基于RFID技術的后方倉庫管理系統設計

王孟夏，程啟超，劉宇杰 （空軍勤務學院，江蘇 徐州 221000）

基于RFID技術的后方倉庫管理系統設計

王孟夏，程啟超，劉宇杰 （空軍勤務學院，江蘇 徐州 221000）

針對部隊后方倉庫管理中普遍存在數據采集不準、信息化程度不高的問題，以RFID技術為核心，提出了一種基于RFID的后方倉庫管理系統，實現后方倉庫物資數據采集的實時性、準確性，提高倉庫工作人員的工作效率。

RFID；后方倉庫；管理系統

0 引 言

隨著軍事斗爭任務加劇，裝備物資的使用頻率與消耗數量日益增加，部隊對于倉庫保障工作的要求越來越高，同時也帶來倉庫管理工作任務的增加。當前，我軍大部分后方倉庫管理主要采用兩種方式：一是人工管理。這種管理主要是靠手工錄入，每次盤查庫存信息時必須對所有的裝備物資進行盤查，效率低且出錯率高，大量物資積壓，得不到及時的利用，造成極大資源浪費。二是條形碼管理。這種管理方式能提高裝備物資出庫、入庫的速度，提高工作效率，節約人力資源，但也存在著條形碼易被復制和被化學物品腐蝕、數據易丟失等缺陷。針對當前部隊后方倉庫管理手段不豐富、信息化程度不高的問題，本文借鑒國內外RFID技術的先進成果，研究利用基于RFID技術的后方倉庫管理系統。

1 RFID技術工作原理

RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號方式進行非接觸雙向通信，達到自動識別目標對象目的并獲取相關數據信息。它具有無接觸式、大容量、快速、高容錯、抗干擾和耐腐蝕、安全可靠的信息識別等優點，目前已被廣泛應用于現代物流管理領域。通常情況下，RFID系統由電子標簽、讀寫器、天線和通信網絡系統四大部分組成。其工作原理是，當標簽（無源標簽或被動標簽）進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者標簽（有源標簽或主動標簽）主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理[1]。

RFID在倉儲管理中的主要作用是自動采集貨物到貨、入庫、移庫、出庫時的數據，包括貨物名稱、規格、種類、型號等，并自動分析貨物的信息，根據數據整合，經過技術手段找到提高倉庫管理效率的方案。其基本原理如圖1所示。

圖1 RFID工作原理圖

2 系統需求分析

部隊后方倉庫是為了保證部隊戰時和平時物資需求而設立的，其核心任務是搞好物資的儲備供應。因此，基于RFID的后方倉庫管理系統應圍繞做好儲備物資的管理工作展開。后方倉庫具有儲存物資多、儲存周期長、管理工作困難等特點，基于此，本系統應具有以下三個主要功能。

出入庫管理功能。后方倉庫裝備物資種類較多，數量較大，出入庫頻繁，需要借助RFID技術的特點實現對裝備物資進出倉庫自動識別，達到精確統計貨物信息、減輕管理員工作量的效果。

庫區盤點功能。對庫存物資進行盤點是倉庫管理員的工作之一。常規情況下，倉庫管理員人工盤點，效率低且準確率不高，需要借助RFID實現庫區物資快速盤點。

預警功能。后方倉庫部分裝備物資儲存周期較長，長時間存放容易損耗物品的使用價值，這便要求系統要能對庫存物資存放的時間進行預警。同時，部分裝備物資的儲存對溫濕度要求較高，系統需提供溫濕度預警功能。

3 系統方案設計

3.1 系統的架構設計

本系統面向部隊后方倉庫裝備物資的管理自動化、信息化而設計，主要用于裝備物資出入庫自動識別管理。系統將RFID技術與管理信息系統相結合，實現對裝備物資自動識別和信息化管理，有效、準確地識別、采集、記錄和上傳進出庫房的裝備物資信息，實現動態監控存放點的溫濕度信息，實現對裝備物資存放地點的監控，從而建立起部隊后方倉庫管理信息系統。系統架構如圖2所示。

圖2 基于RFID的后方倉庫管理系統架構

3.2 系統硬件設計

（1）電子標簽。鑒于超高頻標簽具有傳送數據快、閱讀距離大、作用范圍廣、防沖突機制好、數據存儲時間長等優點，非常適合應用于倉儲管理中，因此RFID標簽選用超高頻段的電子標簽[2]。在儲物貨架和貨位上選用金屬標簽，減少金屬貨架帶來的識別影響；在物資包裝箱上選用普通超高頻電子標簽，降低成本。

（2）讀卡器。讀卡器主要包括RFID閱讀器、手持終端和定位器三種，通過串行外設接口與S3C44BOX相連。以ARM11為架構的S3C44BOX作為本讀卡器的核心控制器和運算器，與RAM和Flash通過地址總線和數據總線進行連接，讀卡器的結構如圖3所示。

