倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化及其RFID室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用

[摘要]現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理是物流管理的重要環(huán)節(jié)之一，RFID技術(shù)的應(yīng)用提升了倉(cāng)儲(chǔ)管理的信息化水平。文章簡(jiǎn)述了倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化的發(fā)展進(jìn)程和基本內(nèi)涵，從分析RFID技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用出發(fā)，著重探討了RFID室內(nèi)定位技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用，為倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化，提高管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化建設(shè)給出相關(guān)參考。

[關(guān)鍵詞]倉(cāng)儲(chǔ)管理；RFID技術(shù)；室內(nèi)定位；物流

[DOI]1013939/jcnkizgsc201711211

我國(guó)的GDP已躍居世界第二，成為名副其實(shí)的經(jīng)濟(jì)大國(guó)，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)物流事業(yè)的大發(fā)展，倉(cāng)儲(chǔ)是物流領(lǐng)域十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，倉(cāng)儲(chǔ)管理水平如何直接關(guān)系到整個(gè)物流行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響。倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化是物流管理信息化的重要組成部分，隨著物流技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化已進(jìn)入快車(chē)道發(fā)展時(shí)期。

2014年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《物流業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》（2014—2020年）文件，文件中明確了物流業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，指出“加強(qiáng)北斗導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等先進(jìn)信息技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用”。國(guó)家的重視極大地推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在物流行業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展，其中最典型的就是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)RFID技術(shù)）的應(yīng)用。RFID技術(shù)是一種非接觸式自動(dòng)信息獲取技術(shù)，特點(diǎn)是非接觸、快速、精準(zhǔn)、大容量、高環(huán)境適應(yīng)性等，它的出現(xiàn)與推廣改變了倉(cāng)儲(chǔ)管理的管理模式，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化的飛躍，倉(cāng)儲(chǔ)管理無(wú)論在信息獲收、傳輸、處理與應(yīng)用各方面達(dá)到了前所未有的高度，特別是RFID室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用，給大型倉(cāng)儲(chǔ)管理中的貨物實(shí)時(shí)定位查找提供了一種實(shí)用手段，有效地提高了大型倉(cāng)儲(chǔ)管理的效率。

1RFID與室內(nèi)定位技術(shù)

11RFID技術(shù)

RFID（無(wú)線射頻識(shí)別）技術(shù)是一種典型的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用無(wú)線電信號(hào)空間耦合原理，實(shí)現(xiàn)非接觸信息自動(dòng)獲取電子標(biāo)簽內(nèi)信息，在防碰撞技術(shù)支持下，可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽的信息讀寫(xiě)，并且具備高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確識(shí)別與讀寫(xiě)能力，RFID系統(tǒng)使用快捷方便，特別適合惡劣環(huán)境下的信息自動(dòng)采集。RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽（Tag）、讀寫(xiě)器（Reader）、天線和中間件組成，電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的信息容量較大，可以存儲(chǔ)ID和一定數(shù)量的物品信息，比較適合倉(cāng)儲(chǔ)貨物的信息標(biāo)識(shí)，RFID中間件是完成RFID設(shè)備接入應(yīng)用系統(tǒng)的軟件，主要完成讀寫(xiě)器管理、數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)指令傳達(dá)，讀寫(xiě)器通過(guò)串口或網(wǎng)口等多種方式與上位機(jī)通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

RFID基本工作原理：首先由RFID讀寫(xiě)器發(fā)出無(wú)線電信號(hào)，使得有效范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽被激發(fā)，激發(fā)后的電子標(biāo)簽通過(guò)發(fā)射相應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)回送出電子標(biāo)簽內(nèi)的相關(guān)信息，完成信息的交互，控制信息和標(biāo)識(shí)信息通過(guò)接口與上位機(jī)通信。電子標(biāo)簽有無(wú)源、有源和半無(wú)源三大類(lèi)，系統(tǒng)的工作頻率分微波、超高頻、高頻和低頻。

12室內(nèi)定位技術(shù)

