1、RFID倉儲物流管理系統1 / 471 概述1.1 行業介紹倉儲在物流供應鏈中起著至關重要的作用，如果不能保證正確的進貨和庫存控制及發貨，將會導致管理費用的增加，服務質量難以得到保證，從而影響企業的競爭力。傳統的倉儲管理系統注重對貨物的出入庫登記管理與貨物數量的統計，時間長了會出現貨物位置雜亂，為尋找貨物帶來難度，需要投入大量人力進行規范物品的放置、定期整理盤點以及出入庫登記等工作，這使得倉儲管理問題十分繁瑣，浪費大量時間，增加管理的成本。隨著國際物流業的迅猛發展，大量的信息技術被采用以提高該行業的服務效率和質量，現代物流發展趨勢為：物流的系統化趨勢； 物流的信息化趨勢； 物流中心、批發中心、

2、配送中心的社會趨勢； 倉儲、運輸的現代化與綜合體系化趨勢； 物流與商流、信息流一體化趨勢；可以清楚地看出，物流發展的五大趨勢里非常突出的是信息化。因此，物流中心的發展趨勢在現代物流發展的大前提下，尤其需要重視的是信息技術的發展及應用。RFID( <A href=" Radio Frequency Identification，射頻識別技術)，作為一種新興的非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環境，可識別高速運動物體，并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。因此， RFID技術已經成為21世紀全球自動識別技術發展的主要

3、方向。倉儲物流數字化建設的基礎工作之一就是基礎數據的采集問題，基礎數據的真實與完備是關系倉儲物流數字化建設成功與否的關鍵與瓶頸，RFID的出現適時地解決了這一問題。使用RFID 倉儲物流管理系統，對倉儲各環節實施全過程控制管理，對入庫、出庫、盤點等各個環節的規范化作業，能有效地對倉庫流程和空間進行管理，實現批次管理、快速出入庫和動態盤點；幫助倉庫管理人員對庫存物品的入庫、出庫、移動、盤點、配料等操作進行全面的控制和管理，有效的利用倉庫存儲空間，提高倉庫的倉儲能力，在物料的使用上實現先進先出，最終提高倉庫存儲空間的利用率，降低庫存成本，提升市場競爭力。1.2 項目背景及目標目前，華明鎮倉儲管理仍

4、然沿用過去老的倉儲管理模式，利用手工記錄的方式管理倉儲物資，這種傳統的管理方式越來越不能滿足現代倉儲管理的要求，存在諸多與現代物流倉儲管理脫節的問題，主要表現在：1. 手工記錄工作效率低、容易出現錯誤，不夠準確；2. 庫存現狀不能有效快速體現；3. 庫存物資入庫時間不容易進行統計；4. 庫存盤點工作繁瑣，容易出現錯誤記錄；5. 物資貨位不容易查找，貨位缺乏，庫位標志有待改善。針對上述情況，計劃利用RFID技術實現物資倉儲現代化管理，提高物資倉儲管理水平，提高工作效率，以及對庫存物資動態進行實時準確掌握，并做到降低庫存，提高庫房管理水平的作用。通過項目實施，可以實現如下目標：1. 基礎信息管理：

5、庫房物資管理、庫房貨位管理、往來單位管理、保管人員管理；2. 庫房臺帳管理：庫存狀況、入庫歷史單據、出庫歷史單據；3. 出入庫流程管理：包括正常出入庫、代管、直達料、退庫操作流程管理；4. 自動盤點：通過手持設備實現快速自動盤點；5. 報表功能：包括庫房明細帳、臺帳、收發明細表、盤點報表、空貨位瀏覽表；6. 可視化倉儲位置監控：以圖形化方式實施動態顯示庫房現狀。2 系統集成方案2.1 系統組網方式2.1.1網絡拓撲圖2.1.2電子標簽安裝方式電子標簽的安裝方式根據物資的不同分為兩種，對于普通物資，電子標簽安裝在倉庫貨位牌上，對于貴重的物資，在每個物資上單獨懸掛電子標簽，具體安裝方式見下圖：2.

