基于rfid的中小企业仓储管理系统设计与实现

誓蜀口ｌ暖蛋舀ｌＡｃａｄｅｍｉｃ．Ｐａｐｅｒｓｉｉｉｉｉ‘ｉｉｉｉｉ－＿ｉｉｉｉｉｉ‘－ｉｉｉｉｉｉ－ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ‘＿基于ＲＦＩＤ的中小企业仓储管理系统设计与实现ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｏｆＷａｒｅｈｏｕｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｉｎＳｍａｌｌａｎｄＭｅｄｉｕｍＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓＢａｓｅｄｏｎＲＦＩＤ王家海沈炜周莹君（同济大学机械工程学院，上海２０００９２）摘要：基于无线射频识别的核心技术，针对目前中小企业仓储管理的现状，提出了面向中小企业的低成本ＲＦＩＤ仓储管理解决方案，描述了该方案的设计原理并成功地将其应用于实践。

关键词：ＲＦＩＤ仓储管理系统低成本Ａｂｓｔｒａｎ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｅｔｅｃｈｎｄｏｇｙｏｆＲＦＩＤ．ａｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｓｍｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｍａｌｌａｎｄｍｅｄｉｕｍｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｉｓｐｒｏ－ｐｏｓｅｄ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔｏｆＲＦｌＤａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｗａｒｅｈｏｕｓｅ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａＩｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＦＩＤｗａｒｅｈｏｕｓｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｌｏｗ・ＣＯＳｔ０引言随着市场竞争目趋激烈，提高生产效率、降低运营成本，对于企业就显得十分重要。

仓储管理在各个行业有着广泛的席用，设计及建立合适的仓储管理方法成为企业提高生产效率的重要环节之一。

现代仓储管理所面对的产品数量、种类和进出频率都大为增加，特别对于中小企业，自身的规模决定其在仓储管理上不可能投入巨大的财力和人力，因此更需要合适的仓储管理系统解决方案。

而无线射频识另Ｕ技术（ＲＦＩＤ）这种非接触式的数据采集自动识别技术，以其容量大、寿命长、耐污损、非接触、自动化等特点逐渐成为１种主要的对象识别手段。

这些优势使得ＲＥＩＤ技术成为仓储管理通向自动化之路。

１中小企业仓储管理现状我国是制造业大国，中小企业占较大比重。

这些企业的信息自动化程度直接影响和反映我国的生产力及综合国力。

，目前这些企业中仍有多数依赖于１个非自动化的、以纸上作业为基础的系统来记录、追踪进出货物，以人为记忆实施仓库内部的管理；还有部分应用了条形码，但是条码有易复制、不防污、不防潮、信息容量小等弱点，这使计算机管理只是地一个并行的半自动管理方式，入库出库数据与仓库实际操作不同步，不能实时地反映库存情况；还有一些中小企业没有１个固定且规范的仓库，存放形式变化较大，这种复杂多变的特性需要灵活便捷的解决方法来管理生产。

针对目前中小企业仓储管理存在的这些缺陷，需要将ＲＦＩＤ合理应用于仓储管理系统，从而满足中小企业对仓储管理信息化、自动化、现代化的要求。

２系统硬件设计２．１ＲＦＩＤ技术及特点无线射频识别（ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．ＲＦＩＤ）是１种非接触自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）的传输特性，实现对被识别物体所携带信息的自动化提取与识别【１一。

