基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)

文/謝茂南

1.硬件設(shè)計(jì)

1.1 ARM 11處理器。ARM 11處理器是ARM 企業(yè)近些年發(fā)布的新一代處理器，都是基于ARMV6的指令架構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)的，ARM 11具有很高的解決性能與相對(duì)較低的功能損耗。基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)就采用了ARM 11處理器，并且還采用了ARM 11處理器中的MCU芯片。是一款16/32位微處理器，它的工作質(zhì)量穩(wěn)定，這是一款功能損耗低、特性強(qiáng)的微控制器。S3C6410采用了32/64位內(nèi)部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線架構(gòu)設(shè)計(jì)，另外還具備非常強(qiáng)的硬件加速器，能夠很好地適用于視頻處理、實(shí)際操作及其縮小放大。它有著豐富的外場(chǎng)插口，十分適用于非固定類嵌入式設(shè)備中[1]。選用ARM 11處理器可以降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，同時(shí)可以使系統(tǒng)的CPIO配置更加靈敏，使系統(tǒng)的操作更順利。

1.2 基于RFID的電子標(biāo)簽?；赗FID的電子標(biāo)簽又被稱為非接觸式微波射頻IC卡，由IC芯片和無線電磁線圈構(gòu)成。讀卡器讀寫電子標(biāo)簽時(shí)，傳輸信號(hào)有兩個(gè)部分，分別為開關(guān)電源信號(hào)和指令數(shù)據(jù)信息信號(hào)。開關(guān)電源信號(hào)是讀卡器向電子標(biāo)簽上傳的無線電波。接納同頻率無線電波鼓勵(lì)后，標(biāo)識(shí)里的LC并聯(lián)諧振電源電路根據(jù)共振充電電路里給其電容器充電，即電子標(biāo)簽的工作電源。指令數(shù)據(jù)信息信號(hào)是電子標(biāo)簽發(fā)送給讀卡器的信號(hào)，賦予電子標(biāo)簽的ID和指令信息。唯一的ID號(hào)保存在無源電子標(biāo)簽中，有利于標(biāo)識(shí)并記錄產(chǎn)品信息。除此之外，它還采用無線通信技術(shù)，克服了非接觸式有源全面識(shí)別的問題。該系統(tǒng)所選用的電子標(biāo)簽為S60型號(hào)感應(yīng)卡。FM 1108處理芯片是感應(yīng)卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的芯片，其頻率為13.4MHz，鑒別距離為10到15cm，達(dá)到設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，標(biāo)識(shí)體形小，重量輕，有利于附著在貨運(yùn)物流產(chǎn)品表層[2]。采用FM 1108芯片的電子標(biāo)簽的EEPROM 擁有8KB，其儲(chǔ)存容量很高，可以分為16層，系統(tǒng)數(shù)據(jù)以塊存取，電子標(biāo)簽的內(nèi)部設(shè)有電線，其電線的運(yùn)行頻率為13.5MHz，電子標(biāo)簽內(nèi)擁有著加密邏輯的電線、電路等，可以有效防止系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生沖突，并且電子標(biāo)簽可以多卡讀寫。

2.軟件設(shè)計(jì)

2.1 構(gòu)建物流管理數(shù)據(jù)庫(kù)。在RFID讀寫器過程中需要儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息有許多，主要包含使用者本人的信息、產(chǎn)品訂單信息、收信人和發(fā)貨人的信息等。那么多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要使用高性能關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，在嵌入式平臺(tái)上可以應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)有許多，比如Berkeley DB，M ySQL，SQLite等，本系統(tǒng)選擇應(yīng)用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)[3]。SQLite是一款輕型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，使用方便、使用網(wǎng)絡(luò)資源少，適配各個(gè)平臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于嵌入式操作系統(tǒng)中。需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄物流中的產(chǎn)品信息，收件人的具體信息，發(fā)件人的具體信息。產(chǎn)品信息包含訂單號(hào)、電子標(biāo)簽號(hào)、產(chǎn)品名稱、快遞公司情況等；收件人與發(fā)件人的具體信息包含收件人和發(fā)件人的名字、聯(lián)系方式、某國(guó)某省某市某區(qū)某街道某小區(qū)等信息。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，要將數(shù)據(jù)的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)的物流管理模式結(jié)合在一起。

2.2 設(shè)置物流管理應(yīng)用權(quán)限。在物流管理系統(tǒng)中根據(jù)用戶類型設(shè)置不同的權(quán)限，對(duì)于不同的系統(tǒng)使用者賦予不同的管理權(quán)限，系統(tǒng)使用者類型主要分為系統(tǒng)管理者、領(lǐng)導(dǎo)者、銷售人員、財(cái)務(wù)、會(huì)計(jì)五種用戶類型[5]，每一個(gè)使用者類型都有自己的操作權(quán)限，其中管理員負(fù)責(zé)管理其他使用者，并且要在管理人員時(shí)進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)信息的管理。管理員負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的所有信息進(jìn)行檢查、監(jiān)督、修改、維護(hù)等工作，使管理員可以對(duì)所有信息進(jìn)行查找，修改，添加，刪除等。用戶在使用系統(tǒng)時(shí)必須通過密碼進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后方可進(jìn)入系統(tǒng)，否則就沒有操作系統(tǒng)功能的權(quán)利。用戶的登錄密碼要求長(zhǎng)度在8位以上，分為數(shù)字和字母兩部分構(gòu)成[6]。業(yè)務(wù)員負(fù)責(zé)調(diào)配物品，進(jìn)行物流方面的管理，財(cái)務(wù)與會(huì)計(jì)對(duì)物流的財(cái)務(wù)信息等進(jìn)行管理與計(jì)算，隨時(shí)將財(cái)務(wù)信息上傳到系統(tǒng)當(dāng)中。基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)對(duì)已存在的角色用戶分配操作權(quán)限。不同的角色用戶得到不同的操作權(quán)限，即使相同角色的用戶也可以分配不同的權(quán)限，增加了系統(tǒng)使用的靈活性。

