基于RFID的物流出庫智能化管理方案

1. 系統(tǒng)概述

　　1.1. 系統(tǒng)背景

　　物流出庫管理在企業(yè)的整個管理流程中起著非常重要的作用，如果不能保證及時準(zhǔn)確地發(fā)貨，將會給企業(yè)帶來巨大損失，這不僅表現(xiàn)為企業(yè)各項(xiàng)管理費(fèi)用的增加，而且會導(dǎo)致客戶服務(wù)質(zhì)量難以得到保證，最終影響企業(yè)的市場競爭力。

　　傳統(tǒng)的物流出庫管理，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、追蹤出庫的貨物，完全由人工實(shí)施倉庫內(nèi)部的管理，因此物流出庫管理的效率極其低下，所能管理的倉庫規(guī)模也很小。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，物流出庫管理的物資種類機(jī)數(shù)量在不斷增加、出庫頻率劇增，物流出庫管理作業(yè)也已十分復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的人工倉庫作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足物流出庫管理的快速、準(zhǔn)確要求，嚴(yán)重影響了企業(yè)的運(yùn)行工作效率，成為制約企業(yè)發(fā)展的一大障礙。

　　1.2. 現(xiàn)狀及分析

　　物流倉庫管理中出庫環(huán)節(jié)，也采用人工倉庫作業(yè)模式，人工監(jiān)督管理、數(shù)據(jù)輸入。由于企業(yè)的擴(kuò)大發(fā)展，貨物多種多樣發(fā)送到全球各地，需要大量的管理人員，無法保證快速、準(zhǔn)確發(fā)貨的要求。

　　采用RFID技術(shù)，有效管理物流出庫智能化?；赗FID的物流出庫智能管理系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)控叉車是否正確提貨，以及監(jiān)控叉車運(yùn)輸路線是否正確，并結(jié)合報(bào)警燈、LED顯示屏提醒叉車司機(jī)，加上手持機(jī)獲取裝車的所有貨物信息，傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，從而提高了出貨運(yùn)輸物流整個過程的效率。

2. 系統(tǒng)介紹

　　2.1. 系統(tǒng)原理

　　本系統(tǒng)工作包括兩部分：1）標(biāo)簽、托盤、叉車及路線匹配；2）無線數(shù)據(jù)傳輸。

　　標(biāo)簽、托盤、叉車及路線匹配通過標(biāo)簽數(shù)據(jù)與讀寫器的匹配，管理貨物的運(yùn)輸智能化。

　　托盤與標(biāo)簽的匹配

　　將貨物分批后，放置在托盤中，而粘貼在托盤上的標(biāo)簽通過UHF手持機(jī)寫入數(shù)據(jù)，比如對應(yīng)發(fā)往地區(qū)的代號數(shù)字，簡單容易操作。

　　托盤上的標(biāo)簽與叉車的匹配

　　叉車內(nèi)部安裝有UHF讀寫器和有源讀寫器，UHF讀寫器讀取托盤標(biāo)簽，如果數(shù)據(jù)匹配，即叉車裝載貨物無誤；否則紅色報(bào)警燈響起，LED顯示屏顯示叉車裝載貨物等提醒語。另可通過后臺服務(wù)器對有源讀寫器進(jìn)行無線配置。

　　運(yùn)輸路線與門的匹配

　　門上安裝有標(biāo)簽，系統(tǒng)可通過后臺服務(wù)器對門上的標(biāo)簽進(jìn)行無線配置，使其與叉車進(jìn)行匹配。當(dāng)叉車達(dá)到門口，叉車上的有源讀寫器獲取門上的標(biāo)簽信息，如果叉車運(yùn)往的地方與門對應(yīng)，綠燈亮；否則，紅色報(bào)警燈響起，LED顯示屏顯示叉車運(yùn)輸路線有誤等提醒語。

　　無線數(shù)據(jù)傳輸

　　標(biāo)簽識別

　　標(biāo)簽與讀寫器之間的通信，是采用無線射頻識別技術(shù)。

　　無線設(shè)置

　　本系統(tǒng)采用有源讀寫器和標(biāo)簽組成一個局域無線網(wǎng)絡(luò)，可通過該局域網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)兩個功能：1）數(shù)據(jù)的無線傳輸，即讀寫器識別信息通過該無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺，避免現(xiàn)場布線施工。2）讀寫器和標(biāo)簽的無線配置。

　　無線控制

　　讀寫器通過識別標(biāo)簽，判斷是否匹配，再通過有源設(shè)備構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)無線控制顯示屏和報(bào)警燈，或反饋服務(wù)器后，服務(wù)器無線控制顯示屏和報(bào)警燈。

