RFID的無紙化世界

　　在倉庫系統(tǒng)的內(nèi)部，企業(yè)一般依賴于一個非自動化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進(jìn)出貨物，以人為記憶實(shí)施倉庫內(nèi)部的管理。對于整個倉儲區(qū)而言，人為因素的不確定性導(dǎo)致了勞動效率的低下和人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。同時，隨著貨物數(shù)量的增加以及出入庫頻率的劇增，這種模式會嚴(yán)重影響正常的運(yùn)行工作效率。同時，由于商品流通的加劇以及配送數(shù)量和配送次數(shù)的急劇增加，現(xiàn)有的已經(jīng)建立的計(jì)算機(jī)倉儲管理系統(tǒng)已難以滿足倉儲管理實(shí)時性的要求。此時，無線通訊網(wǎng)絡(luò)脫穎而出。

　　采集系統(tǒng)

　　無線射頻(Radio Frequency，簡稱RF)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)是以無線信道作為傳輸媒體，建網(wǎng)迅速，通信靈活，可以為用戶提供快捷、方便、實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)連接，是實(shí)現(xiàn)移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。RF技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到商業(yè)、工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、物流管理、醫(yī)療保險、金融和教學(xué)等眾多領(lǐng)域。

　　無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中間件服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器、交換機(jī)（Switch）或集線器HUB、無線基站（Access Point，亦稱無線接入點(diǎn)）、手持終端、車載終端、條碼掃描槍等組成，該系統(tǒng)在局域網(wǎng)內(nèi)工作。下圖為簡單無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成圖。

　　應(yīng)用原理 　

　　對核心組成部分進(jìn)行說明：

　　1.數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

　　運(yùn)行后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作。

　　存儲數(shù)據(jù)和函數(shù)。

　　接受中間件服務(wù)器程序的調(diào)用，執(zhí)行各種業(yè)務(wù)處理的函數(shù)或存儲過程。

　　按與中間件服務(wù)器程序規(guī)定的接口返回各種操作結(jié)果。

　　2.中間件服務(wù)器

　　中間件服務(wù)器是安裝Info-poker Server軟件的計(jì)算機(jī)。在邏輯上，它實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中所有無線設(shè)備(包括車載終端和無線手持終端)的監(jiān)控，接受無線設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制信號，將無線設(shè)備發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆包，并與后臺管理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將后臺系統(tǒng)的處理結(jié)果發(fā)送回?zé)o線設(shè)備。中間件服務(wù)器是前臺無線設(shè)備和后臺應(yīng)用系統(tǒng)在應(yīng)用邏輯上的接口，它是實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集和業(yè)務(wù)邏輯處理的核心。在物理上，它可以和應(yīng)用服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器共用一臺計(jì)算機(jī)。

　　負(fù)責(zé)與手持/車載終端的通訊管理，顯示登錄人員信息和后臺線程數(shù)據(jù)。

　　為每個手持/車載終端開啟一個線程管理，并進(jìn)行多線程管理，以保證各終端并行操作；

　　接收、分析手持/車載終端的信息，并調(diào)用相應(yīng)的后臺程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作。

　　接收、分析后臺數(shù)據(jù)庫的返回信息，發(fā)送操作結(jié)果信息給手持/車載終端，確定手持/車載終端應(yīng)顯示的內(nèi)容。

　　對手持/車載終端的操作進(jìn)行日志記錄，并生成日志文本文件。

　　3.無線基站

　　無線基站是無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的橋梁。無線基站內(nèi)部集成了無線通訊模塊，可以利用無線電射頻技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。無線基站通過天線和無線模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，在無線基站內(nèi)部經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，將無線信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛芯€信號，通過背后的以太網(wǎng)RJ45模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至有線局域網(wǎng)。

