基 于RFID的仓储管理系统

窦浩容

【摘要】 开发了一个基于RFID（射频识别技术）的自动化仓储管理系统，以RFID技术作为仓储管理的技术纽带，实现物品出入库管理、库存管理、防盗报警、报表管理和系统管理，方便不同人员进行统计、查询和掌握货物流动情况，完善管理机制，简化人为操控。

【关键词】 RFID 仓储 管理系统 识别

Abstract： Developed an automated warehouse management system based on RFID（radio frequency identification technology）， with RFID technology as warehouse management technology link， realize items in-out warehouse management， inventory management， anti-theft alarm， report management and system management， convenient for different personnel statistics， query， and master the flows of goods， improve the management mechanism， simplify the manipulation.

Keyword：RFID； warehouse； management system； identify

一、系统总体架构

基于RFID的仓储管理系统由电子标签识别采集系统和后台信息管理系统组成，这两个系统互相联系，共同完成智能仓储管理的各个流程。

标签识别采集系统主要利用阅读器通过射频通信采集标签信息，并利用串口或异步通信方式完成标签数据的上传，最终存储到中心数据库，供后台信息管理系统分析处理。

后台信息管理系统负责与RFID读写器通信，将读写器上传的数据转换并插入到后台信息管理系统的数据库中，对采集到的标签信息进行集中存储、处理和显示。其中，应用软件包括入库管理、出库管理、盘存管理、防盗报警、报表管理和系统管理等模块，能够实现基于RFID的仓储管理系统的基本功能。

二、硬件组成

本系统是一个综合的解决方案，硬件系统包括电子标签、天线、手持机和固定式读写器。RFID以电子标签来识别物体，电子标签通过电磁波与读写器进行数据交换，读写器可将读写命令传送到电子标签，再把电子标签返回的数据传送到后台信息管理系统，由后台信息管理系统完成电子标签数据信息的存储、管理和控制。

基于RFID的仓储管理系统RFID硬件系统简易拓扑图如图1所示。

2.1读写器

选用RFS-2334读写器，此类能够读写符合ISO-18000-6C（EPC G2）标准的电子标签。该读写器配备了以太网借口，可以直接接入internet，最多可接4个天线，工作频率为902～928MHZ，通信接口为通用的RS232或以太网口，读卡距离大于9m，具体距离与标签及天线有关。功能特点是高速、稳定，主要用于智能交通、仓储管理等领域。

2.2天线

选用RFA-900S天线，与RFS-2334读写器配套使用，工作频率为902～928MHZ，增益为12dbi，线极化天线，阻抗为50Ω，。此类天线辐射距离较长，足够仓储管理应用。

2.3电子标签

RFT-2005电子标签：

此为普通纸质标签，通信协议为ISO-18000-6C（EPC G2），工作频率为902～928MHZ，具有96位EPC存储空间，工作距离可达7m（与读写器发射功率和读写器天线的最大增益有关）。此类标签适用于金属物品。

FT-2209抗金属电子标签：

为无源超高频抗金属标签，以Alien Higgs3芯片为核心，使用EPC Class1Gen2（ISO18000-6C）协议，固定读写测试距离为4-6m（30dBm），手持机测试距离为2-3m（28dBm），具有96位EPC存储空间，防护等级达IP68。标签识别距离远，性价比高，坚固耐用，能在恶劣环境中使用。

2.4手持机

RFS-308手持机，可满足5米的读取距离，IP65三防等级，适应各种恶劣工作环境。并且具有超大电池续航能力，3.7v 6000mAh的超大锂电池，可待机480小时以上。

三、软件设计

后台信息管理系統基于B/S架构，由中心数据库服务器和应用软件组成，实现对商品的智能入库、出库及盘存管理、防盗报警等，减少人工，提高工作效率及准确性，降低企业运营成本。

3.1入库管理

本系统支持通过系统接口自动录入入库订单，也可由仓储管理员手动输入，通过扫描电子标签实现智能快速的上架入库作业。入库作业流程图如图2所示。

1）入库订单管理：入库订单记录到达货物的详细相关信息，可通过系统接口从订单系统传递，也可由仓储管理员直接从系统界面手工输入。仓储管理员进入入库订单输入界面，扫描入库订单的条码，系统自动进入该单的收货界面。

