無(wú)線通信與RFID定位的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司 劉 濤

倉(cāng)儲(chǔ)管理是企業(yè)物流管理的核心環(huán)節(jié)，更是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)。隨著時(shí)代的發(fā)展，以手動(dòng)管理為主的傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理方式已將無(wú)法滿足當(dāng)前物流管理的需求，不僅貨物信息時(shí)效性、準(zhǔn)確性低，甚至還會(huì)出現(xiàn)缺貨、爆倉(cāng)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了企業(yè)的發(fā)展。為此，本文基于無(wú)線通信和RFID定位技術(shù)設(shè)計(jì)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，以期實(shí)現(xiàn)智能化倉(cāng)儲(chǔ)全過(guò)程管理，推動(dòng)企業(yè)物流管理的現(xiàn)代化發(fā)展。

智能倉(cāng)儲(chǔ)是通過(guò)現(xiàn)代化智能設(shè)備優(yōu)化倉(cāng)儲(chǔ)管理體系，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)貨物管理的自動(dòng)化、智能化和信息化。與傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理相比，智能倉(cāng)儲(chǔ)大大減少了人工操作，節(jié)約了勞動(dòng)成本，還能利用無(wú)線傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物出入庫(kù)的遠(yuǎn)程控制，提高倉(cāng)儲(chǔ)效率。由此可見(jiàn)，研究智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)企業(yè)提高物流管理水平具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 無(wú)線通信和RFID技術(shù)概述

無(wú)線通信是利用電磁波信號(hào)進(jìn)行信息交換的一種通信方式，現(xiàn)代社會(huì)中無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，像WLAN、藍(lán)牙、3G等。RFID技術(shù)又稱射頻識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別獲取并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式識(shí)別技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于物流配送和食品追溯等領(lǐng)域。完整的RFIF通常由三部分組成，分別是電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和軟件系統(tǒng)，其中讀寫(xiě)器會(huì)讀取電子標(biāo)簽并將其中的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后又將新數(shù)據(jù)返給電子標(biāo)簽。

2 基于無(wú)線通信與RFID定位的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)需求分析

基于無(wú)線通信與RFID定位技術(shù)設(shè)計(jì)的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)貨物倉(cāng)儲(chǔ)全過(guò)程的自動(dòng)化、智能化，還可以通過(guò)統(tǒng)一編碼、唯一標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)同批次、同類型產(chǎn)品的高效管理，同時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)管理員也能實(shí)時(shí)掌控貨物入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、庫(kù)存、出庫(kù)、移庫(kù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的貨物數(shù)據(jù)信息，以便及時(shí)做好庫(kù)存調(diào)整。

依據(jù)系統(tǒng)需求可以將系統(tǒng)劃分為以下六大功能板塊，分別是基本信息管理、入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、移庫(kù)管理、庫(kù)存管理和系統(tǒng)設(shè)置管理。其中基本信息管理是倉(cāng)儲(chǔ)管理員對(duì)客戶、員工、貨物和庫(kù)位等基礎(chǔ)信息進(jìn)行修改，例如新增客戶信息、修改員工權(quán)限、添加貨物出入庫(kù)信息和查詢庫(kù)位信息等；入庫(kù)管理是審核貨物數(shù)量、規(guī)格參數(shù)等信息是否與入庫(kù)需求單一致，同時(shí)打印條形碼，確定入庫(kù)人員、庫(kù)位等信息；出庫(kù)管理主要是對(duì)出庫(kù)需求單的查詢、修改、審核、新建和刪除；移庫(kù)管理主要是通過(guò)移庫(kù)單對(duì)貨物位置進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)記錄貨物移庫(kù)情況，查詢并導(dǎo)出移庫(kù)記錄；庫(kù)存管理主要用于倉(cāng)儲(chǔ)管理員實(shí)時(shí)了解貨物出入庫(kù)以及移庫(kù)情況，通過(guò)對(duì)貨物編號(hào)、貨位等查詢導(dǎo)出貨物信息；系統(tǒng)設(shè)置管理是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行基本的功能設(shè)置，包括備份設(shè)置、條碼設(shè)置、權(quán)限設(shè)置和界面設(shè)置。

2.2 系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于B/S模式設(shè)計(jì)三層架構(gòu)職能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

其中展示層用戶主要是倉(cāng)儲(chǔ)管理員、揀貨員和業(yè)務(wù)部門(mén)人員，其通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)和PDA終端發(fā)起出入庫(kù)管理、庫(kù)存查詢、移庫(kù)管理等業(yè)務(wù)請(qǐng)求，由展示層顯示請(qǐng)求結(jié)果；應(yīng)用層主要是系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)處理展示層發(fā)起的功能需求，并向數(shù)據(jù)層調(diào)取處理數(shù)據(jù)，將其上傳到展示層展示給操作用戶的過(guò)程；數(shù)據(jù)層主要用于存儲(chǔ)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行期間所產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，包括客戶信息、員工信息、貨物出入庫(kù)信息、庫(kù)存信息、移庫(kù)信息以及條形碼信息等。