　　4.無線手持終端與無線車載終端

　　無線手持/車載終端采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，在2.4GMHz—2.4835GMHz間的多個訊道間按最佳通訊算法進(jìn)行切換，并可在多個接入點(diǎn)間自動選擇最優(yōu)通訊點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無縫漫游功能，通訊距離長，因此有較強(qiáng)的抗干擾性、穩(wěn)定性和可靠性。無線手持/車載終端可運(yùn)行圖形化應(yīng)用程序，有著良好的人機(jī)交互功能。每個無線手持/車載終端將采集的信息以無線方式通過接入點(diǎn)發(fā)送給中間件服務(wù)器，中間件服務(wù)器根據(jù)消息內(nèi)容，自動調(diào)用后臺的存儲過程或函數(shù)，并將操作結(jié)果返回給手持/車載終端。中間件服務(wù)器采用多線程結(jié)構(gòu)，為每個無線手持/車載終端分配一個線程，以保證多個終端可同時操作而不互相影響。因此，無線手持/車載終端采用的終端方式是一種真正意義上的實(shí)時方式，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時處理。

　　無線手持終端可以掃描條碼，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，因?yàn)閮?nèi)部集成了無線通訊模塊，因此可以將采集的數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送給無線基站。無線手持終端具有獨(dú)立的CPU和內(nèi)存，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、計(jì)算和處理，用戶的業(yè)務(wù)邏輯也可以通過編程的方式集成在手持終端里。

　　無線車載終端實(shí)際上就是一臺工業(yè)級的電腦，普通電腦因?yàn)闆]有防震、防塵、防水功能，所以不能在惡劣的工業(yè)和倉庫環(huán)境下放在叉車上使用。而車載終端是專為配合叉車而設(shè)計(jì)的工業(yè)級的電腦，具有防震、防塵、防水的功能，并能在極端惡劣的溫度下正常工作。車載終端內(nèi)部集成了無線網(wǎng)卡，可以將叉車在現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)實(shí)時傳遞到后臺信息系統(tǒng)中，相當(dāng)于把后臺信息系統(tǒng)搬到了叉車上，給數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理帶來了極大的便利。

　　5.局域網(wǎng)

　　局域網(wǎng)是連接系統(tǒng)內(nèi)部所有計(jì)算機(jī) (包括：應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中間件服務(wù)器、收貨終端、單據(jù)處理終端等)和無線基站設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它通過路由器 (Router)、交換機(jī) (Switch)和集線器(Hub)將所有PC機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)和無線基站在物理上連成一個通路。

　　6.條碼掃描槍 (連接無線車載終端)

　　因?yàn)檐囕d終端本身不具有條碼掃描功能，而在倉庫中進(jìn)行收貨、入庫、出庫和盤點(diǎn)管理中，依靠條碼掃描技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是最快捷和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集方式，所以需要使用條碼掃描槍配合車載終端進(jìn)行倉庫現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作，然后利用車載終端執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理和傳輸工作。

　　7.單據(jù)處理終端

　　主要負(fù)責(zé)單據(jù)錄入和檢查工作。

　　8.收貨終端

　　主要負(fù)責(zé)完成收貨單據(jù)的錄入和檢查工作，在收貨物品上沒有廠商及產(chǎn)品條碼的情況下，可以通過條碼打印程序即時驅(qū)動條碼打印機(jī)完成生成物料條碼的工作。

　　9.條碼打印機(jī)

　　條碼打印機(jī)是打印條碼標(biāo)簽的專用設(shè)備。它是專門為工業(yè)和倉庫等惡劣環(huán)境設(shè)計(jì)的條碼打印機(jī)，具有防水防塵的設(shè)計(jì)，并可以支持連續(xù)24小時的不間斷工作。條碼打印機(jī)在倉庫中主要完成生成物料條碼和補(bǔ)碼的工作，有時也被用來生成單據(jù)編號條碼，以便于單據(jù)的錄入和查詢工作。

　　應(yīng)用案例

　　整個生產(chǎn)、倉儲、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)半自動化運(yùn)行的重要因素是采用無線射頻數(shù)據(jù)采集RFDC，即通過無線網(wǎng)絡(luò)、倉庫出入庫和盤庫作業(yè)所用叉車的車載終端和條碼掃描槍等工具，作業(yè)人員的作業(yè)信息進(jìn)行時時傳輸與通訊，達(dá)到實(shí)際操作和物流信息同步管理，并且適用于一套無線射頻系統(tǒng)覆蓋多倉庫式管理?，F(xiàn)在，無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于物流、零售、制造業(yè)、航空業(yè)和國防業(yè)。