通常无线射频识别系统由标签、读写器和计算机管理系统三部分组成。

ＲＥＩＤ具有数据的自动化收集、过滤、处理与通信，Ｔ作过程的实时控制与监测，防伪验证与目标的自动识别．实时流程的业务优化以及海量数据的管理与共享等特点。

由于这几项优异的特性使得ＲＦＩＤ通过快速且实时的数据获取，在不同环境与场合中得到广泛的应用。

根据ＲＦＩＤ频率的不同，其通信距离范围可从几厘米到几十米远，甚至更远；另外，根据ＲＦｌＤ读、写方式的作者简介：王謇海副教授，工学博士。

主要从事现代集成制连、网络化制造和数字化制造工程的教学和科研工作。

沈炜硕士研究生。

斛机电体化ｌ２００８０ｉ　万方数据不础，可以输人和存储几ｔ个字节的产品数据信息，具有极高的保密性＿２…。

２２硬件配置基于ＲＦＩＤ的这些特点，ＲＦＩＤ完全可以帮助实现准确实时的仓储管理，有效地提高工作效率，加强库存信息共享和整合。

要想使中小企业利用ＲＦＩＤ在性能上的优势有效管理库存，并且规避巨大的资金投入带来的风险，１套切实可行、经济合理的硬件配置方案是不可或缺的。

整个系统以手持式读写器为主，辅助以桌面型的同定式设备做发｝之用途。

标签分为货物标签车Ⅱ仓位标签。

系统由Ｉ台Ｐｃ机管理，也可以与企业原有的管理系统相连接。

系统总体应用框架结构见图１。

围１系统总体应用框絮结构示意图由于种种原因．许多中小企业物料存取方式并不固定，有时供应商直接将货物运进仓库，而当仓库内空间不足时其还会将货物置于仓库外其他位置，这给统一管理带来一定的难度。

若在仓库门口安装固定式读写设备，很难解决上述问题，而且费用较高，故选择灵活性大的ｃＦ接口ＲＦＩＤ读写器。

该类型读写器可插在带ＣＦ插槽的ＰＤＡ上形成手持式设备。

此方法所花费的价格是购买专用ＲＦＩＤ手持机的一半。

为了初始化空白标签和回收标签的需要，选择桌面型固定式读写器ｌ台，因为其对读写距离要求小，价格相对远距离读写器要低很多。

在电子标签方面，综合性能、价格等困素，选择１３５６ＭＨｚ的电子标签。

因为需要交换较多数据，目前１３５６ＭＩｆｚ这个频率存此方面比较成熟。

而且手持没备读写距离可相对较近，１３５６ＭＨｚ标签在读写距离上的劣势不会影响使用。

另外，我国的国家无线屯管理委员会在超高频８６０—９６０ＭＨｚ频段的主要业务为固定和移动业务，次要业务为无线电定位，，而在１３．５６ＭＨｚ这个频率上对ＲＦＩＤ完全开放ｍＪ。

３系统软件设计ＲＦｌＤ仓储管理软件设计是为了更好地使用无线射频设备，实现物品Ａ／出库控制、物品存放位置及数量统计、信息查询过程的自动化，方便管理人员进行统计、查询和掌握物资流动情况。

