基于RFID仓库管理系统的设计与实现

基于RFID仓库管理系统的设计与实现
摘要：仓库担负着获取项目对物资的需求信息并组织开展业务保障的任务。

紧
跟现代社会信息技术高速发展的脚步，仓库管理技术与方法逐渐迈入了信息化的
门槛，当前各企业都需要开发自己的仓库物资管理软件，以便提高物资保障效率。

本文对基于RFID技术的仓储管理系统进行设计与实现。

关键词：RFID；仓库管理系统；设计与实现
前言：目前，传统仓储货物管理主要采用手工管理方式，货物的入库、在库
及出库等信息通过手工记录管理，过程繁琐，极易出现差错，且对管理货物的位
置信息也难以实时更新。

随着RFID技术的成熟，越来越多的人开始研究基于
RFID技术的仓储管理系统（Warehouse Management System，WMS）。

RFID（Radio Frequency Identification，RFID）技术，又称无线射频，是一种利
用射频通信技术实现的非接触式自动识别技术。

它具有非接触、作用距离长、快
速扫描、容量大、可重复使用、精确定位等优点，在仓库管理系统中得到越来越
多的推广与应用。

1 RFID系统基本组成
1.1硬件组件
（1）阅读器
阅读器（Reader）又称读写器。

阅读器主要负责与电子标签的双向通信，同
时接受来自主机系统的控制指令。

阅读器的频率决定了RFID系统工作的频段，其功率决定了射频识别的有效距离。

阅读器根据使用的结构和技术的不同可以是读
或读、写装置，它是RFID系统信息控制和处理中心。

（2）天线
天线是一种能将接受到的电磁波转换为电流信号，或者将电流信号转换成电
磁波发射出去的装置。

在RFID系统中，阅读器必须发射天线以形成电磁场，通过电子标签识别电磁领域通过能源。

因此，阅读器天线说形成的电磁场范围即为阅
读器的可读区域。

（3）电子标签
电子标签（Electronic Tag）也称为智能标签（Smart Tag），是由IC芯片和无
线通信天线组成的超微型的小标签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。

电子标签是RFID系统中真正的数据载体。

系统正常工作时，阅读器发出查询信号，标签（无源）在收到查询（能量）信号后将其一部分整流为直流电源提供电子标
签内的电路工作，一部分能源信号被电子标签内保存的数据信息调制后反射回阅
读器。

1.2中间件
中间件是一种独立的系统软件或服务程序。

分布式应用软件借助这种软件在
不同技术之间共享资源。

中间件位于客户机、服务器的操作系统之上，管理计算
机资源和网络通信。

RFID中间件扮演RFID标签和应用程序从中间件到应用程序之间的中介角色，通过提供一组通用的应用程序编程接口（API），即能够连接到RFID读取器，阅
读RFID标记数据。

这种方式，即使存储RFID标签信息数据库软件后端应用程序
增加，或更换的其他软件，或增加RFID读取器类型，应用端未经加工或修改端口也能处理，解决了多对多连接的维护复杂性问题。

2 RFID系统的工作原理
RFID的阅读器通过天线发射特定频率的射频信号，当电子标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，将生成当前感应、电子标签被激活电子标签及其编码信息通过内置无线射频天线发送，调制信号从标签上发送给阅读器的接收天线，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，转交的天线调整到信号处理模块的解调和解码后有效信息发送到后台主机关联的系统处理；控制标签标识并最终发出命令信号控制读者完成读取和写入操作。

主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定最终阀组指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。

3系统的功能需求
RFID技术的仓储管理系统的具体业务包括仓库管理、采购管理、产品管理、供应商管理、库存管理、发货管理。

其中关键的业务为仓库管理。

对基于RFID技术的仓储管理系统的业务描述有以下几个方面：
（1）基于RFID技术的仓储管理系统应带有一些比较传统的仓储管理的相关用途，这样可以更加的完善整个仓库的管理流程，让业务处理更上一层楼。

