【提要】采用無源和有源RFID產品相結合的方式,設計實現一個大型紙品倉庫跟蹤管理系統。該系統采用應用層,中間層和數據層的三層體系結構,由閱讀器控制、出庫管理設備控制、數據采集設備控制、定位設備控制、定位信息管理等功能模塊組成,能夠實現造紙廠大型成品倉庫內產品的實時跟蹤和精確定位。
基于條碼技術的倉庫管理系統(WMS)已經得到廣泛的應用。但是在一些特殊行業的應用中,條碼WMS由于其技術本身的局限性存在著一些不足,如在造紙行業,由于產品通常為大型紙卷并且在倉庫內緊密堆放,條碼技術對此無法進行有效管理,造成產品盤點困難,庫存信息不準確等缺點。而基于射頻識別技術(RFID)的倉庫定位跟蹤管理系統則可以很好的解決這個問題。
RFID是2O世紀9O年代開始興起的一種自動識別技術,它是一項利用射頻信號通過空問耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。本文采用無源和有源RFID產品相結合的方式,設計實現一個大型紙品倉庫跟蹤管理系統,實現對倉庫內產品的實時跟蹤和精確定位,以提高企業信息管理的自動化程度。
1 系統設計思想與設計原則
1.1 設計思想
大型紙品倉庫跟蹤管理系統的基本設計思想是部署RFID數據采集網絡,同時通過RFID定位系統對叉車進行跟蹤定位,實現對叉車在倉庫內活動的定位跟蹤,同時對紙卷信息和定位標簽信息進行自動關聯,實現造紙廠成品倉庫內貨物的定位跟蹤和庫存信息的電子化快速盤點,為造紙廠提供具有最佳性價比的倉庫管理系統方案。
1.2 設計原則
系統按照實用性原則、安全性原則、可擴展性原則和先進性原則進行設計。
實用性原則:面向項目實際需求,要求功能完善,操作界面人性化。安全性原則:通過各種技術措施,保證數據安全、準確。
可擴展性原則:采用模塊化設計,便于系統升級和擴展。
先進性原則:采用先進、成熟的技術和方案,保證系統的先進性和穩定性。
2 系統設計與實現
2.1 流程設計
根據造紙廠成品倉庫的特點,系統工作流程設計如下:(1)將定位標簽安裝在叉車上,對叉車進行跟蹤和定位;(2)在貨物上粘貼915MHz頻段的無源電子標簽,取代原有的條碼標簽;(3)在倉庫內叉車的行走路徑上部署數據采集區,當叉車經過時可以自動采集貨物信息并同時和叉車上的定位標簽進行數據關聯;(4)在叉車上安裝傳感器,監測叉車裝貨和卸貨的壓力變化。叉車又起貨物時,定位系統開始跟蹤其在倉庫內的系統軌跡,叉車放下貨物時,系統記錄貨物的最終位置坐標。
以入庫流程為例,數據采集網絡和叉車定位系統組合方案的入庫流程如圖1所示。
2.2 系統總體架構
大型紙品倉庫跟蹤管理系統分為應用層、中間層和數據層3層結構,系統的總體框架如圖2所示,系統拓撲圖如圖3N示。
2.3 系統實現
系統采用無源和有源RFID產品相結合的方式,通過在倉庫內部署RFID閱讀器網絡構建信息自動采集平臺,并采用TDOA定位算法,通過基于802.11b網絡的2.4GHz的有源RFID定位系統,實現對倉庫內產品的實時跟蹤和精確定位。系統軟件采用OOA 和OOD方法分析和設計,技術實現使用JAVA 和J2EE,包括JDBC,JMS,JBOSS,JINI,EJB等技術。
2.4 系統功能模塊
系統由閱讀器控制、出庫管理設備控制、數據采集設備控制、定位設備控制等l1個功能模塊組成。閱讀器控制模塊主要提供RFID閱讀器控制、信息接收功能,出庫管理設備控制模塊主要提供出庫管理設備控制、信息接收、信息顯示等功能,數據采集設備控制模塊主要提供數據采集設備控制、信息接收、信息顯示等功能,定位設備控制模塊主要提供定位設備控制、信息接收功能,定位信息管理模塊主要提供定位信息的獲取、查詢、顯示等管理功能,入庫管理模塊主要實現入庫過程中的業務邏輯功能,庫存管理模塊主要提供盤點、退貨處理、產品降價、倒庫、移庫等管理功能,出庫管理模塊主要實現出庫過程中的業務邏輯功能,外部接白模塊主要提供與生產管理系統和浪潮ERP庫存管理系統的功能接口,數據分析瀏覽模塊主要提供庫存管理中各種信息的查詢、分析功能,系統監視模塊主要提供各種設備的狀態檢查、監視功能。
3 系統特點
基于RFID的大型紙品倉庫定位跟蹤管理系統具有自動化程度高、功能完善、安全易用、易于擴展和數據共享等特點。
(1)自動化程度高。系統通過倉庫內的RFID網絡實現貨物信息和叉車移動的信息自動采集,避免人為錯誤的產生,保證了生產信息的正確性。
(2)功能完善。系統面向實際需求,設計實現倉庫的出入庫管理、電子化快速盤點、叉車自動導向等功能,全面覆蓋了倉庫的各個生產流程。
(3)安全易用??蛻舳瞬捎脀eb瀏覽器方式,界面人性化,操作簡易。設計符合倉管人員原有的操作習慣,原有倉管人員無需重新培訓即可使用,減少企業人力成本支出。
(4)易于擴展。系統采用模塊化設計并預留接口,方便擴展到企業內部其他倉庫以及異地倉庫。
(5)數據共享。系統庫存信息及定位信息實現共享與原有的企業ERP系統無縫連接。
4 結束語
基于RFID室內定位技術的倉庫定位跟蹤管理系統在大型紙廠成品倉庫的應用,不僅能夠實現對出入庫的自動化管理,更可實現對倉庫內貨物的實時跟蹤和精確定位,給企業帶來自動化、透明化、有序化的倉庫管理,杜絕了人為差錯,這對提升企業產品質量、企業形象以及市場競爭力起到了良好的推動作用。該系統已在某大型紙廠成品倉庫進行試運行,運轉情況良好。
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