基于RFID技術(shù)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文/許虹

0.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展的另一個(gè)新高峰[1]。相應(yīng)的，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕钪小FID技術(shù)是被應(yīng)用的最為成熟的一種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[2]。

1.基于RFID技術(shù)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 基于RFID技術(shù)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總架構(gòu)

如圖1所示為物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。利用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)給倉(cāng)庫(kù)中的每個(gè)物品進(jìn)行編號(hào)，并貼上電子標(biāo)簽。物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽搭建的具體步驟為：第一步，對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行清點(diǎn)分類。第二步，對(duì)分類完成后的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行編碼。第三步，利用讀寫器將倉(cāng)庫(kù)中的物資產(chǎn)品的信息進(jìn)行錄入。第四步，將編好的電子標(biāo)簽打印下來(lái)，不同種類的標(biāo)簽采用不同的顏色。粘貼到分類物品上，方便工作人員對(duì)物品進(jìn)行清點(diǎn)。本文所設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的基本運(yùn)行思路為：第一步，利用RFID技術(shù)采集倉(cāng)庫(kù)中物品的名稱、數(shù)量、來(lái)源、保質(zhì)期等信息。第二步，利用讀寫器功能將所采集到的信息制成電子標(biāo)簽。方便工作人員盤點(diǎn)物品，使得倉(cāng)庫(kù)物品出庫(kù)和入庫(kù)效率更高。第三步，在倉(cāng)庫(kù)設(shè)置在線監(jiān)控，使工作人員能夠隨時(shí)隨地掌握倉(cāng)庫(kù)中物品的位置和余量。另一方面，在線監(jiān)控能夠保障倉(cāng)庫(kù)的安全，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)中的異常，也方便出現(xiàn)問(wèn)題后的事后查詢追責(zé)。方便了對(duì)倉(cāng)庫(kù)的管理，提高工作效率。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本文所設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的具體工作流程為：第一步，使用讀寫器向外發(fā)射射頻信號(hào)，覆蓋整個(gè)倉(cāng)庫(kù)。第二步對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行清點(diǎn)分類。對(duì)分類完成后的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行編碼。第三步，利用讀寫器將倉(cāng)庫(kù)中的物資產(chǎn)品的信息進(jìn)行錄入。第四步，將編好的電子標(biāo)簽打印下來(lái)，不同種類的標(biāo)簽采用不同的顏色。粘貼到分類物品上。第五步，將所有物品的信息和編碼上傳到后臺(tái)終端進(jìn)行儲(chǔ)存，搭建數(shù)據(jù)庫(kù)。

在本文所設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中最重要的就是物品的出庫(kù)和入庫(kù)。物品的出庫(kù)和入庫(kù)具體流程如下：（1）物品的入庫(kù)流程：第一步，對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行清點(diǎn)分類。對(duì)分類完成后的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行編碼。利用讀寫器將倉(cāng)庫(kù)中的物資產(chǎn)品的信息進(jìn)行錄入。將編好的電子標(biāo)簽打印下來(lái)，粘貼到分類物品上。第二步，將不同種類的物品進(jìn)行分區(qū)堆放，方便工作人員的尋找。第三步，在物品的分區(qū)中設(shè)置使用者查詢標(biāo)簽。當(dāng)物品需要入庫(kù)的時(shí)候，工作人員根據(jù)物品分區(qū)中的使用者查詢標(biāo)簽就能夠快速查詢到該物品在倉(cāng)庫(kù)中的剩余數(shù)量。根據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)量是否滿倉(cāng)來(lái)選擇是否對(duì)該類物品進(jìn)行入庫(kù)操作。（2）物品的出庫(kù)流程：物品出庫(kù)時(shí)的前期操作與入庫(kù)的前期操作一致。當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中的物品余量超過(guò)倉(cāng)庫(kù)的最大容量時(shí)，需要對(duì)一些種類的物品進(jìn)行轉(zhuǎn)移。這時(shí)候需要在終端設(shè)置物品信息轉(zhuǎn)移操作指令。將所轉(zhuǎn)移的物品信息進(jìn)行打包操作，直接將數(shù)據(jù)包通過(guò)讀寫器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)倉(cāng)庫(kù)。這樣能夠防止物品信息的丟失。另一方面，這樣操作能夠大大縮短工作人員的物品清點(diǎn)時(shí)間，有效地提高了工作人員的工作效率。當(dāng)被轉(zhuǎn)移的倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)接收完畢物品信息數(shù)據(jù)包后，會(huì)發(fā)送一封返回信。原始倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)接收到返回信后，將被轉(zhuǎn)移物品的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除操作。這樣很好地節(jié)省了終端數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)空間。