2）标签信息绑定：将电子标签与对应的商品信息进行绑定。通过导入入库订单获取商品的详细信息，包括货号、种类、品名、规格、数量、入库日期及保质期，以及系统预先分配的仓位信息等，在中心数据库建立与电子标签唯一的ID号的一一对应关系。

3）入库上架：将所有商品放到待入库区，从入通道运入仓库内；当经过通道时，RFID读写器会自动识别标签信息，若读写器识别的标签信息及数量正确则入库，若读写器识别的标签信息错误或数量少时，系统则进行提示；在入库时操作人员根据标签信息和系统提示可将货物存放到相应的仓库区域，上架确认完成之后，由系统自动根据上架确认结果产生入库记录，并更新当前库存，以及按库内跟踪号记录库存，同时依据预先设定的批次属性组合产生相应的批次库存。

3.2出库管理

本系统根据各类出库信息（调拨、分拣、送货等等），通过RF扫描条码的方式，确认各类出库操作的准确（厂家、品名、数量等）；本系统支持订单批次计划拣选；可以自动生成和分配拣选任务，允许人工干预的系统自动提示拣选储位；支持接力拣选与并发式拣选等。出库作业流程图如图3所示。

1）出库订单管理：指对出库订单的维护及管理，包括出库订单的产生，修改，删除，查询等功能。 系统提供订单分配功能对出库订单进行拣货库位的分配，系统提供分配规则，以便按批次号、库位等条件来锁定货物。订单分配完成之后，产生出库订单分配清单，即拣货任务清单，系统中锁定已分配库存，后续出库订单将无法分配到已锁定的库存。也应支持手工分配订单。

2）拣货管理：通过拣货管理功能对拣货过程进行管控，打印拣货任务清单。根据拣货任务清单实行拣货。拣货可分为自动拣货、半自动拣货和人工拣货，本项目所采取的拣选方式将会是自动/半自动/人工拣选相结合的方式。

3）出库确认：拣货完成后所有商品送到发货区，经过出库通道时，通过RFID读写器自动识别标签信息，与出库订单对照，若读写器识别的标签信息错误或数量不正确时，系统则进行提示，并控制报警设备报警；若读写器识别的标签信息及数量正确则出库，系统内做出库确认，出库并更新库存，产生出库记录。

3.3库存管理

分为库存查询和盘点管理功能。

1）库存查询：支持报表的个性化配置，提供多種关键字及不同维度的库存查询、统计及分析，提供库存汇总查询、库存明细查询、按供应商或品类、品名查询等，包括同比、环比、累计、走势图等。

2）盘点管理：针对某些库位或某些品种进行盘点，检查库存的产品代码、品名、批号、数量、库位、进仓单号、库存状态等是否账实相符。

一般库存盘点流程如图4所示。通过清点库存实物，帐物对比，对差异进行合理处理，保证账物相符，保证物流库存数据与总部系统库存数据相符。本系统支持多种盘点方式：动态盘点、循环盘点、定期盘点及不定期抽样盘点、指定盘点等。

根据盘点的范围，可以提供全盘、库区盘、货物类别盘、单品盘等多种功能。在输入实盘数量后，系统可以自动计算盘点差异，在盘点差异确认后，可以与“库存调整”和“报废”两个功能相衔接，完成盘点结果处理，如果发生盘点差异，系统支持复盘。

3.4防盗报警

本系统提供防盗报警功能，对商品进行实时监控。

1）防盗模块：当商品离开特定区域时，通过RFID读写器扫描商品信息，若商品不在出库订单上或数量不匹配时，弹出窗口提示管理员，并下发指令到报警模块进行报警；

2）报警模块：即报警器，收到指令后开启声音或其它方式报警，达到防盗报警的功能。

3.5报表管理

本系统支持用户的各项查询操作；支持常用的管理报表（库位查询报表、库存查询报表、作业查询报表等）以及一些自定义的报表；支持组合查询、模糊查询等功能；支持对订单状态的跟踪和查询。

3.6系统管理

1）系统配置管理：对系统初始化和系统运行时的一些重要数据的设定和对系统运行中积累的历史数据做备份和删除处理。具体可分为对登录的货源信息的审核和管理、以及对在线订单的格式、内容的审核和管理等。

2）系统权限管理：本系统的权限控制管理可以细化到每个功能模块的操作权限，即新增、查找、修改、删除等功能。针对不同管理人员，可以选择不同的用户权限。