智能仓储管理系统设计与实现

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智能仓储管理系统设计与实现

摘要：统仓储管理存在的问题主要表现在：①信息化程度低，大部分仓储管理工作仍然以手工作业为主；②仓储管理损耗大，装备物资误置误发现象难以避免；③作业效率低，盘点移库等作业耗时耗力。RFID即射频识别技术，是一种非接触式的主动识别技术。它可通过射频信号自动识别目标对象并实现数据交换，供后台应用系统识别、处理。相对传统的条码技术而言，射频识别技术具有以下一些应用优势：第一，非接触识别。RFID的有效识别距离可达十余米，用户应用限制比较小。第二，存储信息容量大。电子标签可存储的数据高达上百K，并且内容可动态读写。第三，安全性高。标签上的数据可加密存储，十分适合安全应用等级较高的场合。目前，射频识别技术已广泛应用于仓储、物流、医疗、固定资产管理、图书管理、物联网等领域。

关键词：射频识别技术；智能仓储；仓储管理；管理信息系统

引言：仓储管理贯穿整个装备管理链条，是实现装备物资“全寿命”管理的基础和源头。实现仓储管理节点的智能化与自动化，对于创新仓储管理模式，提高仓储管理效率具有突出的指导意义。本系统应用成熟的信息技术成果，实现了集装备管理、实力统计、智能感知、物流保障等功能于一体的智能仓储管理系统，对实现仓储管理的网络化、自动化与智能化具有较强的实践意义。对此，在接下来的文章中，将针对智能仓储管理系统设计与实现方面进行详细的分析。 1.总体设计 1.1设计思想

本系统的核心思想是建立一套编码规则标准，并利用编码的唯一性来唯一标识每个物理实体。将该编码输出到RFID电子标签，并将其粘贴到物理实体上，实现电子标签与物理实体的一一对应。使用时，通过固定式或手持式RFID设备实现对电子标签的自动扫描，从而智能、动态、自动地感知管理对象，实现管理目标。 1.2体系结构

智能仓储管理系统硬件主要由管理服务器、工作终端、手持终端、交互式查询一体机、RFID阅读器、RFID发卡器、RFID打印机、货架标签读写器与查找标签读写器组成。整个系统基于IP网络构建。其中，工作终端主要用于设置与控制RFID读写设备，同时，向管理服务器转发现场扫描到的RFID标签，供服务器进行相关处理。管理服务器上运行系统管理程序，主要实现编码、上下架、出入库等仓储管理功能。手持终端主要实现移动条件下对仓储物资的扫描与管理，如上下架、移库与盘点等仓储作业。查找标签读写器，可迅速定位装备物资的物理存储位置，特别适合海量装备物资中的个体查找，同时，该读写器还可以实时监控库房的温湿度变化。货架标签读写器，可根据装备物资的上下架情况，实时动态地更新货架标签上的库存显示。 1.3软件架构

系统软件主要以BS方式实现。整个系统由WEB应用管理系统、RFID相关功能模块、智能仓储功能模块以及数据库组成。RFID功能模块主要实现电子标签的打印输出、库房货架的精准管理以及电子标签的自动扫描与相关处理；智能仓储功能模块主要实现库房温湿度的实时测量、货架标签显示内容的动态更新以及装备物资的实时定位；WEB应用管理系统主要实现装备物资的编码、管理、查询、统计、报表、分析处理等管理功能。RFID与智能仓储功能模块通过WebService实现与应用管理程序的数据交换。


1.4主要功能

第一，电子标签输出。根据编码规则生成装备标识码，并利用RFID读写器将其输出到电子标签中。第二，库房货位管理。实现仓储库房与货架信息的添加、修改、删除与查询功能。第三，出入库管理。根据调拨单，接收（发放）装备物资，并建立物资与仓库、货架之间的对应关系。第四，库存盘点。主要检查仓储物资与账面数量的一致性。第五，智能仓储感知。实现对出入库与上下架物资的智能感知，降低因误置误发等操作带来的管理风险。上下架时，系统建立物资--货架--库房之间的对应关系，并动态更新货架标签显示内容。出入库时，系统自动扫描出入库物资，并根据当前任务判断该操作的合法性：对于合法操作进行日志，便于日后审计查询[1]；对于非法操作即时报警，便于管理员采取相应管理措施。系统实时监控库房当前的温湿度，超过设定阈值时自动报警提示。第六，统计查询。借助交互式一体查询机与用户终端，实时查询、统计、分析各类物资的数质量分布、存储位置、当前状态等管理信息，查询结果通过图形、表格、报表等形式进行呈现。 2.系统实现 2.1电子编码