2.3 系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)

基于無(wú)線通信與RFID定位的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在技術(shù)架構(gòu)層面主要分為三部分，分別是RFID中間件層、RFID硬件層和應(yīng)用軟件層。技術(shù)流程是：由智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的RFID閱讀器讀取貨物電子標(biāo)簽以獲取貨物的基本信息、貨位信息、庫(kù)存信息等內(nèi)容，之后通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)反饋給RFID中間件層，中間件層讀取貨物相關(guān)信息，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)化、智能化手段對(duì)貨物進(jìn)行處理，之后將對(duì)應(yīng)信息傳遞至智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中，相應(yīng)的更新數(shù)據(jù)庫(kù)中貨物出入庫(kù)、庫(kù)存、移庫(kù)等信息。結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)整體框架

圖2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用一主多從的方式對(duì)控制系統(tǒng)，倉(cāng)儲(chǔ)管理負(fù)責(zé)人通過(guò)主控面板接收來(lái)自下屬控板的數(shù)據(jù)信息和請(qǐng)求，同時(shí)也能將控制指令發(fā)送至執(zhí)行設(shè)備上。為此，需借助Wifi連接器、數(shù)據(jù)傳感器建立無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸通道，使主控板和其他用戶端均可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器建立連接，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

2.6 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.6.1 基本信息管理功能設(shè)計(jì)

以修改貨物信息為例闡述該模塊功能設(shè)計(jì)，倉(cāng)儲(chǔ)管理員在成功登陸貨物信息管理界面后，修改貨物數(shù)量、規(guī)格、揀貨員等相關(guān)信息，修改成功后，系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新現(xiàn)實(shí)修改后的貨物信息內(nèi)容。

2.6.2 入庫(kù)管理功能設(shè)計(jì)

以新建入庫(kù)需求單為例闡述該模塊功能設(shè)計(jì)，當(dāng)業(yè)務(wù)部分有入庫(kù)需求時(shí)，可以通過(guò)入庫(kù)需求單管理功能新建入庫(kù)需求單，并在編輯界面添加貨物數(shù)量、規(guī)格等信息或是直接批量導(dǎo)入貨物信息，保存新建入庫(kù)需求單，等待系統(tǒng)審核。

2.6.3 出庫(kù)管理功能設(shè)計(jì)

以出庫(kù)操作為例闡述該模塊功能設(shè)計(jì)，倉(cāng)儲(chǔ)管理員查詢待出庫(kù)單號(hào)，在基本信息管理功能模塊中查找待出庫(kù)貨物的庫(kù)位信息，填寫(xiě)出庫(kù)需求單，并完成出庫(kù)操作。

2.6.4 移庫(kù)管理功能設(shè)計(jì)

以查詢移庫(kù)記錄信息為例闡述該模塊功能設(shè)計(jì)，用戶登錄系統(tǒng)后在相關(guān)界面通過(guò)輸入貨物編號(hào)、移庫(kù)人員、原始貨位和移庫(kù)日期等信息查詢移庫(kù)記錄，如系統(tǒng)顯示界面為空則表示該貨物并無(wú)移庫(kù)行為。

2.6.5 庫(kù)存管理功能設(shè)計(jì)

庫(kù)存管理包括庫(kù)存查詢、流水查詢和容積率統(tǒng)計(jì)，其中庫(kù)存查詢使用戶對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)有貨物數(shù)量、規(guī)格的查詢；流水查詢是用戶依據(jù)時(shí)間查詢倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)一定時(shí)間內(nèi)的出入庫(kù)、移庫(kù)情況；容積率統(tǒng)計(jì)是通過(guò)查詢庫(kù)區(qū)容積比例統(tǒng)計(jì)客戶在某一段時(shí)間內(nèi)貨物使用情況。

2.6.6 系統(tǒng)設(shè)置功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)置管理包括條形碼設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、界面設(shè)置和備份設(shè)置，其中條形碼設(shè)置是對(duì)貨物編碼進(jìn)行設(shè)置并打??；權(quán)限設(shè)置是對(duì)不用屬性用戶劃分權(quán)限；界面設(shè)置是對(duì)系統(tǒng)登錄、操作界面的設(shè)置；備份設(shè)置是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的備份和還原操作。

結(jié)語(yǔ)：總而言之，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)是連接企業(yè)生產(chǎn)、銷售、物流各個(gè)業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)，本文基于無(wú)線通信與RFID定位構(gòu)建智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，一方面實(shí)現(xiàn)了智能倉(cāng)儲(chǔ)管理的自動(dòng)化、智能化和信息化，另一方面也能使管理員實(shí)時(shí)了解庫(kù)存信息，以便及時(shí)調(diào)整企業(yè)進(jìn)銷存策略，同時(shí)也有利于工作人員快速定位貨位，節(jié)約尋找貨物的時(shí)間，極大地提高了倉(cāng)儲(chǔ)管理效率，對(duì)企業(yè)快速、高效發(fā)展具有重大意義。