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電子標簽智能倉庫管理系統(tǒng)
本方案介紹了倉庫RFID電子標簽自動識別智能庫存的設計，著重說明了系統(tǒng)的整體布置、系統(tǒng)組成、技術指標、工作原理及流程等。在系統(tǒng)設計中，充分考慮了RFID設備24小時工作的可靠性、電子標簽安裝方式的個性化設計、數(shù)據(jù)的安全性、設備性價比、系統(tǒng)的先進性、可擴展性以及現(xiàn)場安裝方式等實際情況。
1.1項目必要性與意義
隨著現(xiàn)代物流建設的發(fā)展，計算機信息技術、自動化技術等新興科技被越來越多地應用在物流倉儲管理當中，相當一部分企業(yè)的倉庫管理已經(jīng)開始使用倉庫管理系統(tǒng)(WMS，Warehouse Management System)并采用條碼標簽進行自動識別。而RFID技術作為條碼技術之后的新一代的識別技術，以快速掃描、無障礙閱讀、可重復利用、容量大、安全性高等特點，正在深刻地影響著物流倉儲管理，借助其快速、實時、準確的信息采集和處理，可實現(xiàn)物流倉庫標準化和高效化的運營。 RFID電子標簽是一種自動識別系統(tǒng)，它通過非接觸的射頻信號自動識別目標并采集數(shù)據(jù)，可識別高速運動目標并可同時識別多個目標，無須人工干預，操作快捷方便，可適應各種惡劣環(huán)境。無論物資處于采購、倉儲、生產(chǎn)、包裝、裝卸、運輸、加工、配送等任何環(huán)節(jié)，各部門管理人員都可以實時掌握其信息和狀態(tài)。RFID可以極快的速度在讀寫器和電子標簽之間采集和交換數(shù)據(jù)；具有智能讀寫及加密通信的能力，世界唯一性密碼，極強的信息保密性，這對于物流要求準確、快速、安全、可控提供了切實可行的技術途徑。
1.2設計目標
1) 在工廠成品出來的時候，真空包裝后將電子標簽貼在每一個物品上面，并錄入出廠時間，品種，顏色，公斤細數(shù)，質檢員編號等相關數(shù)據(jù)。
2) 每次染廠送貨到倉庫，可以自動點數(shù)入倉，電腦數(shù)據(jù)庫可自動記錄入倉時間，品種，顏色，公斤細數(shù)，卸貨工工號。
3) 每一個物品入倉，所擺放的貨架號自動錄入電腦數(shù)據(jù)庫，對每一個物品精確定位。
4) 客人下單時，前臺可根椐實際的庫存數(shù)下單，能正確地告訴客人哪個品種顏色是否有現(xiàn)貨，沒有現(xiàn)貨的可轉化為潛在訂單，根據(jù)染廠的生產(chǎn)計劃安排交貨時間。
5) 當客人確定下單品種，數(shù)量，顏色時，在財務部電腦系統(tǒng)里可自動打印銷售發(fā)票出來，銷售發(fā)票可自動根椐出貨條數(shù)，公斤細數(shù)，單價，計算出客人所訂貨的金額，并自動標明出貨布條所在位置，指示揀貨工揀貨。
6) 當貨揀好了，如果數(shù)量，品種，顏色不對，在出貨時可以自動報警提示。
7) 每次出貨時，只要通過安檢門，電腦系統(tǒng)自動錄入出貨數(shù)量，品種，顏色，出貨工的工號。
8) 出完貨后，電腦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)會自動減去出貨數(shù)，每時每刻可以查到實際庫存數(shù)。
9) 查詢庫存時，電腦系統(tǒng)可以自動查出每一個品種，顏色，數(shù)量，公斤細數(shù)是，當入倉時間超過多少天，電腦系統(tǒng)可以自動報警提示。當庫存數(shù)少于多少條時，也能自動提示。
10) 每次出貨時，給出貨工設定權限，沒有權限的人，不能出貨。
11) 移動讀卡器可以對每一輛裝好準備出貨的車進行復查，與銷售發(fā)票數(shù)據(jù)相符，方可放行出貨。
二、系統(tǒng)原理
射頻識別技術是目前國際上發(fā)展很快的一項新技術。該項技術的基本思想是通過無線電技術手段，實現(xiàn)人們對各類物體或設備（人員、物品）在不同狀態(tài)（移動、靜止或惡劣環(huán)境）下的自動識別和管理。讀寫器向空間定向發(fā)出電磁波，周圍形成具有一定波束形狀的電磁場，標簽從電磁場中獲得能量并反射回帶有標簽編碼信息的微波給讀寫器，讀寫器對回波信號進行解調與解碼，并將相關信息傳送到PLC或者計算機，計算機就可以處理這些數(shù)據(jù)從而進行管理控制。如圖1所示。
三、系統(tǒng)組成
3.1系統(tǒng)組成
本智能倉庫管理系統(tǒng)主要由三部分組成，其分別是：RFID自動識別系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng)。
3.2主要設備簡介
讀寫器：發(fā)射微波信號和接收電子標簽返回的回波信號，并對回波信號進行解調與解碼。由RF模塊，控制模塊、傳輸模塊三部分組成，其中傳輸模塊實現(xiàn)讀寫器和控制計算機或PLC連接及溝通功能。讀寫器具有長時間穩(wěn)定工作及跳頻工作超強的抗干擾能力的特點。 RFID UHF 讀取器：移動式讀寫器，適合操作地點不固定的應用，使用方法類似條碼閱讀器。
