基于RFID的冷库管理信息系统

张庆英，何宁英

(武汉理工大学物流工程学院，湖北 武汉 430063)

冷库是冷链物流的重要基础设施。目前国内冷库的管理信息系统不够完善，冷库的设备大多采用手动且单机的控制，库存管理尚未实现真正意义上的信息化与自动化。因此，作为冷链物流管理中的重要组成部分的冷库管理信息化被更多地关注，计算机和自动化技术也越来越多地引入到了冷库管理系统中。引入先进技术和信息化系统管理，可有效提高冷库管理的工作效率，减少库存，提升顾客服务水平。

1 RFID技术在冷库中应用的优势

RFID是一种非接触式的自动识别技术，它能自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。陈建研究了基于RFID的管理信息系统［1］;赵立强等探讨了基于RFID的冷库实时监控与管理系统［2］;杜晓明、高喜斌等也分别研究了RFID技术在仓库管理中的应用［3-4］;RFID的重要作用已越来越受到关注。

冷库的环境特点是湿度大、温度低，且库存物品的包装形式多种多样，如果使用普通的条形码标签很容易变形、发皱和脱落。RFID标签能够满足防潮和耐低温的要求。与传统的条形码相比，RFID具有更多的优点，表1为两者的特点比较。

利用RFID可以远距离、多端点读取数据的特点，构建一个基于RFID的冷库管理信息系统，实现冷库库存的信息化管理。笔者将RFID技术重点应用于库存管理中的安全库存与产品保质期两个功能模块:

表1 条形码与RFID的比较

(1)安全库存管理。根据经济批量订货方法把安全库存分为最低库存和最高库存，在以销定购的冷库管理信息系统中，安全库存是库存控制的辅助手段，通过设置产品库存最低值来实现库存报警机制，提醒冷库管理人员及时补货。

(2)产品保质期管理。冷库内原料和成品如果存放时间过长会变质，需要根据货物的生产保质期设置一定的提前期进行预警，及时反映货物的存放时间，并由系统记录货物的入库日期，根据货物入库日期确定存放时间。

2 基于RFID技术的管理信息系统

冷库管理信息系统是企业采购、客户服务与冷库信息化管理的重要手段，可满足企业对低成本和快速处理的要求［5］。该系统为库存实时可见性和冷库作业流程提供支持，有效组织人员、空间和设备进行收货、存储、理货和运输，将冷藏货物运送至批发商、分销商和最终客户手中。入库、库内管理、出库是笔者设计的冷库管理信息系统中3个关键的业务环节。

2.1 系统业务流程模块

2.1.1 入库管理模块

(1)供应商将商品供货信息提前发送至冷链物流中心的冷库管理信息系统，由冷库管理信息系统自动处理生成入库信息。

(2)小件货物放置在带有RFID标签的托盘上，大型货物直接将标签贴在外包装上。入库时通过入库口通道处的RFID阅读器将货物相关信息自动输入冷库管理信息系统［6］。

(3)系统将实际入库信息与入库单进行对比，若无错误或误差在规定范围内，则允许入库并将入库信息转换成库存信息;若出现错误，则系统输出提示信息，由工作人员解决。

(4)冷库管理系统按最佳的储存方式，选择空货位，通过叉车上的射频终端，通知司机，并指引最佳途径，抵达空货位，扫描货位编码，将货物放置在正确的货位。货物就位后，再次扫描货物的RFID标签，系统即确认货物已储存在目标货位，可供日后按订单发货。

2.1.2 库内管理

(1)冷库工作人员通过安装在冷库内的RFID固定式阅读器实时收集电子标签信息，与终端电脑记录的冷库货物数据进行比较，及时掌握冷库内各类货物的库存情况。根据经济批量订货方法所制定的安全库存，设置产品库存最低值来实现库存报警机制，一旦某类货物的库存值低于系统设定的最低值，系统则会弹出对话框提示冷库管理人员，并把该类货物数量标红显示，使冷库管理人员能够及时得到补货提醒。

(2)系统记录货物的入库日期，根据货物的入库日期确定存放时间。对冷库中货物实施实时监控，并按生产保质期设置一定的提前期进行预警。当某类货物在冷库存放的时间到达系统所设置的警戒日期时，系统同样弹出对话框提示冷库管理人员，并把该类货物数量标红显示，使货主能及时处理货物，减少损失。

