一種基于RFID的鋼材倉儲管理系統(tǒng)

阮玉國

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，在鋼材倉儲管理方面也可以利用相關(guān)技術(shù)對鋼材倉儲管理進(jìn)行改進(jìn)和升級，一方面可以有效提高鋼材倉儲管理的效率，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別的準(zhǔn)確率，進(jìn)而提高出庫和入庫的效率。RFID芯片中存儲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，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密，然后寫入芯片中，并對RFID芯片信息進(jìn)行防止重寫設(shè)置，從而對芯片進(jìn)行物理安全防護(hù)。鋼材倉儲管理人員針對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，后續(xù)出入庫都使用此芯片來操作。本文提出了一種基于RFID的鋼材倉儲管理系統(tǒng)，并結(jié)合加解密技術(shù)，對鋼材倉儲管理進(jìn)行優(yōu)化，完成鋼材入庫信息編碼，鋼材出庫信息校驗(yàn)，保證鋼材出入庫準(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，總體芯片造價低廉，可以大幅解決企業(yè)鋼材倉庫管理效率和成本管理等實(shí)際問題。

2系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文設(shè)計的一種基于RFID的鋼材倉儲管理系統(tǒng)可以提供用戶PC設(shè)備和移動設(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)訪問代理服務(wù)能力供應(yīng)用層使用。系統(tǒng)控制層對鋼材信息進(jìn)行數(shù)據(jù)信息加密解密設(shè)計，以保護(hù)數(shù)據(jù)安全。針對用戶管理，提供統(tǒng)一身份認(rèn)證能力，以保證用戶安全訪問，并阻止未認(rèn)證用戶進(jìn)行越權(quán)訪問。控制層還提供事務(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)計原則是針對以上事務(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，不影響系統(tǒng)進(jìn)行功能迭代升級和擴(kuò)展。系統(tǒng)硬件主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算機(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倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計

基于RFID的鋼材倉儲管理系統(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，從而有利于鋼材倉儲工作的管理，同時提升了用戶對系統(tǒng)使用的熟練度。

3.1鋼材信息出入庫設(shè)計

整個鋼材出入庫管理流程主要由入庫和出庫組成。本文定義了鋼材倉儲出入庫過程中不同操作員的工作，具體如表1所列。

不同員工在鋼材倉儲管理流程中對應(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，也可以降低出錯率。出庫管理員負(fù)責(zé)讀取RFID標(biāo)簽，后續(xù)員工進(jìn)行鋼材信息的校對和出庫，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)過大，必須按照企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一規(guī)定的編碼方式來描述具體的數(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)備將對應(yīng)的信息寫入芯片中。對應(yīng)的出庫流程正好相反，讀取對應(yīng)加密的數(shù)據(jù)然后通過密文處理算法進(jìn)行數(shù)據(jù)信息解密。解密完數(shù)據(jù)后，工作人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，以確保鋼材的信息和需要出庫的信息一致，再進(jìn)行后續(xù)出庫的流程。系統(tǒng)中具體的鋼材信息加解密流程圖如圖2所示。當(dāng)鋼材出庫后，需要實(shí)時更新系統(tǒng)庫存的信息，以及倉庫位置信息，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)計的鋼材倉儲管理系統(tǒng)，主要通過利用RFID技術(shù)對信息進(jìn)行存人和讀寫，鋼材在進(jìn)行入庫時，工作人員主要寫入對應(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)行出入庫和位置的調(diào)整。系統(tǒng)根據(jù)鋼材信息分配倉庫位置給鋼材，鋼材按照位置進(jìn)行入庫操作，并更新系統(tǒng)存庫數(shù)量等基礎(chǔ)信息。如果是新鋼材首次入庫，需要操作人員進(jìn)行新建種類和分配相關(guān)倉庫位置等操作，以便后續(xù)倉庫進(jìn)行管理。鋼材位置中途變換或者核驗(yàn)校對，需要工作人員使用RFID設(shè)備掃描讀取信息后進(jìn)行核對，也可以對相關(guān)鋼材庫存及位置信息進(jìn)行調(diào)整。鋼材出庫主要是操作人員進(jìn)行鋼材信息的核對，核對后進(jìn)行出庫交接，并及時更新倉庫中的庫存和位置信息，以便新材料的入庫操作，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)一的報表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能供用戶使用，主要是為了方便用戶直觀了解單位日寸間內(nèi)的倉庫鋼材流動情況，也便于財務(wù)進(jìn)行核對和審計進(jìn)出的量是否與庫存匹配，從而保證企業(yè)資產(chǎn)安全。

5結(jié)束語

通過對鋼材倉儲管理的理論調(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鋼材倉儲管理系統(tǒng)，通過對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)工作流程過于依賴員工的現(xiàn)象。系統(tǒng)針對鋼材數(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，通過實(shí)際的應(yīng)用證明，該系統(tǒng)能提高總體倉庫管理的效率，同時降低了管理的總體成本，其具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。