（2）这个仓库管理系统不仅有对物资的处理能力，还能有进行企业库存管理的用途。

这些存储都得放入对应的储存仓库里，这样的体系关系到仓库的管理问题，仓储管理主要工作是管理仓库的数量，位置，安装过程的每个位置的大小，应该是一套，不需要设置。

（3）这个系统改满足管理入库的功能。

作为一个仓储管理系统而言，它的功能中最基本的一个就是存储。

系统应便于仓库存储操作，系统应具备的相关的基础的功能，比如查询、记录等，是用这种查询的方式记载那些存储物资的信息。

（4）这个系统需要有管理出库的功能。

我们知道一个仓库的管理系统最简单的运作，就是用这个系统。

并且要关注它的动态，因此，对物资管理应在物资管理系统功能的运输方式。

同时，系统会有历史查询功能。

（5）系统需要可以查询库存信息。

针对系统查询数据操作，可以使用关键字进行搜索，根据材料的信息可以搜索，或者按照笔画的排序、拼音排序可以进行相应的搜索。

应支持物资搜索的输入字的自动提示功能。

（6）系统需要满足能够进行用户管理的功能模块，管理系统的职员，以及维护系统的工作人员是使用该系统的用户对象。

他们能针对不同的问题操作该系统相关的操作，比如增删改查等。

此外，它也应该能够保持系统的作用，将被指定为一个角色的人员规划，统一授权。

4仓储管理系统工作流程设计
仓储管理系统工作流程主要包括入库流程、出库流程和盘点流程。

4.1入库流程
（1）采购部门与供应商确保货物需求。

（2）将货物运送至仓库，对货物进行清点。

（3）信息核对无误后，货物信息及WMS通过写入操作录入到对应的RFID标签中，由仓库工作人员对货物进行入库处理，入库的同时将货物信息录入到仓储系统服务器中。

（4）工作人员定期对货物进行清点，以保证货物准确无误保存在应在的储物位置上。

4.2在库流程
（1）在货物未出库的时间段内，需要工作人员定期对货物进行清点。

（2）仓库管理人员根据需要进行货物清点。

（3）管理人员使用REID阅读器扫描标签获取每个货位上的货物信息。

（4）相应的货物信息定期更新到仓库的数据库中。

（5）系统进行数据校验。

4.3出库流程
（1）客户向销售部门发出了订单的话，那么相应的销售部门也会向仓储管理系统发出最新的客户订单。

（2）仓储管理系统主要是为了满足客户的具体订单要求，一次将货物的货位确定下来。

（3）利用RFID阅读器，对于出库货物的内部数据进行相应的采集工作。

（4）使用搬运工具将货物挑拣出来并送往出库处，并将数据处理结果上报到仓储管理系统。

（5）在出库处将货物进行托盘扫描之后，此时要对出库的货物进行准确核算，最终才能够将货物发到客户手中。

（6）仓储管理系统必须要向财务部门确认出库单，并且要做好留底存档工作。

5系统实施
5.1入库流程
（1）规划仓库库位
针对仓库的实际情况进行规划仓库库位，在系统后台进行仓库库位坐标设定，例如，【标号xxx】是指一个库，该库是由X*X的库位组成，库位组成大小是可
以自定义，同时可以批量建立库位坐标实现快速规划仓库库位，也可以单个建立，以适应仓库场地各种不规则的布局，并按此建立有比例关系的仓库模型，提供了
可视化的仓库库位管理。

（2）贴上标签
找成品包装车间，系统针对成品的规格型号对成品进行编码，然后操作人员
先将已编码的RFID电子标签贴在成品的外包装箱上。

同时对货架进行编号，贴上RFID标签，使成品标签与货架标签能数据关联。

（3）扫描入库
搬运叉车搬运货架经过仓库门前的RFID扫描区，系统自动采集到每个外包大
箱的RFID电子标签的信息，通过对外包大箱成品规格、型号、工艺等进行核对是否为用一类货物品种。

当正确扫描完成后，绿灯亮，表示可以通行，此时系统把自动分配库位的信
息在人机交互的平板电脑上显示，指示操作人员运送到该库位存放。

例如搬运至101库的01库位上，并给出仓库模型图指示出101库的具体位置。

如果扫描不正确，则红灯亮，系统将错误信息下置到人机交互的平板电脑上
显示，操作人员按提示处理后，再重新进入RFID扫描区直到能正确扫描。

（4）库位关联，完成入库
将货架放到101库01库位后，使用RFID手持终端根据屏幕的提示，扫描该
货架编码和库位编码进行入库校对。

当系统校验正确后，本次图库操作完成，入
系统校验不正确，则按系统体制一步一步进行排除问题。

5.2出库流程
（1）出库单
管理人员根据销售货物清单的规格和数量生成出库单，有负责出库的执行人
员到仓库根据出库单提货。

在成库图获得时候，系统跟出库物品的规格类型及数量，自动计算同类物品
中最先进入仓库作为优先出库，即按“先进先出”的原则，也可以按自定义要求手
动指定库位。

（2）扫描库位关联
操作人员使用RFID手持终端（PDA）到达该库位扫描贴在该货架任意两箱货
物上的RFID电子标签信息和该货架的标签信息以及扫描改库位的位置信息，然后发送到服务器进行自动校验，当确认无误后PDA收到服务器的反馈提示可以出货。

（3）扫描出库
搬运工到指定的库位使用叉车运货物出库，然后通过制定出货的RFID扫描区
通道，系统会自动扫描出库货架上各箱货物的RFID电子标签信息并发送给服务器与出库单进行校对，如果校验正确，则平板电脑提示该货架可以出库，绿灯亮可
以通行。

如果检验出现问题，则按系统的提示进行解决。

任何未得到服务器允许出货物品，如果经过了该RFID扫描区通道则进行声光
报警并且系统进行事件日志记录，本项功能在装有RFID扫描区域内实现。

5.3移库流程
移库是指把已存放在某一库位货物转移到另一个货位，仓库管理人员使用RFID手持终端（PDA）扫描需要移库的货架上两箱货物的电子标签信息以及扫描
货架的标签信息，然后按RFID手持终端（PDA）提示把该货架转移到另一个库位上，最后管理人员按要求扫描该货架上任意两箱货物的电子标签信息、货架信息
和已移动到的库位条码信息进行核对。

6结语
基于RFID技术仓库管理系统，除了实现常规库房出入库管理之外，还能实现
仓库的自动化盘点，不需要仓库管理人员现场干预，减少人工作业，提高了仓库
管理效率。

其次，仓库货物的定位等功能，能够实时准确地实现货物的可视化管理。

此外，系统采用可回收和重复利用的电子标签，降低了建设成本。

随着RFID
技术的发展，相信仓库管理系统将更加精细化和智能化，此外，RFID定位技术将
会有更广阔的应用前景，也必定会在未来的仓库管理中得到更多的关注与重视。

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