圖3 讀卡器結構圖

（3）RFID中間件。RFID中間件是射頻識別系統與應用系統之間數據傳輸的中間媒介，從應用程序端使用中間件所提供的一組通用應用程序接口（API），即可連接到RFID讀寫器，讀取RFID標簽數據。這樣一來，即使存儲RFID標簽情報的數據庫軟件或后端應用程序增加或改由其他軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發生時，應用端不需修改也能處理，省去多對多連接的維護復雜性問題。本系統可選取主流廠商BEA的RFID中間件產品。其架構體系如圖4所示，可以清晰的獲知系統信息的數據流程。

圖4 RFID中間件架構體系

3.3 系統功能模塊設計

該系統主要功能包括系統管理、基本信息管理、出入庫管理、庫存管理以及查詢功能等，其功能組成如圖5所示。

系統主要功能說明如下：

系統管理和基本信息管理：這兩個模塊都屬于對系統數據的基礎管理。可以實現對人員信息、貨物信息、貨區信息的基礎管理，實現對角色權限的變更和系統維護工作。

出入庫管理：是本系統的核心功能。其中，入庫管理是實現貨物的入庫操作，包括入庫單的錄入、修改、刪除，入庫貨位的自動及手動分配等。出庫管理主要實現貨物出庫任務的操作，包括出庫單的錄入、修改和刪除，出庫任務的自動及手動生成等。移庫管理主要實現移庫任務的錄入、修改和刪除。

庫存管理：是對倉庫現有裝備物資的信息化管理。包括對倉庫現有庫存的盤點、當前貨位的統計，并提供庫存預警、過期預警、溫濕度預警三大預警功能。

圖5 系統功能模塊

查詢功能：倉庫管理員通過查詢功能，實現入庫單、出庫單、移庫單的查詢和貨物查詢、庫位查詢、系統日志查詢等基礎功能。

3.4 系統關鍵業務流程設計

基于RFID技術的軍用倉庫管理系統的核心是：在每套裝備或物資的包裝箱上附加電子標簽，在各個庫房的入口、堆垛區附近設置RFID讀寫器，使得裝備物資在通過讀寫器時，讀寫器可以通過電子標簽獲得附帶的信息。同時，在庫房內挑選適當位置安置溫濕度傳感器，實時監控倉庫的溫濕度情況[3]。

3.4.1 入庫作業流程

倉庫管理系統接收到入庫作業指令后，倉庫管理員了解相關業務資料信息，做好貨物接收準備。當貨物準備入庫時，RFID讀寫器自動讀取電子標簽中的信息，系統自動比較實際入庫信息與預入庫信息，如信息不符，發出警告并由相關業務部門工作人員解決，如信息無誤，系統將按照最佳存儲方式自動分配庫位，同時生成入庫單。入庫作業流程如圖6（1）。

3.4.2 出庫作業流程

倉庫管理員獲取出庫作業指令，了解相關作業細節，并借助倉庫管理系統制定出庫計劃，編制出庫單，工作人員依據出庫單上的方案進行出庫作業。當貨物出庫時，RFID閱讀器自動讀取貨物電子標簽上的信息，并判斷是否為出庫單中的貨物，貨物順利出庫后，倉庫管理系統刷新庫存清單和出入庫記錄。出庫作業流程如圖6（2）。

圖6 貨物入庫及出庫流程圖

3.4.3 庫存盤點流程

根據倉庫管理系統盤點計劃選擇要進行盤點的倉庫或庫區，并生成盤點清單。系統定位到需要盤點的倉庫或庫區，借助無線網絡將盤點指令發送到RFID讀寫器，讀寫器根據指令開始讀取數據并通過無線網絡傳輸至系統中，倉庫系統比較實際盤點信息與盤點清單之間的差異，生成表格。

4 結束語

本文以RFID技術為核心，將重點放在后方倉庫物資的跟蹤與出入庫物資信息的收集上，設計了一套基于RFID的后方倉庫管理信息系統，提高了后方倉庫的裝備物資儲存能力，提升了作業效率，實現了對儲備物資的信息化管理。

[1] 周曉光，王曉華.射頻識別技術原理與應用[M].北京：北京人民郵電出版社，2006:26-35.

[2] 司禹，馮鵬,等.基于無源超高頻RFID溫度標簽的溫度監測系統[J].傳感器與微系統，2017(1):78-80.

[3] 楊業娟，胡孔法.基于RFID的物流倉儲管理信息系統的分析和設計方案[J].現代電子技術，2015(7):109-112.

Design of Rear Depots Management System Based on RFID

WANG Mengxia,CHENG Qichao,LIU Yujie (Air Force Logistics College,Xuzhou 221000,China)

Aiming at the problems of data collection and low degree of information in the rear depots management,this paper puts forward a kind of to realize the real-time and accuracy of data collection in the rear depots,improves the efficiency of depots staff.

RFID;rear depots;management system

E243

A

1002-3100(2017)08-0128-03

2017-05-08

王孟夏（1994-），男，山東臨沂人，空軍勤務學院學員一大隊一隊碩士研究生，研究方向：軍事后勤指揮控制與技術；程啟超（1965-），男，安徽宿州人，空軍勤務學院飛行保障指揮系，副教授，研究方向：空軍后勤信息化；劉宇杰（1993-），男，山東臨沂人，空軍勤務學院學員一大隊一隊碩士研究生，研究方向：軍事后勤指揮控制與技術。