软件设计包括程序编写、操作流程的制订以及管理的规范等。

系统的源程序采用ＶＢＮＥＴ编写，其中包括Ｐｃ机用和ＰＤＡ用两个部分，数据库采用ＳＱＬＳＥＲＶＥＲ２０００。

在方便、快捷、安全、高教等要求的基础ｌ：，利用ＲＦＩＤ设备自动采集数据的同时也保留了用户手动输入数据功能作为备份，以确保数据的万无～失。

考虑到成本因素，不可能每个货物都贴上电子标签。

经过研究，决定在入库单上相同类型的物品共片｛１张标签，数量由管理员手动输入，入库完成后进行标签的网收，使其能够循环使用。

在仓库每个仓位上都布置１个仓位标签。

对那些细小零碎的货品如螺钉螺母等．可将其按不同种类归拢到不同的非金属容器中，在这些容器上贴仓位标签。

在入库货物上贴标签需取得供应商的支持和配合。

对于临时堆放或无货架的情况，可制作一些安装有仓位标签的可移动临时仓位牌。

整个仓储管理系统包括入库、出库、盘点３类基本流程。

以下按入库流程为例介绍操作过程，出库、盘点的流程类似，区别在于其中无货物标签介入。

４入库流程简介：第１步到货后仓库验收（１）管理员等待质检人员验收货物后进行产品品种、数量的核对。

手持终端将提示材料管理员输人人库单号。

（２）入库单号输入后，管理员可扫描该种类货物上的标签，扫描成功后由管理员输入货物数量信息并向货物标签写入已扫描信息以防重复操作。

如果扫描失败或一段时间内扫不到标签，系统将给出相应的信息，同时也可以将验收后的相关信息如批次、数量、生产日期等写入货物标签。

整个步骤类似于超市收银员在扫描了货物条码后输入相同规格型号货物的数量．以减少重复劳动。

第２步上架（Ｉ）完成人库前检测后，管理系统下传仓位布置单给手持设备，根据此仓位布置单对准许人库的货物来完成上架操作。

（２）手持设备通过搜索指定的仓位标签确定仓位，并给出相关的确认信息。

（３）Ｔ作人员把指定的货物放人相应的仓位，并改写仓位标签的相应信息。

在找到指定的仓位标签以后（核对仓位标签与仓位布置单中一致）进行货物上架操作。

手持设备可以检盎货物编码和数量是否与仓位布置单中的信息相符。

若遇到新物品新仓位（即一开始手持终端的标签清单中不牛成指示仓位），则上架流程是：（１）工作人员直接将贴有标签的货物上架（上架仓位由工作人员决定）：２０∞ｏ、｛机电～体化６５　万方数据（２）手持终端通过扫描货物标签、仓位标签货物信息关联）；记录位置（与仓库管理与射频识别技术相结合后，给该制冷设备公司带来（３）更新仓位标签：指Ｊ＝｝ｉ手持机更新仓位标签中等前记载的该货物编码、数量；（４）将需要的库存信息发送到ＥＲＰ中。

第３步回收标签作业货物上架完成后取下货物标签，进行清零或初始化，为下一次使用做准备。

圈２标明了整个人库的流程。

围２＾厍摊作砸程圈５应用实例某制冷设备公司有员＿Ｔ约／５０人，产品大多数为客户定制，不同的玎单所涉及的零部件也不尽相同。

种类复杂的物料和名目繁多的产品使其仓储管理劳动量巨大。

在应用ＲＦＩＤ之前，库存管理靠人工操作，每天都要手工处理人库或出库单据；虽然使用计算机进行存货账务管理，但仓库保管员仍崩纸质仓位卡片管理实物。

遇到旺季人、出库频率高的时候，操作人员需要频繁进行手工单据和计算机操作，而且账面上的入库、出库与仓库实际的操作有延迟，致使其销售人员无法掌握确切的产品库存和零部件备货情况，从而导致决策失误不能按时交货。

采用』．述设计的ＲＦＩＤ仓储管理系统由２台手持设备、１台桌面型固定式发卡器、１３５６ＭＨｚ圆形标签和Ｐｃ机组成。

整套硬件投人不足４．５万元人民币，比起采用多个超高频固定读写器模式更经济。

了如下收益：（１）提高物品入／出库过程中的识别率，提升入／出库效率；（２）实现／＇，／ｑｌ库凭证的自动输入，大大减轻了仓储系统操作人员劳动强度；（３）缩减盘点周期，提高数据实时性，实时动态掌握库存情况，实现对库存物品的可视化管理；（４）精确掌握物资情况，优化合理库存，避免因无法掌握准确的库存信息而奂策失误的发生。

图３为某制冷设备公司设计的ＲＦｌ９仓储管理系统的界面和标签操作实景。

图３ＲＦＩＤ仓储管理系统实倒图６结束语ＲＦＩＤ技术本身已十分成熟，其优异的技术性能也适用于众多方面；但过高的应用成本制约了ＲＦＩＤ的普及推广。

本文设计的ＲＦＩＤ仓储管理方案使用合适的设备与合理的操作流程．降低无线射频技术在仓储管理中的应用成本，使得】Ｉ太中小型企业也能享受到ＲＦＩＤ所带来的高效和便利。

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