　　無線通信

　　手持機(jī)獲取電子標(biāo)簽的信息，通過無線方式，傳輸?shù)椒?wù)器端。

　　2.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)主要有五個部分組成，首先在拖車部分托盤標(biāo)簽數(shù)據(jù)寫入，顯示屏和報(bào)警燈的安裝；然后在叉車部分兩臺讀寫器的安裝；大門部分有有源標(biāo)簽、顯示屏和報(bào)警燈的安裝；車輛部分有UHF手持機(jī)獲取貨物標(biāo)簽的信息；報(bào)警部分有標(biāo)簽、報(bào)警燈和顯示屏。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　2.3. 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　2.4. 系統(tǒng)流程

　　2.4.1. 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)寫入

　　電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)寫入程序是整個系統(tǒng)的第一步操作，在托盤上進(jìn)行貼標(biāo)ID標(biāo)識，并將貨物名稱、數(shù)量和運(yùn)往地方等貨物信息與電子標(biāo)簽一一對應(yīng)，信息通過UHF手持機(jī)上傳服務(wù)器端。

　　2.4.2. 電子標(biāo)簽自動識別

　　電子標(biāo)簽識別部分是整個應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要保證貨物準(zhǔn)確出庫、貨物信息準(zhǔn)確錄入。分布在貨物運(yùn)輸經(jīng)過的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的RFID識別系統(tǒng)，通過識別標(biāo)簽將貨物準(zhǔn)確快速地送上裝載貨物車，貨物信息反饋服務(wù)器端。

　　電子標(biāo)簽自動識別系統(tǒng)的基本配置為UHF讀寫器和有源讀寫器，安裝在每輛叉車內(nèi)，通過車載電源供電；每個門對應(yīng)安裝一張有源標(biāo)簽。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　2.4.3. 無線傳輸通信

　　無線配置

　　系統(tǒng)主要由服務(wù)器軟件控制有源讀寫器無線配置參數(shù)的方法，完成各個模塊的數(shù)據(jù)對接和各個模塊的匹配。

　　無線數(shù)據(jù)傳輸

　　無線傳輸通信是連接上級和下級的中間橋梁。它主要負(fù)責(zé)將前端RFID系統(tǒng)（叉車內(nèi)的讀寫器）采集到貨物數(shù)據(jù)信息無線傳輸并無縫接入到后端信息服務(wù)器中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和處理，并及時將后臺處理結(jié)果及指示傳遞給前臺（報(bào)警燈和顯示屏）進(jìn)行操作和執(zhí)行。

　　無線報(bào)警裝置

　　如圖4，服務(wù)器通過有源讀寫器無線改寫標(biāo)簽標(biāo)識位，從而控制報(bào)警燈報(bào)警。

圖4 無線報(bào)警裝置

　　2.5. 系統(tǒng)安裝

　　2.5.1. 托盤標(biāo)簽

　　標(biāo)簽安裝在托盤側(cè)面或上面非貨物遮擋位置。標(biāo)簽可以粘貼安裝，根據(jù)托盤情況選取合適安裝方式。

　　2.5.2. 叉車讀寫器

　　UHF讀寫器安裝在叉車前下端，有源讀寫器安裝在后端。讀寫器可通過鉚釘或螺釘?shù)裙潭ā?/P>

圖5 讀寫器安裝建議圖

　　2.5.3. 大門標(biāo)簽安裝

　　根據(jù)實(shí)際情況，將標(biāo)簽安裝在倉庫大門內(nèi)側(cè)的上端或側(cè)端位置。標(biāo)簽可以懸掛安裝，或粘貼安裝。

3. 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　基于RFID的物流出庫智能管理系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化匹配管理，簡單易操作；

　　系統(tǒng)通過無線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)配置和數(shù)據(jù)交換。

　　系統(tǒng)自動獲取貨物信息，提高工作效率；

　　減少人為操作漏洞，由于采取了自動讀取數(shù)據(jù)的方式，所有裝車的貨物信息自動計(jì)錄，免除了人工干預(yù)，自動記錄數(shù)據(jù)。

　　縮短各個操作環(huán)節(jié)的操作時間，減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省人力成本。

4. 其它應(yīng)用領(lǐng)域

　　大型企業(yè)物料成品出庫管理

　　機(jī)場托運(yùn)貨物配送管理

　　港口、碼頭集裝箱貨物出庫管理

5. 硬件設(shè)備選型