定位技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在已十分普遍，各種基于位置服務(wù)（LBS）的App已被大眾所接受和廣泛使用，GPS和北斗導(dǎo)航定位已深入人心，但是這些定位技術(shù)應(yīng)用的最大特點(diǎn)或者說(shuō)最大缺點(diǎn)就是適合于室外定位，由于無(wú)線電波的傳播特性導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)無(wú)法穿透障礙物，因此無(wú)法做到室內(nèi)有效正常工作。室內(nèi)定位技術(shù)是在衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用成熟后的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，已成為定位技術(shù)應(yīng)用研究的一熱門(mén)領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣泛。經(jīng)過(guò)科研工作者的不懈努力，室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展十分迅速，目前國(guó)內(nèi)主要采用的技術(shù)有A-GPS、紅外、超聲波、光跟蹤、超寬帶、射頻識(shí)別（RFID）等多種技術(shù)。這些技術(shù)應(yīng)用的成熟案例不少，特別是基于RFID技術(shù)的室內(nèi)定位應(yīng)用日趨成熟，結(jié)合RFID電子標(biāo)簽的信息標(biāo)識(shí)和自動(dòng)獲取能力，在物流倉(cāng)儲(chǔ)信息化中得以極大的重視與應(yīng)用。

2倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化

21信息化管理發(fā)展與必要性

倉(cāng)儲(chǔ)作為物流作業(yè)過(guò)程中的很關(guān)鍵一節(jié)點(diǎn)，其重要性不言而喻，早期，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，物資還不十分豐富，物流行業(yè)處于低層次發(fā)展，倉(cāng)儲(chǔ)空間與物品種類(lèi)和數(shù)量都不大，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)管理要求不高，一般的手工管理基本上都能較好完成，但隨著我國(guó)的改革開(kāi)放，特別是近十幾年的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，形勢(shì)發(fā)生了質(zhì)的變化，物流信息化已成為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。

倉(cāng)儲(chǔ)管理的發(fā)展從手工作業(yè)到現(xiàn)在的信息化、智能化和自動(dòng)化的一個(gè)進(jìn)程。傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理大多依靠人工作業(yè)的一個(gè)低效率過(guò)程，以紙張文件為載體來(lái)記錄、跟蹤貨物的進(jìn)出信息，這種管理模式的缺點(diǎn)是：工作量大、容易出錯(cuò)、作業(yè)能力有限、效率低下等；隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，倉(cāng)儲(chǔ)管理進(jìn)入了初級(jí)信息化時(shí)代，大多采用了人工加計(jì)算機(jī)的管理模式，倉(cāng)儲(chǔ)物資信息數(shù)字化與紙質(zhì)記錄并存，相對(duì)提高了工作效率；隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的成熟應(yīng)用，倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理進(jìn)入了無(wú)紙化的新時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)管理的網(wǎng)絡(luò)化；現(xiàn)在，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理進(jìn)入了嶄新的時(shí)代，完全徹底地解決了倉(cāng)儲(chǔ)管理從信息的自動(dòng)錄取、傳輸、處理到應(yīng)用的智能化、自動(dòng)化。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，倉(cāng)庫(kù)的容積越來(lái)越大，存儲(chǔ)物資的種類(lèi)與數(shù)量也在不斷增加，進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的頻率更是指數(shù)級(jí)提升，倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)已十分復(fù)雜和多樣化，傳統(tǒng)的和早期的計(jì)算機(jī)化管理模式已不可能完成倉(cāng)儲(chǔ)管理，嚴(yán)重影響了企業(yè)的運(yùn)行工作效率，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新瓶頸，現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理成為必由之路。

22現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理

現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息化管理系統(tǒng)主要是解決傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理存在的諸多問(wèn)題，達(dá)到全面提升倉(cāng)儲(chǔ)管理智能化與自動(dòng)化水平，給予企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本和增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。它采用RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息化手段，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物資的管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化標(biāo)識(shí)、庫(kù)存與物資定位、物資調(diào)撥、自動(dòng)化盤(pán)點(diǎn)、實(shí)時(shí)報(bào)表統(tǒng)計(jì)等一系列自動(dòng)化操作與管理。其中，RFID電子標(biāo)簽具備的非接觸式標(biāo)識(shí)與讀取信息技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)信息化中占據(jù)十分重要的角色。