电子编码类似于居民身份证号，主要用于唯一标识每个物理实体。在仓储入库环节，系统根据装备物资的类型、密级、用途、性质等要素，自动生成系统唯一的24位字符串，将该字符串输出到RFID电子标签中即完成系统的电子编码操作。后台数据库中，根据该电子编码可详细存储每台装备实体的仓储活动记录与管理信息，同时，该编码作为管理对象的“身份标识”，将贯穿该装备的整个生命周期。智能仓储管理系统的装备编码由24位16进制字符串组成，其中：第95-72位共3个字节作为系统保留待用；第71-69位表示装备的涉密等级；第68-55位表示装备的生产年份[2]；第54-45位表示装备的所属单位；第44-42位表示装备的使用状态；第41-32位表示装备的规格型号；第31位-0位表示装备流水顺序号。

2.2RFID功能模块

系统所使用电子标签分为三类：PCB抗金属标签，主要用于标识库房与货柜；ABS硬质标签，主要用于唯一标识装备物资，贯穿装备实体的整个生命周期；PET外包装标签，与ABS标签一一对应，主要用于物资的出入库与上下架作业。系统选用电子标签均由Alien9662定制，支持ISO/IEC18000-6C协议，EPC容量96位。RFID发卡器选用富士康CMC187，可实现各类电子标签的输出。RFID打印机选用易腾迈PX4i，主要实现批量环境下PET电子标签的输出。RFID阅读器选用富士康CMC182通道式一体机，部署在库房出入口位置，主要用于识别装备物资的出入库操作。移动手持端选用富士康CMC165C，主要实现装备物资的上下架、移库以及库存盘点操作。CMC181读写器开发流程如图3所示。首先，设置读写器通信方式，打开读写器成功后，可发送读、写、寻卡等相关指令。系统回调函数获取到读写器扫描到的电子标签后，根据业务规则进行相应处理[3]。 3.系统应用

智能仓储管理系统先后在我单位与友邻单位装备储备库房进行应用。从运行效果看，该系统设计思想新、实现技术新，将先进的信息技术成果与传统仓储管理作业相结合，有效提高了仓储作业的快捷性与准确性，基本实现了管理目标。 结论：

简而言之，在之前仓储管理过程，主要有信息化程度偏低、仓储管理损耗较


大、人工操作过多导致仓储作业效率低下等问题。为处理这些问题，设计并实现了基于射频识别技术的智能仓储管理系统。该系统的核心思想是通过建立规范、标准的编码规则来唯一标识每个物理实体。将该编码输出到射频电子标签中，并将其粘贴到物理实体上即可实现电子标签与物理实体之间的一一对应。在仓储管理作业时，借助射频阅读器实现对各类电子标签的自动扫描与识别，从而动态、智能地感知管理对象，实现对各类装备实体的有效管理与监控。该系统集电子编码与输出、装备物资管理、智能仓储感知、综合统计查询等功能于一体，可有效提高仓储作业的快捷性、准确性、经济性与可靠性，实现仓储管理的网络化、自动化与智能化。 参考文献：

[1]麻磊，史天运，张惟皎，等.动车组检修物流管理信息系统的开发与研究[J].铁路计算机应用，2013，22（1）：49-54.

[2]尚玉冰.我国智能快递柜发展现状分析[J].经营与管理，2016（8）：36-38. [3]杨萌柯，周晓光.“互联网+”背景下快递末端协同配送模式的构建[J].北京邮电大学学报（社会科学版），2015，17（6）：45-50，57.

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