1.2 功能模塊設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)主要的功能模塊為：系統(tǒng)管理模塊、實(shí)際應(yīng)用模塊、幫助功能模塊。這三個(gè)模塊下又存在著不同功能的小模塊。（1）系統(tǒng)管理模塊：主要功能是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供保障，對(duì)系統(tǒng)的權(quán)限設(shè)置進(jìn)行維護(hù)。主要分為三個(gè)不同功能的小模塊。數(shù)據(jù)備份模塊：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的物品信息進(jìn)行備份操作。同時(shí)將過(guò)期數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，更新倉(cāng)庫(kù)中的物品信息。數(shù)據(jù)還原模塊：物品的信息通過(guò)備份模塊備份后就會(huì)上傳到終端。如果工作人員不小心將有用的信息刪除后，可以通過(guò)數(shù)據(jù)還原模塊進(jìn)行找回。系統(tǒng)權(quán)限模塊：為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行安全，保證數(shù)據(jù)不被泄露或者篡改，該模塊將進(jìn)入系統(tǒng)的用戶進(jìn)行分類。賦予不同種類的用戶不同的使用權(quán)限。用戶只能在自己權(quán)限內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)操作。（2）實(shí)際應(yīng)用模塊：該模塊是本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中最主要的一部分。主要分為物品出庫(kù)和入庫(kù)、物品種類清點(diǎn)、在線實(shí)時(shí)監(jiān)控、事件追蹤等小模塊。前文對(duì)出庫(kù)和入庫(kù)、物品種類清點(diǎn)、在線實(shí)時(shí)監(jiān)控都做了詳細(xì)的描述。在此對(duì)事件追蹤模塊進(jìn)行闡述。事件追蹤模塊：對(duì)于事后發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤或失誤，進(jìn)行事件追溯處理，做到全監(jiān)控可追溯，做好相應(yīng)的處理，追究當(dāng)事人的責(zé)任，把損失降低到最小值。（3）幫助功能模塊：主要為初次使用本系統(tǒng)的用戶設(shè)計(jì)，講解本系統(tǒng)的用法，使工作人員能很快上手，快速進(jìn)入到工作環(huán)節(jié)。

1.3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

對(duì)于本系統(tǒng)界面實(shí)現(xiàn)，其重點(diǎn)的就在于對(duì)數(shù)據(jù)信息的顯示，本系統(tǒng)的核心是信息的管理、處理，而將這些結(jié)果反饋給用戶即涉及數(shù)據(jù)信息的顯示。完整明確易懂的顯示方式應(yīng)用于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)。（1）表現(xiàn)方式多樣化。千篇一律的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式會(huì)引起用戶的視覺(jué)、思維疲勞，為合理、得當(dāng)?shù)摹按碳ぁ庇脩舻摹跋嚓P(guān)神經(jīng)”，顯示數(shù)據(jù)時(shí)可用到圖文結(jié)合，顏色區(qū)分，大小變換等，甚至加上相關(guān)“聲音刺激”，讓用戶使用系統(tǒng)的時(shí)候不覺(jué)乏味。（2）突出相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶操作數(shù)據(jù)時(shí)必定有些數(shù)據(jù)是對(duì)相應(yīng)頁(yè)面操作相關(guān)的，而有些是完全無(wú)關(guān)聯(lián)的，實(shí)現(xiàn)是應(yīng)避免無(wú)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)擾亂用戶的視覺(jué)，將有關(guān)數(shù)據(jù)突出地呈現(xiàn)在用戶面前。同時(shí)可使用一些標(biāo)記來(lái)突出相關(guān)數(shù)據(jù)，可采用人性化設(shè)計(jì)，如采用人類預(yù)知的顏色，在出錯(cuò)時(shí)，錯(cuò)誤信息用紅色標(biāo)記等。（3）錯(cuò)誤代碼可讀性。系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，將系統(tǒng)內(nèi)部錯(cuò)誤代碼進(jìn)行解碼后，用淺顯易懂的文字向用戶提供提示信息。（4）多窗口結(jié)合顯示。當(dāng)遇到多模塊多數(shù)據(jù)顯示時(shí)，使用不用的窗口顯示不同信息，同時(shí)保證每個(gè)窗口都能在屏幕上得以顯示一部分。在數(shù)據(jù)顯示窗口中，數(shù)據(jù)有可能會(huì)比較多，用上垂直、水平的滾動(dòng)條來(lái)保證數(shù)據(jù)完整無(wú)誤的顯示，簡(jiǎn)單易操作。用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，只能在自己的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行操作。若用戶A具有管理員權(quán)限，則擁有對(duì)所有用戶權(quán)限修改、對(duì)數(shù)據(jù)增刪改查等操作；而若用戶B具有操作權(quán)限，那么他只能操作入庫(kù)出庫(kù)等增刪改查操作；若用戶C只具有讀權(quán)限，那么他可能只具備查詢數(shù)據(jù)信息的權(quán)限。只有正確地設(shè)置了相應(yīng)的權(quán)限，才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止跨權(quán)限的操作發(fā)生，避免用戶亂操作。