系列電子標簽：主要由芯片、微帶天線、ABS工程塑料外殼構成。芯片中存儲有能夠識別目標的信息，讀寫器可向芯片中寫入相關信息。以保持目標物體的信息能隨時被更新。金屬電子標簽專為金屬介質而設計，除了具有較好的閱讀性能外，還具有靈活的安裝及折卸特點。
SRA－900系列天線：專用物流自動識別而設計，主要由天線振子及封閉外殼構成，是能量轉換的裝置。一方面，它將SRR-915型讀寫器發(fā)出的微波向空間發(fā)射，以激活電子標簽工作。另一方面，它接受金屬電子標簽返射的回波信號，并送回讀寫器進行解碼。型天線具有閱讀方向性好，體積小巧，安裝方便的特點。
四、系統(tǒng)設計
4.1系統(tǒng)工作流程：
4.1.1入庫
1) 接管理中心指令，倉庫管理員進入入庫系統(tǒng)；
2) 開始批量數(shù)據(jù)采集輸入（大件貨物采用固定式讀寫系統(tǒng)錄入，小件、單件物品采用便攜式讀寫系統(tǒng)）；
3) 按系統(tǒng)指定區(qū)位編號堆放物品；
4) 數(shù)據(jù)上傳管理中心，退出系統(tǒng)。
4.1.2出庫
1) 接管理中心指令，倉庫管理員進入出庫系統(tǒng)；
2) 開始批量數(shù)據(jù)采集輸入（大件貨物采用固定式讀寫系統(tǒng)錄入，小件、單件物品采用便攜式讀寫系統(tǒng)）；
3) 數(shù)據(jù)上傳管理中心，退出系統(tǒng)。
五、RFID在智能物流倉儲管理中的應用
5.1 RFID應用的層次
RFID的應用層次分為以下幾個層次：
1) 單品級（ITEM LEVEL），每條物品上都粘有RFID標簽，并記錄有唯一的編號；
2) 包裝箱級（CASE LEVEL），倉庫的每個貨架上都有RFID標簽，反映貨架內物品編碼和數(shù)量等信息。
5.2 RFID的應用環(huán)節(jié)
RFID在物流倉儲中的應用對象物包括物品、周圍器具、存儲貨架和搬運設備等，可根據(jù)物流倉儲業(yè)務的具體特點有選擇地進行實施。
為達到本公司系統(tǒng)設計目標，RFID在物流倉儲作業(yè)的主要應用環(huán)節(jié)有：
1) 入庫操作：利用RFID技術進行貨物的自動識別，上架路線的計算和引導，上架貨位的校驗與跟蹤，周圍器具使用的自動登記，搬運設備的定位、跟蹤、導航，并可與周邊系統(tǒng)結合進行單證自動打印和相關信息的自動發(fā)布。
2) 出庫操作：揀貨貨物、貨位、數(shù)量的自動識別與校驗，執(zhí)行情況監(jiān)控與任務再分配，裝車指示及跟蹤校驗，周圍器具的自動出庫登記，并可通過周邊系統(tǒng)進行單證自動打印和相關信息的發(fā)布。
3) 盤點：盤點庫位的指引與到位檢查（特別是立體庫位的高位），貨物、貨位自動識別，數(shù)量自動校驗。
附件1電子標簽與條碼的區(qū)別
與條形碼識別技術相比，電子標簽有以下優(yōu)勢：
1.快速掃描 電子標簽可以批量掃描，每秒鐘可以讀取50張，條形碼一次只能掃描一個。
2.電子標簽擁有全球唯一ID號，能區(qū)別逐個貨物，條碼只能進行類識別。
3.電子標簽可讀可寫，可根據(jù)需要將逐個貨物貨物信息（生產(chǎn)廠、生產(chǎn)日期、發(fā)貨時間、目的地等）寫入電子標簽，條碼只能讀取。
4.抗污染能力和耐久性 傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但 電子標簽對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損； RFID卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。
5.可重復使用 現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改， 電子標簽則可以重復地新增、修改、刪除卷標內儲存的數(shù)據(jù)，可重復使用10萬次。
6.穿透性和無屏障閱讀 在被覆蓋的情況下， 電子標簽能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。
7.數(shù)據(jù)的記憶容量大,電子標簽最大的容量為128個字節(jié)。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
8.安全性 由于 RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內容可經(jīng)由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造。 近年來， RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián)，從而更加準確地接收反饋信息，控制需求信息，優(yōu)化整個供應鏈。
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