8仓库RFID管理系统

RFID 仓储物流管理系统

一．系统概述

近几年，物流业在我国国民经济发展中起着举足轻重的作用。物流业传统的仓库操作管理系统主要包括：基于PLC的推垛机集中控制方式、基于有源传感器布线控制的系统以及采用条形码来辅助管理的各类仓库系统。这使我国物流配送中心普遍存在资源应用不合理、工作效率低、货物进出口管理混乱等诸多问题。

射频识别(RFID)是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID技术出现于第二次世界大战之后，自诞生以来，以其独特的优势，逐渐被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制、物流仓库管理等领域。

仓储在物流的整个供应链中起着至关重要的作用，如果不能保证正确的

进货和库存控制及发货，将会导致管理费用的增加，服务质量难以得到保证，从而影响企业的竞争力；传统简单、静态的仓储管理已无法保证物流公司中各种资源的高效利用。如今的仓库作业和库存控制作业已十分复杂化多样化，仅靠人工记忆和手工录入，不但费时费力，而且容易出错，也会带来巨大损失。

目前，许多仓储管理主要是基于相应规范的手工作业及电脑半自动化管理实

现的，其弊病显而易见，即需要投入大量人力进行规范物品的放置、定期整理盘点以及出入库登记等工作，这使得仓储管理问题十分繁琐，浪费大量时间。使用RFID 仓储物流管理系统，对仓储各环节实施全过程控制管理，并可对货物进行货位、批次、保质期、配送等实现RFID 电子标签管理，对整个收货、发货、补货等各个环节的规范化作业，还可以根据客户的需求制作多种合理的统计报表；RFID 技术引入仓储物流管理，去掉了手工书写输入的步骤，解决库房信息陈旧滞后的弊病。RFID 技术与信息技术的结合帮助商业企业合理有效地利用仓库空间，以快速、准确、低成本的方式为客户提供最好的服务。

基于RFID 自动识别技术的现代化仓库管理系统，能有效地对仓库流程和空

间进行管理，实现批次管理、快速出入库和动态盘点；帮助仓库管理人员对库存物品的入库、出库、移动、盘点、配料等操作进行全面的控制和管理，有效的利用仓库存储空间，提高仓库的仓储能力，在物料的使用上实现先进先出，最终提高仓库存储空间的利用率，降低库存成本，提升市场竞争力。

二．系统功能及流程

  1.系统建设模式

     用于在库区进行物品的转运、储存的载体主要有两类：

    ①动态载体：商品包装箱 → 托盘 → 运输车辆→周转箱(用于各种小型物品的载体)；

    ②静态载体：收货区 → 暂存区 → 平面货位 → 分拣区 →发货区。

    另外，仓库内主要的搬运工具有两种：手动叉车和电瓶车。

    RFID 仓储物流管理系统的目标是在仓库体系中建立一条基于RFID 技术的快速通道，实现库房高效管理，收发货高速自动记录。系统以RFID 中间件为支撑平台，由收货、入库、盘点、出库等多个流程组成，各功能既可运行也可平滑连接，形成一个完整的基于RFID 自动识别技术的仓储物流管理系统。工作示意图如下：

商品供应商登记

商品供应商持超市特制的RFID 供应商卡在仓库进口处进行登记，仓库管理员操作工作电脑终端，在供应商刷卡后显示出该供应商的电脑档案资料，如：企业简况、资质条件、质量状况、信誉记录等，并以快捷方式确认该供应商的身份。

制发RFID 标签

在商品入库的之前，先录入商品入库收货单信息，并制作RFID 电子标签，对每批（或箱或件）产品都建立RFID 电子标签来标识，该电子标签产生唯一的码序列号，每个电子标签对应产品的相关信息（具体由用户自定义），如：产品的品名、规格、数量、入库日期、出库日期及保质期等；通过这个步骤来完成商品初始信息的采集，系统的电子入库收货单必须与RFID 标签相对应，当此电子商品入库收货单被保存的时候，系统在相应产品的库存中自动增加。

准进货区验货

在特殊指定的“准进货区”，由仓库管理员按商品入库收货单照单验货，若准确无误就将RFID 电子标签贴（或挂）在商品上，准予入库。

商品进库

商品在进仓库入口时，需通过设置在仓库入口的门式读写器读入RFID 标签编码，凡是经过门式读写器读记录的商品，会自动在电脑数据库里产生入库记录。

商品分区放置

商品入库后，应按规定的区域分区整齐放置，以便仓库管理员随时查询、查找，也便于设置在仓库商品区内的读写器自动盘点库存。

商品查询/统计/查找

在整个仓库管理中，仓库管理员可通过设置在仓库商品区内的读写器随时盘点仓库，自动生成盘点单据，使盘点工作方便快捷。当库存数量不满足一定数量的时候，系统可报警提示。将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划等与射频识别技术相结合，能够高效地完成指定堆放区域、上架取货和补货等各种业务操作；增强了作业的准确性和快捷性，提高了服务质量，降低了成本，节省了劳动力和库存空间，同时减少了整个物流中由于商品误置、偷窃、损害和库存、出货错误等造成的损耗；盘点时不需要人工的检查，更加快速准确，并且减少了损耗，降低人力；并可提供有关库存情况的准确信息，管理人员可由此快速识别并纠正低效率运作情况，从而实现快速供货，并最大限度地减少储存成本。

