一種基于RFID的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

阮玉國(guó)

關(guān)鍵詞：鋼材管理；RFID；管理系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)

1研究背景和目的

隨著目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展和智能硬件設(shè)備的日常普及，在鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理方面也可以利用相關(guān)技術(shù)對(duì)鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)，一方面可以有效提高鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理的效率，節(jié)省相關(guān)管理的人工成本，另一方面還能大幅提升鋼材識(shí)別的準(zhǔn)確率，進(jìn)而提高出庫(kù)和入庫(kù)的效率。RFID芯片中存儲(chǔ)的鋼材信息需要滿足基本的加密需求，防止造成數(shù)據(jù)泄露和惡意篡改，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密，然后寫入芯片中，并對(duì)RFID芯片信息進(jìn)行防止重寫設(shè)置，從而對(duì)芯片進(jìn)行物理安全防護(hù)。鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理人員針對(duì)需要寫入的鋼材信息數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密操作，然后將數(shù)據(jù)寫入RFID芯片中，并將芯片中寫入所有需要的信息，貼在鋼材表面，就代表鋼材的唯一標(biāo)識(shí)，后續(xù)出入庫(kù)都使用此芯片來(lái)操作。本文提出了一種基于RFID的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并結(jié)合加解密技術(shù)，對(duì)鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理進(jìn)行優(yōu)化，完成鋼材入庫(kù)信息編碼，鋼材出庫(kù)信息校驗(yàn)，保證鋼材出入庫(kù)準(zhǔn)確可靠。另外，RFID芯片設(shè)置信息寫入可以防止數(shù)據(jù)二次編輯，達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)信息安全的目的，總體芯片造價(jià)低廉，可以大幅解決企業(yè)鋼材倉(cāng)庫(kù)管理效率和成本管理等實(shí)際問(wèn)題。

2系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的一種基于RFID的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)可以提供用戶PC設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備等主流的應(yīng)用程序人口，保證用戶的使用體驗(yàn)，系統(tǒng)主要由4層組成，即應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層、控制層和硬件層，系統(tǒng)詳細(xì)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。系統(tǒng)應(yīng)用層主要給用戶提供Web端服務(wù)、Android端服務(wù)和iOS端服務(wù)訪問(wèn)能力。系統(tǒng)業(yè)務(wù)層統(tǒng)一提供相關(guān)系統(tǒng)權(quán)限管理、異常處理、RFID信息管理、數(shù)據(jù)服務(wù)和業(yè)務(wù)服務(wù)等能力，還提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)代理服務(wù)能力供應(yīng)用層使用。系統(tǒng)控制層對(duì)鋼材信息進(jìn)行數(shù)據(jù)信息加密解密設(shè)計(jì)，以保護(hù)數(shù)據(jù)安全。針對(duì)用戶管理，提供統(tǒng)一身份認(rèn)證能力，以保證用戶安全訪問(wèn)，并阻止未認(rèn)證用戶進(jìn)行越權(quán)訪問(wèn)?？刂茖舆€提供事務(wù)管理、異常處理、數(shù)據(jù)持久化、日志管理和密鑰管理等能力。系統(tǒng)統(tǒng)一插片設(shè)計(jì)原則是針對(duì)以上事務(wù)管理進(jìn)行統(tǒng)一化處理和封裝，不涉及業(yè)務(wù)代碼耦合化的設(shè)計(jì)，不影響系統(tǒng)進(jìn)行功能迭代升級(jí)和擴(kuò)展。系統(tǒng)硬件主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、RFID讀寫設(shè)備和RFID相關(guān)輔助設(shè)備組成[1-4]。

3倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于RFID的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，減輕了相關(guān)工作人員的專業(yè)性和依賴性，對(duì)不同的操作員工安排好具體的工作，以確保工作正常進(jìn)行，從而有利于鋼材倉(cāng)儲(chǔ)工作的管理，同時(shí)提升了用戶對(duì)系統(tǒng)使用的熟練度。

3.1鋼材信息出入庫(kù)設(shè)計(jì)

整個(gè)鋼材出入庫(kù)管理流程主要由入庫(kù)和出庫(kù)組成。本文定義了鋼材倉(cāng)儲(chǔ)出入庫(kù)過(guò)程中不同操作員的工作，具體如表1所列。