6、1.3系統組網元素1) 倉儲管理應用服務器：運行倉儲管理應用系統；2) 數據庫服務器：存儲物資倉儲數據；3) 以太網交換機：服務器、固定讀卡器均通過以太網連接；4) 開卡器：讀取電子標簽編碼的同時為電子標簽寫入數據，如物品編碼等；5) 無線AP：無線AP使用以太網線同以太網交換機相連，在倉庫實現無線網絡覆蓋，集成無線模塊的手持讀卡器可以通過無線AP遠程接入倉儲管理應用服務器，實現在線操作；6) 手持讀卡器：手持型<A href=" RFID讀卡器可以對電子標簽實現讀寫操作，由于手持讀卡器內置了無線模塊，因此可以遠程接入服務器，實現在線數據傳輸和數據交互；7) 電子標簽：電子標簽

7、有唯一編碼，可以同倉儲物資綁定，用于識別物品或資產，根據現場環境決定可選擇有源或無源電子標簽；8) 彩信MODEM：可以將各種報表以彩信形式推送到管理員手機上。2.1.4系統組網描述倉儲管理應用服務器、數據庫服務器、開卡器均提供以太網口，接入以太網交換機，實現IP可達。在倉庫的各庫位架設無線AP，AP的數量視庫房環境決定，最終實現全區域的無線信號覆蓋。無線AP通過以太網互聯，并接入倉儲管理應用服務器所在的以太網交換機，手持讀卡器通過無線AP接入，到倉儲管理應用服務器所在網段實現IP可達。庫房內庫位嚴格劃分好，每個庫位均放置庫位牌，庫位牌上安裝電子標簽，對于貴重物資，在每個單位物資上，均要懸掛電

8、子標簽。2.2系統整體架構整個系統從架構上分為RFID硬件、RFID中間件及應用系統。Ø 閱讀器及電子標簽按照國際標準空中接口協議實現電子標簽的讀寫，通過硬件廠家提供的驅動接口，將數據提供給RFID中間件；Ø RFID中間件實現對閱讀器的管理和控制，獲取閱讀器的數據過濾處理后提供給應用系統，同時接受應用系統的調用，向閱讀器傳送指令；Ø 應用系統實現具體的業務功能，在本項目中，具體實現倉儲管理的業務功能。2.3系統軟件架構華明鎮倉儲管理系統軟件采用基于B/S（客戶/服務器）模式的三層架構模塊化設計。B/S模式的優點：1) B/S應用系統對客戶端計算機要求較低，客戶端

9、計算機只需要具有網卡和瀏覽器，既可以使用本系統。2) 系統的升級、維護操作更加簡便，只需要升級、維護服務器端程序，不需要對客戶端計算機進行任何操作。3) 客戶端通過服務器對數據庫進行操作，有效保護了數據平臺和管理訪問權限，從而保證了數據庫安全。系統三層架構分別包括表示層、功能層、數據層。表示層主要是終端用戶通過瀏覽器訪問Web站點；中間功能層響應Web訪問請求和處理業務邏輯，它實際上可以細分為更多的層，<A href=" 如Web服務層和業務邏輯層；數據庫層負責業務數據的存儲和訪問。在這種模式下，各個層之間功能單一、接口相互透明，相對獨立，例如功能層只負責業務邏輯的處理，而不關

10、心數據的表現形式。這樣當業務邏輯發生變化時，將不影響其它的層，從而減少了系統的維護量，節約了維護成本，并大大縮短了系統的更新周期。2.4系統開發語言及工具系統采用java語言開發，具有很好的通用性及移植性，可廣泛用于各類版本的操作系統。在開發中，采用Java 2平臺企業版的J2EE作為軟件開發工具，J2EE具有如下優勢：1) 組件化：在J2EE的模式中，每一個業務邏輯由一個和EJB多個組件構成，當一個新的業務/應用需要納入到平臺時，僅需要加入新的組件來實現業務邏輯、再通過Web頁面進行數據表示即可，從而系統的修改、擴充非常方便。2) 開放性和分布式：J2EE提供了一個框架 一套標準API用于開