仓库管理员可通过手持式读写器随时查找所需要的商品，查询具体某一商品的具体信息，如：保质期、入库日期、箱（包或件）内数量等。

按出库单清货

仓库管理员在接到商品出库领货单时，按单找出并清理好与出库领货单一致的商品，放在手推车上，准备出库。为了理出库，可借助手持式读写器查找，以节省人力，提高效率。

商品出库

商品在出仓库出口时，需通过设置在仓库出口的门式读写器读入出库商品的RFID 标签编码，凡是经过门式读写器读记录的商品，会自动在电脑数据库里产生出库记录，并生成出库单。当商品出库时，系统库存自动减少，因此库存只能通过重新入库或者出库更改，否则无法改变。

准出货区验货

在特殊指定的“准出货区”，由仓库管理员按商品出库领货单照单做最后的验货，以保证发货的准确性，以免造成难以挽回的损失。若发现错误，可及时采取补救措施纠正。

回收RFID 标签

当仓库管理员确认发货准确无误时，将贴（或挂）在商品上的RFID 电子标签收回，以便仓库管理重复使用。

发货

上述出库程序实施完毕，若准确无误，就准予出库。

2．系统功能

先进性 

采用当今世界最先进的RFID 技术，融入先进的管理理念和前瞻性考虑。系统采用先进的国际标准，支持和兼容多种RFID 协议，并且具有升级为最有可能成为大物流系统中为所有用户所接受的EPC Class1 Gen2 标准的功能，系统能够随着物流的信息共享链长度的增加而平滑地由封闭系统向开放系统过渡，无需增加设备或进行改造。

集成性极强 

具有开放的与流行电子商务平台集成的能力；具有对企业内部RFID 仓储物流管理系统业务及对供应链外部资源的完整整合能力。

扩展性 

极强的扩展能力；系统内部数据结构与流程面向全面企业信息化设计，能方便实现与企业将来增加的信息系统的友好联结和数据共享。吞吐量及响应速度只受到网络带宽的，系统本身无。

安全性高 

有完善的权限设置，可以通过软件管理平台得到轻松实现；完善的安全日志，记录每个用户的重要行为的操作记录。

界面优良 

系统将提供标准的用户界面，进行信息管理，参数设置，问题查询，数据维护等功能。

维护方便 设备质量优良，基本达到免维护；具有极好的可维护性和极低的

维护成本。

3．系统拓扑图

4． 本系统的主要内容及创新点  

   采用RFID和条码兼用手持式数据处理终端，识别商品的动态载体(托盘、包装箱)与静态载体(功能区域、平面货位)，建立仓库内所有相关物体、平面、空间的定位系统。在完成了上述定位系统的基础上，规范仓库管理的业务模式，建立起“原材料库”以及“产成品库”的仓库管理业务模型，实现业务流程的重组。   

三、系统设备及软件介绍

3.1    RFID托盘标签

我们采用900M RFID标签。

技术参数表 

工作频率 国标（920~925MHz）、美标(902~928MHz)  

支持协议 ISO18000-6B，ISO18000-6C（EPC GEN2） 

读写距离 8M 

卡内存容量 EEPROM 总共1024 Bits，其中96 Bits用作系统参数在出厂时作为ID号及分销流通管理数据已锁闭无法更改。 

可编程内存容量 928 Bits为用户应用开发区，可根据需要进行分字节格式化功能和锁闭读写操作。 

标签基层材料 ABS封装 

标签读写 读取单个标签内存EEPROM数据 平均每32bits读取最小耗时约1.4 ms ；写入时平均每32bits最小耗时30ms 

标签抗干扰性能 采用防冲突通讯协议；有效的二进制树形防冲突机制，不受工作区内标签数量的和影响，每秒可有效识读多达50个以上标签。 

工作环境 工作温度：-40℃～65℃ 存储温度：-55℃～100℃，超过FCC Part15环境下的安全操作距离在50CM以上。 

重量 150g 

产品尺寸 86(H)*55(W)*2(T)mm

3.2叉车用RFID读写器

 物理特性

处理器: Intel IXP4XX533 Mhz 网络处理器

TI TI5502 300 Mhz 数字信号处理器

存储器:Mbytes DRAM

       16 Mbytes FLASH

通信接口:串口RS-232

以太网:10/100 Base-T

电源:  24V DC,2A

天线连接

连接方式:4通道收发分离式天线

射频功耗:2W ERP(US),4W EIRP(Europe)