不同員工在鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理流程中對(duì)應(yīng)的工作和權(quán)限都不同，員工完成當(dāng)前系統(tǒng)分配的工作即可，如信息輸入檢驗(yàn)員只需要核對(duì)輸入的信息和鋼材信息一致即可，后續(xù)根據(jù)輸入信息生成的RFID標(biāo)簽由專門的入庫(kù)員工進(jìn)行操作，這可以大幅提升工作效率，也可以降低出錯(cuò)率。出庫(kù)管理員負(fù)責(zé)讀取RFID標(biāo)簽，后續(xù)員工進(jìn)行鋼材信息的校對(duì)和出庫(kù)，整套流程在系統(tǒng)中有序進(jìn)行，進(jìn)而保證相關(guān)鋼材出入庫(kù)的總體準(zhǔn)確率[5-10]。

3.2加解密管理模塊

系統(tǒng)中的鋼材信息數(shù)據(jù)都必須先進(jìn)行加密操作，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)寫入RFID芯片中。為防止數(shù)據(jù)過(guò)大，必須按照企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一規(guī)定的編碼方式來(lái)描述具體的數(shù)據(jù)信息。將鋼材的信息輸入后，進(jìn)行段加密處理，加密算法將明文信息轉(zhuǎn)換成密文數(shù)據(jù)，然后RFID終端設(shè)備將對(duì)應(yīng)的信息寫入芯片中。對(duì)應(yīng)的出庫(kù)流程正好相反，讀取對(duì)應(yīng)加密的數(shù)據(jù)然后通過(guò)密文處理算法進(jìn)行數(shù)據(jù)信息解密。解密完數(shù)據(jù)后，工作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，以確保鋼材的信息和需要出庫(kù)的信息一致，再進(jìn)行后續(xù)出庫(kù)的流程。系統(tǒng)中具體的鋼材信息加解密流程圖如圖2所示。當(dāng)鋼材出庫(kù)后，需要實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)庫(kù)存的信息，以及倉(cāng)庫(kù)位置信息，以便后續(xù)進(jìn)行管理。

4系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)踐

本文設(shè)計(jì)的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，主要通過(guò)利用RFID技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行存人和讀寫，鋼材在進(jìn)行入庫(kù)時(shí)，工作人員主要寫入對(duì)應(yīng)的鋼材信息，按照一定的編碼規(guī)范和要求進(jìn)行編寫，然后生成相對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽并貼于鋼材表面，以便后續(xù)進(jìn)行出入庫(kù)和位置的調(diào)整。系統(tǒng)根據(jù)鋼材信息分配倉(cāng)庫(kù)位置給鋼材，鋼材按照位置進(jìn)行入庫(kù)操作，并更新系統(tǒng)存庫(kù)數(shù)量等基礎(chǔ)信息。如果是新鋼材首次入庫(kù)，需要操作人員進(jìn)行新建種類和分配相關(guān)倉(cāng)庫(kù)位置等操作，以便后續(xù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行管理。鋼材位置中途變換或者核驗(yàn)校對(duì)，需要工作人員使用RFID設(shè)備掃描讀取信息后進(jìn)行核對(duì)，也可以對(duì)相關(guān)鋼材庫(kù)存及位置信息進(jìn)行調(diào)整。鋼材出庫(kù)主要是操作人員進(jìn)行鋼材信息的核對(duì)，核對(duì)后進(jìn)行出庫(kù)交接，并及時(shí)更新倉(cāng)庫(kù)中的庫(kù)存和位置信息，以便新材料的入庫(kù)操作，不占用資源。系統(tǒng)具體的鋼材管理流程圖如圖3所示。

系統(tǒng)還提供統(tǒng)一的報(bào)表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能供用戶使用，主要是為了方便用戶直觀了解單位日寸間內(nèi)的倉(cāng)庫(kù)鋼材流動(dòng)情況，也便于財(cái)務(wù)進(jìn)行核對(duì)和審計(jì)進(jìn)出的量是否與庫(kù)存匹配，從而保證企業(yè)資產(chǎn)安全。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理的理論調(diào)研和RFDI技術(shù)的相關(guān)研究及系統(tǒng)實(shí)踐，本文提出了一種基于RFID鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)工作人員分配不同的工作權(quán)限，降低了工作人員的工作復(fù)雜性，避免了出現(xiàn)工作流程過(guò)于依賴員工的現(xiàn)象。系統(tǒng)針對(duì)鋼材數(shù)據(jù)采用一定的編碼和加解密方式，以保證數(shù)據(jù)的安全性，防止遭到數(shù)據(jù)篡改和數(shù)據(jù)泄露，進(jìn)而保證操作流程的安全性。另外，在每一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)上，若需要進(jìn)行其余的操作，則需要具有管理員權(quán)限的工作人員進(jìn)行操作，通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用證明，該系統(tǒng)能提高總體倉(cāng)庫(kù)管理的效率，同時(shí)降低了管理的總體成本，其具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。