基于RFID 與條碼的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張明會(huì)，徐 瀚，孫忠海 （大連東軟信息學(xué)院，遼寧 大連116023）

ZHANG Ming-hui, XU Han, SUN Zhong-hai (Dalian Neusoft University of Information, Dalian 116023, China)

0 引 言

倉(cāng)儲(chǔ)是物流供應(yīng)鏈中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確而高效的倉(cāng)儲(chǔ)是整個(gè)物流供應(yīng)鏈整體效率提高的前提和基礎(chǔ)。在物流管理中最基本的一項(xiàng)工作就是物流數(shù)據(jù)的采集，而物流數(shù)據(jù)采集只有擺脫人工手記，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別于采集，才能適應(yīng)現(xiàn)代物流的發(fā)展。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在物流信息管理中的應(yīng)用，為現(xiàn)代物流提供了快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集手段，解決了由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸入慢、錯(cuò)誤率高等難題，使得物流管理反應(yīng)速度得到全面提高。

RFID 無線電射頻技術(shù)（Radio Frequency Identification） 是利用無線電波對(duì)記錄媒體進(jìn)行讀寫，讀取的距離能達(dá)到幾厘米到幾米。應(yīng)用的領(lǐng)域有物料跟蹤、運(yùn)載工具和貨架的識(shí)別等要求不能直接接觸數(shù)據(jù)采集和交換的地方。

條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，這些規(guī)則排列的條、空格和字符所組成的圖形能夠表達(dá)一定數(shù)據(jù)量的信息，并且能夠用特定的設(shè)備來進(jìn)行與計(jì)算機(jī)兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息的讀取。

本文設(shè)計(jì)基于RFID 與條形碼技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，分析該系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)及總體設(shè)計(jì)思路，以此提高倉(cāng)儲(chǔ)管理中與倉(cāng)庫(kù)及貨物流動(dòng)有關(guān)信息的智能化管理。

1 條碼和RFID 在倉(cāng)儲(chǔ)中的應(yīng)用

倉(cāng)儲(chǔ)是物流中不可缺少的一環(huán)，在整個(gè)物流過程中發(fā)揮著重要作用。倉(cāng)儲(chǔ)是生產(chǎn)中原材料、半成品、成品的緩沖池，為生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行提供保障，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性。同時(shí)，倉(cāng)儲(chǔ)可以克服生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的時(shí)間和空間差異，支持企業(yè)的物流策略，提高客戶服務(wù)水平，并降低物流成本?？梢哉f離開了倉(cāng)庫(kù)的支持，就不可能有高效率低成本的物流服務(wù)。

在倉(cāng)庫(kù)里，射頻技術(shù)最廣泛的使用是存取貨物與庫(kù)存盤點(diǎn)，它能用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的存貨和取貨等操作。在整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理中，將供應(yīng)鏈計(jì)劃系統(tǒng)制定的收貨計(jì)劃、取貨計(jì)劃、裝運(yùn)計(jì)劃等與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，如指定堆放區(qū)域、上架取貨和與補(bǔ)貨等。這樣，增強(qiáng)了作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性，提高了服務(wù)質(zhì)量，降低了成本，節(jié)省了勞動(dòng)力和庫(kù)存空間，同時(shí)減少了整個(gè)物流中由于商品誤置、送錯(cuò)、偷竊、損害和庫(kù)存、出貨錯(cuò)誤等造成的損耗。RFID 技術(shù)的另一個(gè)好處是在庫(kù)存盤點(diǎn)時(shí)降低人力。RFID 的設(shè)計(jì)就是要讓商品的登記自動(dòng)化，盤點(diǎn)時(shí)不需要人工的檢查或掃瞄條碼，更加快速準(zhǔn)確，并且減少了損耗。RFID 解決方案可提供有關(guān)庫(kù)存情況的準(zhǔn)確信息，管理人員可由此快速識(shí)別并糾正低效率運(yùn)作情況，從而實(shí)現(xiàn)快速供貨，并最大限度地減少儲(chǔ)存成本。

條碼在倉(cāng)儲(chǔ)中體現(xiàn)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、微差錯(cuò)、節(jié)省人力、提高效率的作用。應(yīng)用條碼技術(shù)使得貨物庫(kù)存管理、庫(kù)位管理、貨單管理、業(yè)務(wù)的管理和出庫(kù)管理得到了質(zhì)的飛躍。在倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)中，條碼的應(yīng)用使訂貨、收貨、入庫(kù)、擺貨、補(bǔ)貨變的更輕而易舉。