相关认证:FCC Part 15

UL 60950

CAN/CSA C22.2 No.60950

Canada RSS210

ETSI EN 302 208-1

机械和环境特性

尺寸:  25.4*25.4*3.8cm

温度  工作温度:  0℃至40℃

存储温度：-20℃至70℃

湿度:  0-90%非冷凝

重量:  1.6Kg

射频特性

工作频率 :902-928Mhz

协议支持:EPC Class 0

EPC Class 1

EPC Class 1,Gen2/ISO 18000-6C（单，多和密集读写器模式）

ISO18000-6B/Ucode1.19

Rewriteable Class 0+

RF功率:+32.5dBm(1watt(30dBm)per FCC Part 15+2.5dB)

3.3    手持式RFID读写器

功能特点

1.外形经典厚实，工业型设计，128*128Dot单色显示便于在移动场合做各种应用管理

2.（选件）支持常见的各种频段的符合各种国际标准的RFID读写模块，包括LF、HF、UHF等模块，满足客户多种应用场合需求

3.（选件）1个标准的SAM卡座（小卡），支持各种符合ISO7816标准的接触式IC卡、CPU卡

4.（选件）各种无线通信模块（蓝牙、GPRS、Wifi、433M微功率模块等）

5.（选件）一维条码，激光或者红光条码引擎

规格参数

采用先进的射频识别技术，实现信息的远距离传输；4字节ID,对物品的唯一性识别；采用抗干扰设计，可有效避免蓝牙和WLAN等设备的影响；采用高容量超薄电池，实现5年长使用寿命；频标通信机制，只有在读写器信息覆盖区域才向外发送信息，更健康更环保；低电压状态指示等。

技术参数

通信方式    被动型，只有在读写器附件才工作 

    通信频率     2.4000～2.4835 GHz

    调制模式     MSK 

    通信速率     500kbps 

    信道数量     8

    识别码       32 bits 唯一ID

    通信距离     0-60米（可调）

    防冲突：     多种防冲突设计

    产品标准尺寸 85.5mm（长）x54mm（宽）x4.5mm（高）

克         20重量          20克

工作温度      -20℃-80℃

防护等级      IP65

    安装方式     留有挂绳孔和固定孔

    其他功能     低电压报警

3.5RFID定位读写器

基于2.45GHz无线传输技术，采用先进的射频识别技术，实现对标签的远距离识别，识别距离可通过读写器内部调节；双天线设计，使标签工作成被动方式，标签只在读写器附近才向外发送信息。良好的工作机制使标签功耗更低，更环保；良好的防冲撞机制，可以快速准确识别射频范围的多只标签；先进的定位算法，实现5米定位精度；采用抗干扰设计，可有效避免蓝牙和WLAN等设备的影响；CAN总线网络，多主机通信机制，信息快速可靠传输；韦根和RS232接口，可方便建立考勤系统。配合2.45GHz有源标签，可广泛应用于以下领域：

1.医院、学校等单位人员定位管理；

2.煤矿井下人员追踪和定位系统；

3.RFID快速考勤系统；

4.物流跟踪、防伪；

5.海运、公路、铁路中的集装箱运输管理；

6.工厂生产线跟踪管理等领域。

技术参数

通信频率   2.4000～2.4835 GHz

    调制模式   MSK 

    工作电压   7.5V-24V

    工作电流   50mA

    通信速率   250kbps 

    通信接口   RS232/RS485/韦根/CAN

    通信距离   0-60米（可调）

    防冲突性   多种防冲突设计，同时识别200个以上标签

    抗干扰性   10V/m 0.1～1000MHz AM调幅电磁波

    产品尺寸   140mm（长）x128mm（宽）x30mm（高）

3.6    WiFi通信网络

包括WiFi AP、交换机等设备。

3.6RFID仓库管理系统软件

射频识别系统：主要用于读/写电子标签上的信息。

-中间件：介于前端硬件模块与后端数据库与应用软件中间，提供程序管理、信号过滤与汇集、事件管理、安全管理、网络管理等机制。

-数据库系统：各种数据信息的录入、分析、输出、管理。

-仓库管理信息系统（WMS）：控制流程各环节的动作，完成收货入库管理、-盘点调拨管理、拣货出库管理以及整个系统的数据备份、数据查询、数据统计、报表生成、报表管理。