1.4 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)

建立數(shù)據(jù)庫(kù)前需要對(duì)整個(gè)物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行整理，工作人員需要對(duì)倉(cāng)庫(kù)中的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行清點(diǎn)分類，然后將分類后的所有物資產(chǎn)品進(jìn)行編碼。利用讀寫器將倉(cāng)庫(kù)中的物資產(chǎn)品的信息進(jìn)行錄入。將編好的電子標(biāo)簽打印下來(lái)，粘貼到分類物品上。物品的電子標(biāo)簽是構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。根據(jù)倉(cāng)庫(kù)中物品的基本信息，用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、E-R實(shí)體聯(lián)系圖進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分析。具體流程：（1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)；（2）建立數(shù)據(jù)庫(kù)表；（3）刪除數(shù)據(jù)庫(kù)表；（4）刪除數(shù)據(jù)庫(kù)；（5）添加約束；（6）刪除約束。

2.系統(tǒng)測(cè)試

為了驗(yàn)證本文在物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能否達(dá)到最初的設(shè)計(jì)目的，進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。對(duì)本文所設(shè)計(jì)的物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的功能模塊、使用性能、信息安全性進(jìn)行測(cè)試。針對(duì)現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，建立系統(tǒng)前期數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)用性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

按照表1的測(cè)試環(huán)境配置來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)際執(zhí)行系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，通常先進(jìn)行模塊測(cè)試，再進(jìn)行系統(tǒng)集成測(cè)試，這樣對(duì)各個(gè)模塊和所有功能全部進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容如下表2：

表1 測(cè)試環(huán)境配置

表2 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)各模塊的功能點(diǎn)測(cè)試，測(cè)試各項(xiàng)均為通過(guò)，系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，符合設(shè)計(jì)要求。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文利用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)設(shè)計(jì)出物資倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了物資的收貨和發(fā)貨記錄以及記賬功能，還實(shí)現(xiàn)對(duì)物資倉(cāng)庫(kù)的時(shí)時(shí)監(jiān)控。設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單易操作的界面，有效地提高了物流行業(yè)中的倉(cāng)儲(chǔ)工作效率。但由于時(shí)間原因，本文沒(méi)有進(jìn)行多次試驗(yàn)，還需要在今后的研究中不斷完善。

引用出處

[1]范江東,王偉,高瞻.基于RFID技術(shù)的電力企業(yè)物資管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2021,44(24):11-15.

[2]趙耀,周敏,劉雨青,等.基于RFID+BIM的鐵路物資全生命周期管控系統(tǒng)研究[J].鐵路采購(gòu)與物流,2022,17(01):30-33.

[3]曹日格格.智能化倉(cāng)儲(chǔ)在物資管理工作中的應(yīng)用研究[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化,2021(03):95-97.

[4]葉芊芊.基于物聯(lián)網(wǎng)的電力物資智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].傳感器世界,2021,27(04):10-14.

[5]曹闖明,董紹華,段宇航.互聯(lián)網(wǎng)+背景下企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理模式探析[J].物流工程與管理,2021,43(11):44-48+21.

[6]安四清,趙鈺.基于RFID技術(shù)的物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)定位方法研究[J].信息技術(shù),2021(11):156-161.