11、發分布式結構的應用，這個框架的實際實現留給了第三方廠商，而應用系統只需要專注于整個J2EE架構中的特定組件業務邏輯的實現和數據表示?；贘2EE的應用服務器使得構建具有較好伸縮性的分布式應用的過程大為簡化，J2EE和應用服務器自身已經處理了很多常規的編程任務，包括提供事務服務、安全領域、可靠的消息、名字和目錄服務、數據庫訪問連接池、線程池、負載平衡和容錯處理等。3) 跨平臺：由于J2EE建立在Java2平臺標準版（J2SE）的基礎上，所以具備了J2SE的所有優點和功能。包括“一次編寫，到處可用”的可移植性、通過JDBC訪問數據庫、同原有企業資源進行交互的CORBA技術，以及一個經過驗證的安全模

12、型。在這些基礎上，J2EE又增加了對EJB、Java Servlet、JSP和XML技術的支持。這些對于系統的平臺移植以及和第三方的系統銜接等帶來很大的便利性。4) 系統的安全性、穩定性、負載均衡、消息隊列、事務管理等都通過J2EE和應用服務器得到實現，系統僅僅需要專注于業務的處理。3 系統功能3.1 系統功能概述通過本系統的實施，可以實現以下功能：1) 物資/代管物有帳可查：用戶通過系統可以查詢倉庫內所有物資/代管物的詳細信息，按照物資類型、庫位、保管人清晰的分類列表顯示，也提供按照物資名稱、入庫時間等具體查詢條件靈活查詢。對于查詢到的物資/代管物，可通過標注的四號定位信息了解物資/代管物當

13、前位置； 2) 物資/代管物往來單據可追朔：所有庫房歷史出庫、入庫單據均可追朔，可以實現單個物品的追朔； 3) 物資/代管物盤點自動實現：系統可以通過固定或手持讀卡器同時大批量的讀取物資/代管物的數據，極大的節省了用戶盤點的時間，提高盤點準確率，同時自動生成盤點結果報告。4) 物資/代管物流動自動管理：對于物資/代管物的出庫、入庫、退庫等流動操作，系統可以自動、準確記錄跟蹤，物資/代管物狀態自動同數據庫同步，所有操作有跡可查，避免物資流動造成的丟失。5) 倉儲庫位可圖形化顯示：通過圖形化界面展示庫房各區庫位狀態信息，可以了解庫位是否空余，所存物資情況。6) 詳細的報表功能：可以詳細生成各種實時

14、報表及歷史報表，包括：庫房明細帳、臺帳、收發明細表、盤點報表、空庫位瀏覽表，除在電腦上查詢外，還可通過彩信形式推送到用戶手機上。；3.2 系統功能介紹3.2.1用戶分級管理系統采用多級用戶管理模式，既可以保證系統有良好的保密性與可靠性，同時也是本系統在業務流程中采用多級核算的前提條件。系統以角色的形式統一為一組用戶分配權限，系統允許用戶增加新角色，可以為新增角色分配權限，權限的分配非常靈活，細化到每個功能模塊的讀、寫權限。用戶分級管理包括如下管理界面：Ø 用戶管理界面：可以新增用戶、修改用戶資料、停用用戶。新增用戶包括用戶名、密碼、姓名、說明、手機號碼、角色、Email等信息。停用用

15、戶后，該用戶不可使用，也不屬于任何角色，但是在系統保留，以備日后追蹤資產變更記錄了所用；Ø 角色管理界面：可以新增、修改、刪除角色；Ø 權限管理界面：可以以功能模塊為最小單位，為角色分配權限。通過用戶分級管理功能，可以實現如下目標：通過權限的設置，可以通過靈活的權限分配，對應日常業務流程中的各種角色崗位人員，如為業務人員分配物資查詢及價格錄入權限，為各級管理人員分配報表查詢權限。3.2.2基礎信息管理系統可以對一些常用的基礎信息進行管理，包括庫房物資、庫房貨位、往來單位、保管人員，具體如下：1. 庫房物資：對于可能進入庫房的各類物資進行錄入及管理，物資可以按類分級管理，物資