(3)冷库内的货物盘点不需要人工检查。冷库管理人员只要通过系统对固定在冷库中货架上的RFID标签阅读器进行控制，设置数据读取和更新的时间与周期，就能及时掌握冷库内货物的数量和摆放位置，实现货物盘点的自动化。

2.1.3 出库管理

(1)出库管理流程图如图1所示。出货订单到达仓库后，冷库管理信息系统按预定规则对货物进行分组，区分先后，设计最佳的交付订单货物的方案，并在系统内生成拣货方案。

图1 出库管理流程图

(2)冷库管理信息系统按照拣货方案，安排订单拣选任务。系统显示货位图，并将结果以列表的形式传输到手持阅读器上，冷库管理人员通过手持机的指示指引到货位，显示需拣选的数量。通过手持阅读器扫描托盘上的电子标签，系统确认拣选正确后，货物的存货状态转成待出库。

(3)货物出库时，与入库时相同，通过出库口通道处的RFID阅读器，货物信息传入冷库管理信息系统并与订单进行对比。若无误，则顺利出库，系统内的货物的库存量相应减除;如果托盘上的货物与系统显示的情况不同，系统输出提示信息，设在冷库大门两旁的监控门就会发出警报声，该批货就需要重新按照出库流程办理，直到无差错出现为止。

2.2 系统的网络开发平台和网络架构

系统软件的网络开发平台为ASP.NET，采用Microsoft Visual Studio 2005作为编程开发工具，以SQL Server 2005作为系统后台数据库。采用面向对象的方法，利用ASP.NET的强大类库和语言优势，编程实现业务逻辑和操作流程，开发出满足需求的功能模块，并在应用测试中不断完善。ASP.NET是新一代的软件开发方式、发行方式和使用方式。.NET技术的核心是.NET Framework，它提供了一个全新的环境，可以用多种语言开发出Windows平台上运行的各种复杂的分布式应用程序。网络架构方式采用浏览器/服务器结构(Browser/Server)的 3 层体系结构［7-10］，即数据库服务层、功能层和表示层，如图2所示。

图2 基于B/S架构的冷库管理信息系统运行模式图

2.3 RFID的应用及可能存在的问题

RFID技术已被广泛应用于货柜安全及追踪、门禁管制和行李运送等诸多领域，但是在冷库管理方面，尚无与冷库管理信息系统结合应用的先例。目前，RFID的应用还处在发展的初期，其安全性、可靠性还有待评估。RFID解决方案提供的相关功能数据大多为实验室数据，能否在实际应用中实现相同的功能，尚有待于实地测试。

3 结论

以RFID为代表的新技术正在深刻地影响着仓储管理系统，笔者利用RFID远距离、多端点读取数据的技术优势，围绕入库、出库和库存管理3个关键业务环节设计了包括功能模块、业务流程模块在内的冷库管理信息系统，实现对出入库的自动化管理，以及对冷库内货物的实时跟踪和精确定位，使冷库管理走向自动化、透明化和有序化，杜绝了人为差错。该系统的推广应用可推动企业提高产品质量，提升企业形象，增强市场竞争力。该系统在ASP.NET网络平台上开发，可基本实现冷库管理的信息化。

［1］陈建.基于RFID的管理信息系统的设计与实现［D］.成都:电子科技大学图书馆，2006.

［2］赵立强，张耀荔，陈红丽.基于RFID的冷库实时监控与管理的无线网络化综合系统研究［J］.物流技术，2010(8):53-55.

［3］杜晓明，葛世伦.基于RFID和条形码的中小企业仓库管理系统研究［J］.先进管理技术，2010(2):106-112.

［4］高喜斌，谭小磊.基于RFID技术的自动化立体仓库的功能模块的设计［J］.信息技术，2009(3):27-30.

［5］饶敏，刘永强，王冉.冷库信息系统中基本信息模块实现方法［J］.微计算机信息，2007(36):27-29.

［6］朱丽霞，张素贞.RFID技术在仓储管理系统中的应用［J］.科技广场，2003(3):52-53.

［7］张兰华，吴耀华，张健.基于C/S结构的WMS的设计与实现［J］.计算机工程与设计，2005(4):887-910.

［8］王慧荣，史海生.仓库管理信息系统［J］.科学之友，2009(1):134-138.

［9］马丽.基于.NET的仓库管理系统设计与实现［J］.科教文汇，2009(10):281-282.

［10］王小建.基于B/S模式物流仓储管理系统开发［J］.物流技术，2009(28):139-140.