本項目所采取的揀選方式將會是自動/半自動/人工揀選相結合的方式。

3）出庫確認：揀貨完成后所有商品送到發貨區，經過出庫通道時，通過RFID讀寫器自動識別標簽信息，與出庫訂單對照，若讀寫器識別的標簽信息錯誤或數量不正確時，系統則進行提示，并控制報警設備報警；若讀寫器識別的標簽信息及數量正確則出庫，系統內做出庫確認，出庫并更新庫存，產生出庫記錄。

3.3庫存管理

分為庫存查詢和盤點管理功能。

1）庫存查詢：支持報表的個性化配置，提供多種關鍵字及不同維度的庫存查詢、統計及分析，提供庫存匯總查詢、庫存明細查詢、按供應商或品類、品名查詢等，包括同比、環比、累計、走勢圖等。

2）盤點管理：針對某些庫位或某些品種進行盤點，檢查庫存的產品代碼、品名、批號、數量、庫位、進倉單號、庫存狀態等是否賬實相符。

一般庫存盤點流程如圖4所示。通過清點庫存實物，帳物對比，對差異進行合理處理，保證賬物相符，保證物流庫存數據與總部系統庫存數據相符。本系統支持多種盤點方式：動態盤點、循環盤點、定期盤點及不定期抽樣盤點、指定盤點等。

根據盤點的范圍，可以提供全盤、庫區盤、貨物類別盤、單品盤等多種功能。在輸入實盤數量后，系統可以自動計算盤點差異，在盤點差異確認后，可以與“庫存調整”和“報廢”兩個功能相銜接，完成盤點結果處理，如果發生盤點差異，系統支持復盤。

3.4防盜報警

本系統提供防盜報警功能，對商品進行實時監控。

1）防盜模塊：當商品離開特定區域時，通過RFID讀寫器掃描商品信息，若商品不在出庫訂單上或數量不匹配時，彈出窗口提示管理員，并下發指令到報警模塊進行報警；

2）報警模塊：即報警器，收到指令后開啟聲音或其它方式報警，達到防盜報警的功能。

3.5報表管理

本系統支持用戶的各項查詢操作；支持常用的管理報表（庫位查詢報表、庫存查詢報表、作業查詢報表等）以及一些自定義的報表；支持組合查詢、模糊查詢等功能；支持對訂單狀態的跟蹤和查詢。

3.6系統管理

1）系統配置管理：對系統初始化和系統運行時的一些重要數據的設定和對系統運行中積累的歷史數據做備份和刪除處理。具體可分為對登錄的貨源信息的審核和管理、以及對在線訂單的格式、內容的審核和管理等。

2）系統權限管理：本系統的權限控制管理可以細化到每個功能模塊的操作權限，即新增、查找、修改、刪除等功能。針對不同管理人員，可以選擇不同的用戶權限。