16、信息包括：物資大類編號、物資大類名稱、物資編碼、物資名稱；2. 庫房貨位：支持庫房、區、排、位四號編碼進行庫房貨位的管理，每個庫位牌對應一個電子標簽，庫位信息包括庫位四號編碼、庫位存儲物資明細及數量；3. 往來單位：對于供貨單位、發貨單位、受托單位進行分類錄入管理；4. 保管人員：對于各倉庫的庫管人員進行信息錄入及管理，錄入信息包括：庫管人員姓名、庫管人員職責范圍。上述參數既是物資/代管物查詢的必要條件，也是物資/代管物信息錄入時必填參數，這些數據只能由超級管理員錄入，其他用戶在錄入物資/代管物信息的時候，只能從已錄入信息中選擇，不能自己設置新的參數，從而確保數據的準確。3.2.3系統數據備份

17、在系統管理模塊中，提供了系統數據備份功能，管理員可以通過該功能，備份整個數據庫，也可以從已有數據庫備份中恢復數據。3.2.4電子標簽管理3.2.4.1標簽開通用戶通過標簽開通功能，將電子標簽同唯一的一個庫位或貴重物資/代管物綁定，開通后電子標簽和庫位或貴重物資/代管物一一對應，使用讀卡器讀取電子標簽編碼，即可查詢到該電子標簽對應的庫位信息或貴重物資/代管物信息。對于庫位電子標簽和貴重物資電子標簽采用兩種不同的開通方式：1. 庫位電子標簽開通庫位電子標簽由系統管理員通過固定開卡器開通，開通后，通過掃描庫位牌上的庫位電子標簽，可以讀取該庫位信息及庫存物資明細、數量、廠家；庫位電子標簽開通流程：2.

18、 貴重物資電子標簽開通貴重物資電子標簽的開通由庫管員在倉庫現場通過手持讀卡器開通，開通后每個電子標簽唯一標識一個單位的貴重物資，貴重物資電子標簽包括如下信息：物資編號、物資名稱、物資大類、物資數量、物資批次、入庫時間、保管人，貴重物資電子標簽的開通流程如下：3.2.4.2標簽變更對于已有電子標簽遺失、損毀情況，通過標簽變更功能為庫位、物資/代管物制作新的電子標簽，即將解除原有電子標簽同庫位、物資/代管物的綁定關系，將新的電子標簽同庫位、物資/代管物進行綁定。標簽變更后，通過讀卡器讀取的電子標簽數據，對應為該庫位、物資/代管物信息，原有電子標簽，在數據庫中將不再對應任何庫位、物資/代管物。標簽變

19、更流程如下：1. 庫位電子標簽變更2. 貴重物資電子標簽變更3.2.4.3標簽注銷在貴重物資出庫、退庫時，需要注銷原有電子標簽，標簽注銷流程如下：3.2.5庫存狀況查詢庫存狀況查詢模塊提供了集中展現物資/代管物列表的平臺，系統以樹狀目錄，分別按物資類型、庫房、保管責任人將全部物資列表展示，并可查詢指定物資/代管物的詳細信息。系統還提供了按指定條件查詢物資/代管物，可以按物資編碼、物資類型、庫房、保管人、物資名稱、入庫日期等多種條件，查詢物資/代管物。對于每一種物資，點擊后，可以查詢該種物資在一定時間段的出入庫歷史數據及結存數據，可以提供打印輸出，將該種物資的出入庫記錄打印。3.2.6物資/代管