2.3 實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)物流管理。將物流訂單錄入到系統(tǒng)當(dāng)中，訂單輸入主要是將承運(yùn)人、收件人和產(chǎn)品信息輸入訂單中，供調(diào)度員調(diào)度。銷售人員在訂單管理對(duì)話框中挑選新訂單。進(jìn)到訂單信息輸入對(duì)話框后，銷售人員應(yīng)輸入承運(yùn)人和收件人的信息；隨后輸入完整的產(chǎn)品信息，主要包含產(chǎn)品名稱和托運(yùn)量；最終，完成對(duì)配電線路信息的輸入和運(yùn)費(fèi)單價(jià)的設(shè)定。輸入的信息來源于RFID讀寫器上傳數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)支持追蹤訂單情況，包含已經(jīng)完成、沒完成和撤銷三種狀態(tài)，銷售人員能夠?qū)崟r(shí)查看訂單情況[7]。訂單輸入結(jié)束后，使用者可以在訂單管理頁(yè)面中查詢和調(diào)整訂單信息，并且以EXCEL的方式導(dǎo)出來訂單信息。隨后銷售員在調(diào)度配送管理對(duì)話框挑選待調(diào)度訂單，重新建立調(diào)度派送訂單。進(jìn)到調(diào)度派送訂單信息輸入對(duì)話框后，銷售員首先依據(jù)訂單中托運(yùn)的物品數(shù)量以及貨車載貨量的方式來分辨訂單是不是全部拆除。假如拖運(yùn)量超過單火車載貨量，銷售員將負(fù)責(zé)對(duì)訂單分為好幾個(gè)子訂單開展調(diào)度和派送；進(jìn)行實(shí)際操作結(jié)束后，銷售人員挑選車牌號(hào)，為訂單分配小轎車托運(yùn)，系統(tǒng)提供車輛狀況實(shí)際，使銷售人員挑選更方便；最終，分配駕駛員，可以一同挑選好幾名駕駛員。在調(diào)度派送輸入對(duì)話框中，將于顯示欄正中間顯示待調(diào)度訂單。顯示欄上邊是車子和司機(jī)的挑選欄，下邊標(biāo)明已經(jīng)完成調(diào)度的訂單信息。當(dāng)?shù)群蛘{(diào)度的訂單數(shù)量眾多時(shí)，銷售人員能通過承運(yùn)人或收件人的信息快速查詢，提高效率。與此同時(shí)，系統(tǒng)軟件還提供了一個(gè)短信提醒服務(wù)平臺(tái)，還可以在調(diào)度派送結(jié)束后告知承運(yùn)人和收件人商品的出發(fā)時(shí)間和預(yù)估預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間。貨運(yùn)物流出行前，銷售員必須核查商品的具體傳出量與調(diào)度量是否一致[8]。假如不一致，銷售員必須改動(dòng)具體傳出量。運(yùn)輸隊(duì)進(jìn)行物流運(yùn)輸任務(wù)返回后，銷售員要進(jìn)行系統(tǒng)備案，記錄商品的收支明細(xì)和實(shí)付量。

3.實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析

為了證明運(yùn)用本文的基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)的物品在配送中的損壞程度低，引入傳統(tǒng)的物流管理系統(tǒng)和基于LORA的物流管理系統(tǒng)作為參照組進(jìn)行對(duì)比。

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)開始之前，先對(duì)配送中的物品損壞情況進(jìn)行等級(jí)劃分，分別分為三個(gè)等級(jí)。如表1所示。將相同質(zhì)量、材質(zhì)、數(shù)量的物品采用三種物流系統(tǒng)進(jìn)行分揀與配送，發(fā)往5個(gè)收貨地點(diǎn)。

表1 物流等級(jí)劃分表

3.2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比。將本文的基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的物流管理系統(tǒng)和基于LORA的物流管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將配送物品到達(dá)收貨地點(diǎn)的保存情況進(jìn)行物流等級(jí)的評(píng)定，進(jìn)行記錄。實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如表2所示。由表2可知，本文的基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)在五個(gè)收貨地點(diǎn)的配送物品的物流等級(jí)都為一級(jí)，而基于LORA的物流管理系統(tǒng)的配送物品情況出現(xiàn)了二級(jí)和三級(jí)的物流等級(jí)，物品產(chǎn)生了損壞。傳統(tǒng)的物流管理系統(tǒng)甚至沒有物品的物流等級(jí)為一級(jí)的情況，均為二級(jí)和三級(jí)，物品在此系統(tǒng)的物流管理下物品損壞嚴(yán)重。所以證明了本文的基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)在保證了其可用性的同時(shí)，有效降低了物品在配送中的損壞程度。

表2 實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果

4.結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，物流行業(yè)也被人們更加重視，在網(wǎng)絡(luò)上的購(gòu)買，郵寄等操作都需要物流行業(yè)的介入。在其發(fā)展的背后，對(duì)于物流管理的要求也越來越高，當(dāng)物流管理需要管理的物品數(shù)量太多時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)紕漏，就導(dǎo)致許多物品在配送過程中都會(huì)受到不同程度的損壞。而現(xiàn)有的物流管理系統(tǒng)并不能完全解決這個(gè)問題，為此本文提出了基于RFID電子標(biāo)簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)證明了本文提出的體統(tǒng)的運(yùn)行可靠性很高，并且可以有效降低物品在配送中的損壞程度，使物品完好地到達(dá)收貨地點(diǎn)。