2 基于RFID 和條形碼技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)行的倉(cāng)儲(chǔ)物流，大部分采用條形碼作為倉(cāng)儲(chǔ)管理智能化的方式，雖然其智能化程度比以前大大提高，但仍需要耗費(fèi)大量的人力物力投入到倉(cāng)儲(chǔ)物流中?，F(xiàn)在如果將RFID 系統(tǒng)與現(xiàn)行的條碼系統(tǒng)相結(jié)合，可有效解決與倉(cāng)庫(kù)及貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理，不但可增加一天內(nèi)處理貨物的件數(shù)，還可以查看這些貨物的一切流動(dòng)信息。將條形碼與RFID 技術(shù)相結(jié)合，也是RFID 在現(xiàn)階段應(yīng)用的一種方式。

2.1 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)組成

一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)可分為硬件（設(shè)備） 和軟件（控制和管理系統(tǒng)） 兩部分，本文設(shè)計(jì)的基于條碼和RFID 的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)組成如圖1 所示：

圖1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

（1） 硬件（或設(shè)備） 部分

①帶條形碼的托盤（貨箱）：可用于叉車作業(yè)；

②輔助設(shè)備：包括手持終端（RF）、叉車等。

（2） 軟件（控制和管理系統(tǒng)）

①條碼掃描及識(shí)別系統(tǒng)，使用手持條碼掃描器（RF） 和固定式條碼閱讀器，用于識(shí)別貨箱上的條碼信息。

②自動(dòng)控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

③庫(kù)存信息管理系統(tǒng)：亦稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，是倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的核心。采用大型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)筑典型的客戶機(jī)/服務(wù)器體系，并與企業(yè)其他系統(tǒng)（如ERP 系統(tǒng)等） 聯(lián)網(wǎng)或集成。

2.2 倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

硬件準(zhǔn)備成功后，必須開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)控制管理倉(cāng)儲(chǔ)中流動(dòng)的各種信息，軟硬件協(xié)同管理的具體流程如下：將條形碼貼在物品上，射頻電子標(biāo)簽貼在存放物品的托盤或叉車上，電子標(biāo)簽存放托盤或叉車上所有物品的信息。閱讀器則安置在倉(cāng)庫(kù)的進(jìn)出口，每當(dāng)物品進(jìn)庫(kù)時(shí)，閱讀器自動(dòng)識(shí)別電子標(biāo)簽上面的物品信息，并將信息存儲(chǔ)到與之相連的管理系統(tǒng)中。當(dāng)物品出庫(kù)時(shí)，同樣由閱讀器自動(dòng)識(shí)別物品信息，并傳送到管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)采用C/S 結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行出入庫(kù)處理。在掃碼過程中，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)計(jì)劃單校驗(yàn)掃碼是否正確，并生成掃描日志。掃描完畢后，倉(cāng)庫(kù)管理人員回傳PDA 掃描日志，系統(tǒng)自動(dòng)生成匯總統(tǒng)計(jì)的掃描結(jié)果報(bào)表，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理流程的無紙化、信息化管理。

根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)管理的業(yè)務(wù)功能需要，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2 所示結(jié)構(gòu)的信息管理系統(tǒng)：

圖2 倉(cāng)儲(chǔ)信息管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

3 總 結(jié)

傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理方式的核心是計(jì)算機(jī)，但商品的信息輸入還依賴手工進(jìn)行，目前的手工作業(yè)和條形碼已經(jīng)不能滿足需求。RFID 電子標(biāo)簽可以有效地解決倉(cāng)庫(kù)盤點(diǎn)、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)產(chǎn)品定位和產(chǎn)品出庫(kù)、入庫(kù)、移動(dòng)過程中識(shí)別等問題，但目前還沒有大規(guī)模使用在倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中。

本文將RFID 技術(shù)與條形碼技術(shù)有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)其功能體系結(jié)構(gòu)，按此設(shè)計(jì)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)可有效地提高倉(cāng)儲(chǔ)管理中與倉(cāng)庫(kù)及貨物流動(dòng)有關(guān)信息的智能化管理。

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