20、物入庫流程庫房接到物資入庫的電話通知后，通過物資/代管物入庫流程完成物資入庫管理及臺帳登記。首先進行物資/代管物新增流程的預處理，即電子標簽開通操作，預處理完成之后進入正式的物資/代管物入庫流程。物資/代管物進入庫房后，正式納入設備管理系統的整體管理之中，此后物資/代管物的任何流動，包括出庫、退庫等操作，均為受控狀態，每次操作系統均保存操作記錄，以作資產追蹤。物資/代管物入庫流程如下：3.2.7物資/代管物臨時入庫流程在某些特殊情況下，由于入庫物資無法確定價格，對于這種情況，物資/代管物入庫需要辦理臨時入庫手續，待價格確定，制作入庫單后辦理正式入庫手續。物資/代管物屬于臨時入庫的狀態下，在系統

21、中只體現為臨時物資，不在正式物資賬務中體現。臨時入庫流程如下：臨時物資在具備正式入庫條件，收到入庫單后，可以正式完成入庫，流程如下： 3.2.8物資/代管物出庫/退庫當保管員接到業務公司出庫通知后，通過物資/代管物出庫流程完成出庫/退庫流程管理和物資/代管物注銷。物資/代管物出庫房后，在數據庫中記錄出庫/退庫時間、操作人等信息，以便日后進行物資/代管物追蹤，出庫/退庫后的物資/代管物不再進入倉儲管理系統的整體管理之中，為非受控狀態，除非再次辦理物資/代管物入庫手續，否則不允許再次入庫。物資/代管物出庫/退庫流程如下：3.2.9物資/代管物盤點流程庫房在接到庫房物資盤點要求后，可以通過庫房物資盤

22、點流程完成固定資產的盤點，盤點依據為財務系統的資產明細表。庫房日常也可不定期的對固定資產進行盤點，此時可以數據庫中資產數據作為盤點依據。系統可以通過固定或手持讀卡器同時大批量的讀取資產物品的數據，極大的節省了用戶盤點的時間，提高盤點準確率，同時自動生成盤點結果報告。資產盤點流程如下：3.2.10實時報表查詢實時報表查詢提供如下報表內容：Ø 實時庫存物資總數報表；Ø 實時庫存代管物總數報表；Ø 實時庫房位置狀態報表。Ø 入庫流水帳Ø 出庫流水帳Ø 入庫明細帳Ø 出庫明細帳Ø 退庫明細帳Ø 移庫明細帳

23、6; 盤庫明細帳Ø 報廢明細帳所有實時報表均可查詢該報表詳細實物信息。3.2.11歷史報表查詢歷史報表查詢提供如下報表內容：Ø 庫房臺帳月報表、季度報表、半年報表、年報表；Ø 庫房收發明細月表、季度報表、半年報表、年報表；Ø 入庫歷史月報表、季度報表、半年報表、年報表；Ø 出庫歷史月報表、季度報表、半年報表、年報表。3.2.12彩信報表訂閱彩信報表訂閱可以選擇各類歷史報表中的月報表種類，系統將自動在月報表生成后通過彩信方式將所選月報表發送至用戶手機。3.2.13 彩信模塊彩信模塊實現彩信modem設備的管理功能以及接口處理功能，自歷史報表模塊接

24、收要發送的彩信內容，通過modem向手機發送。3.2.14打印/導出管理模塊打印導出管理模塊實現打印設備的管理，接收其他模塊發出的打印指令，將指定內容打印，數據導出作為打印的一個特例管理，打印目標設備為Microsoft Excel文件。4 相關設備選型4.1 RFID電子標簽概述目前RFID電子標簽有多種分類方式，按照能量供給方式的不同，RFID標簽分為有源、無源和半有源；按照工作頻率的不同，RFID標簽分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW）。RFID的工作頻率及特性對比如下：低頻高頻超高頻微波工作頻率(HZ)125K-133K13.56M433M860M-960M2

