基于RFID的仓储设备管理系统的设计

曾庆煌 廖清杨 冯景韬 西北民族大学电气工程学院

基于RFID的仓储设备管理系统的设计

曾庆煌 廖清杨 冯景韬 西北民族大学电气工程学院

本文主要针对高校内的实验室设备管理而设计的，大部分实验室管理仍然采用传统的人工登记、检查等方式，为了方便校内的设备便捷、高效、安全的管理，本文提出了一种基于RFID技术的设备管理系统的设计方案。该方案利用RFID技术对实验室的各种设备进行记录，并通过ZigBee技术实现信息的传输。实验室管理人员或教师只需要通过移动端的APP或者电脑端的客户端便可进行查询。

RFID 设备管理 ZigBee技术

随着我国科技的快速而深入的发展，高校成为孕育现代科技的重要摇篮之一，学校的信息化建设也在逐步推进。RFID无线射频技术的高效性、提成本性在实际运用中显得十分突出，成为了高校设备管理中的有效方式。在如今的高校中，普遍的实验室设备管理仍然采用传统的人工方式，效率不高，费时费力。鉴于此，在高校的实验室建设一套智能化的管理系统尤为重要。

首先在实验室设备上贴上RFID标签，在实验室门口安装RFID的阅读器，当实验室设备经过阅读器是变化产生感应，通过后台记录该数据。也可用移动的RFID阅读器在实验室对设备进行扫描，查看实验室设备情况，而不需要人工去一个一个的查询具体的文字记录。硬件部分主要由RFID标签、RFID阅读器、ZigBee节点和电脑端组成。方案总体设计框架如图1所示。

图1 方案总体设计框架图

1 无线传感网络的设计

本系统需要借助由ZigBee模块构成的无线传感器网络实现，该无线传感器网络采用星形拓扑结构由多个终端和一个协调器构成，终端完成信息的采集，协调器将接收到的信息通过串口传输给上位机。

2 RFID系统的工作模式

RFID系统一般由三大组件构成，即阅读器、天线和标签。阅读器是用来激活RFID卡片工作，通过发射频率信号达到数据交换的功能。天线是用于标签和阅读器之间传递射频信号。标签通常有耦合元件和一定存储容量的芯片构成，附着在物体用于存储被识别物体的信息，在工作时达到与阅读器互相识别和通信的目的。

3 RFID读卡器的设计

RFID模块采用NXP公司生产的MFRC522芯片，该芯片是高度集成的非接触式（13．56MHz）读写卡芯片。MFRC522无需其它的电路，其内部发送器就可驱动读写器天线与ISO 14443A/MIFARE卡和应答机通信，同时提供解调和译码电路去处理ISO14443A兼容的应答器信号。MFRC522还支持MIFARE更高速的非接触通信，并且双向数据传输速率高达424Kb/s。

4 设备管理系统的手机软件设计

4.1 Android开发

手机Android端使用Android Studio开发环境进行开发，Android Studio是一个基于Intellij IDEA的Android集成开发工具，类似于Eclipes ADT。HttpClient是Apache Jakarta Common下的子项目，可以用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持HTTP协议的客户端编程工具包，并且它支持HTTP协议最新的版本和建议，Android端通过HttpClient框架与系统服务器实现数据的交互。该APP还设计有蓝牙接口，移动的RIFD阅读器还可以直接和手机通过蓝牙连接，便于随时查询设备。

5 结语

实验室设备管理系统是利用RFID射频识别技术和ZigBee技术，通过RFID系统获取实验室相关设备的信息并通过ZigBee网络实现信息的无线传输，实验室管理人员可通过手机APP和PC端进行设备管理。本文对整个系统进行了大致的描写，可在实验室中长期而有效的运用。而且对其进行稍加改造之后，也可运用去其他场景。RFID技术所带来的改变，将会随着技术的更加成熟，而逐步扩大其应用场景。

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2017年西北民族大学中央高校基本科研业务费资金资助项目，基于RFID技术的仓储物流设备管理系统（项目编号：Y17101）。