基于RFID技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)主要采用電子標(biāo)簽作為信息存貯來(lái)標(biāo)識(shí)物體，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)貨物進(jìn)行檢驗(yàn)、出入庫(kù)、調(diào)撥、移庫(kù)移位、盤(pán)點(diǎn)等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，達(dá)到對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)貨物狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握，確保倉(cāng)儲(chǔ)貨物、貨位及其他相關(guān)因素的合理配置，提高倉(cāng)儲(chǔ)管理的整體工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下主要功能：非接觸式自動(dòng)精確地更新各種信息；查詢(xún)和跟蹤貨物信息；貨位查詢(xún)并動(dòng)態(tài)分配貨位，有效利用倉(cāng)儲(chǔ)空間；實(shí)現(xiàn)人力與貨物資源的動(dòng)態(tài)調(diào)控；倉(cāng)儲(chǔ)物資的綜合盤(pán)點(diǎn)；倉(cāng)儲(chǔ)物資查找自動(dòng)化和統(tǒng)計(jì)報(bào)表的自動(dòng)匯總與生成等。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)由三部分組成：一是信息管理子系統(tǒng)。負(fù)責(zé)進(jìn)出庫(kù)貨物計(jì)劃制訂和下達(dá)，數(shù)據(jù)庫(kù)信息的維護(hù)與管理，各種報(bào)表的匯總與生成；二是現(xiàn)場(chǎng)管理子系統(tǒng)。負(fù)責(zé)各類(lèi)電子標(biāo)簽管理，庫(kù)存與庫(kù)位調(diào)控，發(fā)布作業(yè)指令；三是管理執(zhí)行子系統(tǒng)。完成出入庫(kù)、移庫(kù)、盤(pán)庫(kù)等作業(yè)操作，并實(shí)時(shí)上報(bào)執(zhí)行結(jié)果信息。

3RFID室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用

31RFID定位技術(shù)

RFID電子標(biāo)簽具有對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)貨物電子標(biāo)識(shí)的能力，也同時(shí)具備室內(nèi)所標(biāo)識(shí)物體的定位功能?；赗FID技術(shù)的室內(nèi)定位按定位對(duì)象可分兩種方式：一是標(biāo)簽定位，也就是使用一個(gè)或幾個(gè)讀寫(xiě)器對(duì)標(biāo)簽?zāi)繕?biāo)定位；二是讀寫(xiě)器定位，也就是利用若干個(gè)標(biāo)簽對(duì)讀寫(xiě)器對(duì)象的定位。相對(duì)來(lái)說(shuō)讀寫(xiě)器定位應(yīng)用較少，主要以標(biāo)簽定位應(yīng)用研究居多，在倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中采用標(biāo)簽定位技術(shù)來(lái)對(duì)貨位和貨物的定位應(yīng)用。標(biāo)簽定位技術(shù)依據(jù)采用測(cè)量技術(shù)不同，又可以分“接收信號(hào)強(qiáng)度方法”（RSSI）、“到達(dá)角度方法”（AOA）、“到達(dá)時(shí)間方法”（TOA）和“到達(dá)時(shí)間差方法”（TDOA）四種。以上四種方法的具體應(yīng)用各有特點(diǎn)，依應(yīng)用條件不同而不同。

32倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理已顯得比較復(fù)雜和繁重。物流行業(yè)的大發(fā)展對(duì)大型倉(cāng)儲(chǔ)的需求越來(lái)越多，大型倉(cāng)庫(kù)的面積與容積都比較大，貨柜貨架眾多，貨物種類(lèi)多并且數(shù)量大，這些導(dǎo)致了倉(cāng)儲(chǔ)管理的復(fù)雜性，其中貨物與貨位的尋找就會(huì)變得困難，特別是發(fā)生錯(cuò)位錯(cuò)放的情況下，如何快速尋找到錯(cuò)位的貨物有時(shí)顯得十分重要。在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境下的定位一般分兩種情況：一種是靜態(tài)定位；另一種是動(dòng)態(tài)跟蹤定位。倉(cāng)儲(chǔ)貨物具有物品位置變化大和種類(lèi)流動(dòng)快的顯著特點(diǎn)。根據(jù)貨物品種的不同對(duì)RFID定位電子標(biāo)簽也有重要影響，相應(yīng)的定位技術(shù)也有各自的要求。

倉(cāng)庫(kù)存貯物品的種類(lèi)有其隨意性，但RFID電子標(biāo)簽對(duì)一些物品相對(duì)敏感，如金屬制品。因此電子標(biāo)簽的選擇很重要，對(duì)于一般的倉(cāng)儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，選擇標(biāo)簽定位系統(tǒng)在成本管理方面顯得有較好的優(yōu)勢(shì)，目前無(wú)源標(biāo)簽的應(yīng)用使得定位系統(tǒng)的成本進(jìn)一步得以降低，技術(shù)上也基本成熟應(yīng)用。在充分研究倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境因素及系統(tǒng)成本考量情況下，現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)貨物與貨位定位系統(tǒng)可采用基于無(wú)源信號(hào)指紋識(shí)別（RSSI）定位方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)源RSSI定位系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽、天線、讀寫(xiě)器和相應(yīng)的軟件組成。基于“信號(hào)指紋”的定位方法包括三個(gè)方面：部署場(chǎng)地規(guī)劃、信號(hào)指紋庫(kù)采集、信號(hào)指紋匹配。首先是對(duì)部署場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃。即確定每臺(tái)接收機(jī)（天線，RFID閱讀器）所處的位置并進(jìn)行記錄。在部署接收機(jī)之后，需要進(jìn)行信號(hào)指紋的采集（訓(xùn)練階段）。具體方法是對(duì)需要定位的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化，采集網(wǎng)格位置處的“指紋”，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。在整個(gè)信號(hào)指紋庫(kù)采集工作完成之后，系統(tǒng)便可以得到區(qū)域任意位置的信號(hào)指紋。在信號(hào)指紋匹配階段，位置服務(wù)器首先確定貨物所處的母區(qū)，即大致位置。然后根據(jù)接收到該標(biāo)簽的接收機(jī)編號(hào)，以及接收機(jī)接收到信號(hào)的強(qiáng)度在位置服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配。最終返回相應(yīng)的地理位置信息作為該貨物所在的實(shí)時(shí)位置。

4結(jié)論

物流技術(shù)的發(fā)展十分迅速，倉(cāng)儲(chǔ)管理已從人工方式快速進(jìn)入了智能化、自動(dòng)化的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，給倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化增添了無(wú)限的可能。本文對(duì)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化建設(shè)作了一些探討，簡(jiǎn)要論述了RFID技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用，特別針對(duì)RFID室內(nèi)定位技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中應(yīng)用做了一些分析，室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，相信隨著對(duì)RFID室內(nèi)定位技術(shù)的深入研究，必定會(huì)在將來(lái)的物流管理中得到更多的關(guān)注與重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]張新基于RFID技術(shù)的現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].物流技術(shù)，2014（21）：454-457

[2]李麗娜RFID室內(nèi)定位技術(shù)研究綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2015（9）：1-3，96

[3]薛彩姣基于RFID的消防員室內(nèi)定位技術(shù)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015（7）：11-13

[4]宋紀(jì)恩基于全流程可視化的倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化提升研究[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化，2016（24）：89-90

[5]李潤(rùn)澤無(wú)源RFID室內(nèi)定位技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用研究[C].2015年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集，2015： 1868-1871

[作者簡(jiǎn)介]張新（1966—），男，浙江人，碩士，現(xiàn)為紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師。研究方向：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子信息。