25、.45G產品特點識別距離短識別距離短識別距離遠識別距離遠識別距離遠讀取速度慢讀取速度中等讀取速度快讀取速度快讀取速度快對應國際標準ISO 18000-2ISO 18000-3ISO 18000-7ISO 18000-6ISO 18000-4IEEE802.11b/g備注多用于無源標簽多用于無源標簽多用于有源標簽多用于無源標簽多用于半有源標簽根據庫房的實際情況，考慮到讀取距離要求不高，在10米內的距離都可接受，因此選用無源電子標簽，頻率選擇在860M-960M。4.2 RFID無源電子標簽（抗金屬掛簽）4.2.1產品圖片4.2.2產品技術指標Ø 產品尺寸：106 × 28 &

26、#215; 4.1mm；Ø 封裝材料：PVC；Ø 工作溫度：-10+70；Ø 工作頻段：860960MHz；Ø 符合標準：ISO 18000-6C；Ø 讀取距離：7米；Ø 可用數據區：240位EPC碼；Ø 標簽識別符：64位；Ø 工作模式：可讀寫；Ø 數據保存時間：>10年；Ø 防沖突機制：適合多標簽讀取。4.3 RFID無源電子標簽（不干膠貼簽）4.3.1產品圖片剝離底紙直接粘貼于紙質包裝箱上。適用于物流、供應鏈管理等眾多應用領域。4.3.2產品技術指標Ø 產品尺寸：102 &

27、#215; 51mm；Ø 封裝材料：紙質不干膠；Ø 工作溫度：-10+70；Ø 工作頻段：860960MHz；Ø 符合標準：ISO 18000-6C；Ø 讀取距離：7米；Ø 可用數據區：240位EPC碼；Ø 標簽識別符：64位；Ø 工作模式：可讀寫；Ø 數據保存時間：>10年；Ø 防沖突機制：適合多標簽讀取。4.4便攜式無源RFID讀寫器4.4.1產品說明Ø 無源RFID：采用ISO/IEC18000-6C射頻識別空中接口協議Ø 通訊方式：集成802.11無線局域網、G

28、PRS/CDMA 1X無線數據模塊Ø 數據安全性：采用讀寫器與標簽雙向認證和密鑰協商流程，安全性高Ø 外觀結構：外觀精致小巧、可達到IP65防水防塵工業等級4.4.2產品圖片4.4.3產品技術指標終端特性操作系統Windows CE 5.0簡體中文版微處理器Intel® XScale PXA270，520 MHz存儲器1G Micro SD 卡（標配），最大支持2G 顯示屏3.5寸 QVGA(240 x 320像素) 16位真彩色，半反半透式觸摸TFT-LCD，LED背光音頻支持揚聲器集成式條碼模塊區域成像，支持全向一維、二維、Composite 和 Postal

29、 解碼功能和簽名捕獲通訊接口Mini USB 1.1 HOST USB MINI-SD卡無線通訊WLAN 802.11g、GPRS/CDMA 1X無線射頻通訊天線全向頻率860MHZ960MHZ輸出功率10dBm標準ISO 18000-6C讀取距離07M寫入距離0-2.5M電源要求電池3.7V 3000mAh鋰聚合物充電MINI USB接口適配器待機時間約20天連續工作時間約8小時環境工作溫度-20 + 46存儲溫度-30 +70濕度10-95%（無冷凝）物理特征規格尺寸240*90*40mm重量600g4.5 無線AP（思科 LINKSYS WAP4410N）4.5.1產品圖片4.5.2產品技術指標Ø 網絡標準：IEEE 802.11n、IEEE 802.1；Ø 數據傳輸帶寬：300Mbps；Ø 調制方式：DSSS,OFDM；Ø 天線增益：2dBi；Ø 安全性能：WEP 64-Bit/128-Bit,WPA-P；Ø 工作半徑：300米；Ø 尺寸：170 × 170× 40.7mm；5 系統環境配置需求5.1 網絡設備配置需求在本項目中，需要一個24口百兆交換機。5.2 服務器配置需求倉儲管理應用服