基于RFID的远程物资管理系统

张 勇 于宏宇 张志奇 王旭东 张 晨

(1.东北石油大学黑龙江省高校校企共建测试计量技术及仪器仪表工程研发中心，黑龙江 大庆163318；2.大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163000)

在企业总资产中，库存资产一般占20%～40%。库存物资管理不善会造成大量资金沉淀，影响资金正常周转，给企业经营带来负面影响。因此，企业都在积极采用新的物资管理技术对物资进行有效管理，提高物资周转率[1]。

随着计算机的应用普及，目前大多数企业的物资管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理。数据管理一般采用4种方式：先纸张记录、再手工输入计算机的方式，但这种方式不仅造成大量的人力资源浪费，而且数据录入速度慢、准确率低；条形码方式，但其信息少且不易改写，需连接数据库才可了解物品的详细信息，且由于管理场所和物资本身特性的变化，导致管理中物品信息频繁变化，使更新标签信息十分不便；电子标签系统方式，大部分电子标签系统采用读写器与PC直连，还有一部分虽是手持机操作，但事后需连PC进行数据处理，虽比条形码优越，但使用不方便；还有一些读写器联网使用的产品，分为有线形式和GSM形式，有线形式产品只能分布于有线局域之内，很多不便布线的场所无法使用，GSM形式的产品存在运行成本，致使总成本较高，也不利于推广使用[2]。

而基于射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)的物资管理系统，结合信息技术使企业更合理、有效地利用仓库空间，以更快速、准确且低成本的库存管理方式为客户提供更好的服务。

1 基于RFID的物资管理系统①

RFID常称为感应式电子芯片、近接卡、感应卡、非接触卡、电子卷标及电子条形码等。一套完整的 RFID系统由 Reader 与 Transponder 两部分组成，其动作原理为由 Reader 发射一特定频率的无线电波能量并传送至Transponder，驱动Transponder电路将内部的ID Code送出，此时Reader接收相应的ID Code。Transponder免用电池、免接触和免刷卡，不怕脏污，且芯片密码为世界唯一、无法复制，安全性高、寿命长。

本远程物资管理系统以STM32为主控器件，写入程序，并通过读卡模块将RFID卡模拟信号转化成芯片可识别的数字信号，连接无线收发模块(连接天线可以增加收发距离)，将读取的数据通过无线模块发送给计算机上位管理系统，进行数据管理。远程读写器接入键盘、显示器和打印机进行输入、显示和打印。内部安装一个1G的SD卡用来存储信息，并通过电源分别对各部分进行供电。设置一个配置接口可对远程读写器进行系统配置。

2 硬件设计

远程读写器(图1)读取RFID射频信号，它由STM32芯片、RFID射频读写器、热敏打印机、液晶显示模块及无线模块等构成。其通过RFID射频读写模块将RFID卡的信息录入单片机中，并存储在SD卡内。可以通过液晶显示或者用热敏打印机打印，将数据通过无线模块发送给计算机上位管理系统。

图1 远程读写器结构框图

无线数传PC适配器(图2)由STM32单片机、USB串口及其外围电路、电压转换电路和数传电台电路组成。无线数传PC适配器接收手持机的无线信号，通过串口上传到PC机上。

图2 无线数传PC适配器结构框图

3 软件设计

笔者选用μC/OSII操作系统(图3)。μC/OSII 是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。程序开始之后，对设备进行初始化处理，获取配置信息配置μC/OSII运行环境，然后执行各任务。

图3 μC/OSII操作程序

利用无线数传电台实现与手持机的数据收发，通过串口实现与PC机的数据收发，且实现在通信异常时，数据可以暂时存储在通信终端内，待通信恢复正常后，再发送出去。无线数传PC适配器程序设计如图4 所示。

图4 无线数传PC适配器运行程序

上位机系统作为系统管理的核心，利用DELPHI软件编制物资管理软件系统，其功能简明实用，提高了物资管理的质量和效率[3]。同时此系统可以在任何操作系统中直接移植，实现了完全绿色版。计算机上位管理系统程序设计如图5 所示。

图5 计算机上位管理系统程序设计框图

4 结束语

随着自动化仓储技术的不断发展，企业对自动化立体仓库的工作效率要求越来越高。针对传统库存管理系统中存在的普遍问题，结合现代库存管理的先进技术和设备，提出了基于 RFID 技术的远程物资管理系统，并对其进行分析与设计，为物资管理应用研究提供借鉴。