　　1.輪胎行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用

　　在某輪胎系統(tǒng)項(xiàng)目中，我們選用的是Psion Teklogix公司的產(chǎn)品，圖中的設(shè)備是Teklogix 8055車載終端，字符形界面。圖3為該項(xiàng)目的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

　　在該項(xiàng)目中，通過無線射頻通訊技術(shù)將分布在不同地區(qū)（相隔20公里）的兩個倉庫聯(lián)系起來，同時在每一個倉庫區(qū)又形成一個通訊網(wǎng)絡(luò)，入庫、出庫、盤庫均實(shí)現(xiàn)了無紙化作業(yè)，這樣便實(shí)現(xiàn)了所有倉庫統(tǒng)一管理的工作模式，同時也大大減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高了工作效率，增強(qiáng)了倉儲信息的傳輸速度以及集成速度。自從該輪胎廠采用無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以來，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.煙草行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用

　　煙草行業(yè)的信息化建設(shè)已被納入國家863計(jì)劃。目前煙草行業(yè)“一號工程”一期推廣工作已基本完成，二期工作正陸續(xù)在全國開展。

　　某煙草配送中心集倉儲、分揀、配送、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)于一體，在對卷煙進(jìn)行入庫、出庫、盤庫、分揀等操作的過程中，都應(yīng)用了無線射頻技術(shù)。在該煙草配送中心目前有4個無線基站，3臺無線車載終端（配合叉車一起使用），3個無線手持終端。無線設(shè)備協(xié)調(diào)工作，每天的出入庫信息直接反映在配送中心、市局煙草公司、省局煙草公司的數(shù)據(jù)庫中，信息的高度集成與同步增強(qiáng)了對卷煙的統(tǒng)一管理。

　　該煙草配送中心通過對無線射頻設(shè)備的應(yīng)用，大大提高了工作效率，尤其是在出入庫及分揀環(huán)節(jié)上，同時也減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度，真正的實(shí)現(xiàn)了無紙化作業(yè)。

　　3.醫(yī)藥行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用

　　目前，多數(shù)醫(yī)藥企業(yè)已引入了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)銷存、財(cái)務(wù)等基礎(chǔ)管理的信息化。綜合考慮醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)有的倉儲系統(tǒng)需求，自動化的倉儲系統(tǒng)基本功能如下：

　　實(shí)時貨位查詢和貨位動態(tài)分配。通過掃描商品的條碼可以實(shí)時查詢其存儲的貨位，同時基于貨位庫存信息分配貨位或動態(tài)定義貨位。

　　人力物力資源動態(tài)綜合分配。可以基于出入庫商品的批量，動態(tài)地分配人力、物力，充分利用資源，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少浪費(fèi)。

　　倉庫系統(tǒng)綜合盤點(diǎn)功能?？梢远ㄆ趯φ麄€倉庫系統(tǒng)進(jìn)行全面盤點(diǎn)，產(chǎn)生差異表，便于復(fù)盤驗(yàn)證。

　　倉庫內(nèi)部隨機(jī)抽查盤點(diǎn)功能?？梢苑謧}庫、分區(qū)、分貨位進(jìn)行隨機(jī)抽查，也可以針對特定類抽查。

　　從技術(shù)角度而言，系統(tǒng)的建立必須滿足以下兩個條件：一是實(shí)時數(shù)據(jù)采集，由于人員操作的流動性，必須采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線手持電腦終端。二是商品條碼化，條碼是商品的惟一標(biāo)識，現(xiàn)代商業(yè)管理(包括倉儲管理系統(tǒng))的基礎(chǔ)是商品的條碼化。自動化的倉儲管理必須借助條碼技術(shù)建立貨位管理的規(guī)范化。因此，無線射頻技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)藥行業(yè)成為一種必然。