毕业设计:电子标签(RFID)在仓储出入库管理系统中的应用研究.docx
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毕业设计:电子标签(RFID)在仓储出入库管理系统中的应用研究.docx
每一页加页眉,宋体小五号,居中。内容为论文题目。电子标签(RFID)在仓储出入库管理系统中的应用研究四号黑体摘要前需有论文题目,三号黑体居中,上下各空一行。空一行摘 要研究(设计)背景自动识别技术是利用计算机进行信息化数据自动采集处理和辨认的一种新技术。射频识别(RFID)技术是自动识别技术的一种高级形式,它通过射频信号自动识别对象并获取相关数据,无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,因而具有独特的技术优势。近年来RFID 已成为业界关注的焦点, 在物流和供应链管理中得到空前广泛的应用,效益彰显,成为物流和供应链管理发展的巨大推动力。作者的贡献、成果的价值和创新点研究(设计)内容摘要正文小四号宋体,首行缩进二个字,字数300500字,1.5倍行距。本文选择电子标签作为研究对象,目的在于探讨电子标签在仓储物流出入库管理中应用的方法和可行性。在阅读相关文献和参观物流企业的基础上,根据现有条件,开发一个RFID仓储应用实验系统,并使用该系统进行电子标签出入库管理的模拟实验。本文中作者的主要贡献是:1. 比较使用条形码和RFID方法的差别,着重对RFID在出入库管理中的应用进行了详细研讨。2. 针对电子标签在出入库的应用,自行设计和研制了一个可用于测试的实验系统。实验表明使用电子标签进行出入库管理可以获得一定的效益。小四号宋体,逗号分开,最后一个关键字后面无标点符号。3. 研究电子标签在货物出入库中的实际应用情况,对上海现代物流长桥仓库的EPC-RFID项目进行了调研,并按照调研情况,对该项目进行结论,提出建议。小四号黑体关键字:自动识别,电子标签,条形码,读卡器,出入库管理四号Times New Roman居中加黑英文题目,三号Times New Roman居中加黑,一律用大写字母,上下各空一行。RFID APPLICATION STUDY IN WAREHOUSE & STORAGE IN-OUT MANAGEMENT SYSTEM空一行AbstractAuto-recognition technology is a new kind of technology which uses computers to do data processing and recognizing automatically. The Radio Frequency Identification (RFID) is a high level form of this technology. It recognizes targets through radio frequency signals, without any intervention of mankind. It can work at any kind of adverse environment. For these reasons, RFID got much attention to the people and got wide application in cargo transportation and supply chain management system recently. This application is successful, and becomes a stronger force to push forward the development in all related fields.五号Times New Roman, 首行缩进两格,单倍行距。In this thesis, I select the RFID tag as research target,aiming at discussing the possibility of application in warehouse cargo transportation management system, which includs incoming and outgoing processes. In this paper I adopt a research method which combines theory with practice. On the basis of reading a lot of literatures and visiting some famous logistic companies, I developed an RFID warehouse experiment system for testing. I use this system to do some analog experiments to explore the application methods.My main contributions are as follows,1. I compared the differences between Bar code and RFID, and discussed how to apply RFID into the warehouse and storage management system.2. I developed an analog testing system for checking the possibility of this application. The experiment results show that this system can be used to analog the process of incoming and outgoing process for an enterprise in goods transportation successfully.3. I investigated Shanghai Chang Qiao Logistics Company Ltd, where I gathered a lot of practical information for RFID application. I compared these materials with my experiment results and my experiences,and finally gave out my opinions and suggestions.五号Times New Roman,各关键词之间逗号分开,逗号后加一空格。小四号Times New Roman加黑, Key words之间加一空格 。Key words: Auto-recognition, RFID tag, Barcode, Reader, In-out warehouse management小四号宋体,不要有斜体,1.5倍行距。三号黑体居中,上下个空一行。目录1.前言11.1电子标签概述11.2工作原理11.3电子标签的标准和分类21.4电子标签的应用现状51.5主要工作及论文结构62.物流出入库管理原理72.1入库管理72.1.1入库流程图(如图3所示)72.1.2入库流程描述72.2出库管理82.2.1出库流程图(如图4所示)82.2.2出库流程描述83.物流出入库管理模拟实验103.1用条形码管理103.1.1编码软件103.1.2Barcode读码器113.1.3用条形码实现出入库管理的模拟实验123.2用电子标签管理143.2.1电子标签143.2.2读卡器163.2.3PC端应用软件173.2.4用电子标签实现出入库管理的模拟实验194.电子标签出入库管理应用实践244.1上海现代物流投资有限公司EPC-RFID项目介绍244.2实践效果264.3改进与建议275.结论29参考文献30致 谢32一级标题用三号黑体,居中。1. 前言二级标题序数顶格写,空一格写标题,黑体四号,1.5倍行距。1.1 电子标签概述正文: 中文为小四号宋体,英文为小四号Times New Roman,首行缩进二个字,1.5倍行距。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术1。它通过射频信号自动识别对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。此外,RFID技术可识别高速运动物体并可识别多个标签2。射频识别系统的组成一般包括三个部分:(1) 电子标签(Tag,或称射频卡、应答器等):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。(2) 阅读器(Reader,或称读写器或读出装置):主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数 据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。参考文献标注用中括号,以上标的形式标注。(3) 数据交换与管理系统(Processor):主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等3。1.2 工作原理页脚为页码,小五号黑体。正文为起始页。RFID系统的基本工作原理是:电子标签进入电磁场后,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发出存储在芯片中的产品数据信息,或者主动发送某一频率的信息,阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理4。基本原理框图如图1所示。每幅插图应有图序和图题,全文插图可以统一编序,也可以逐章单独编序,图序必须连续,不得重复或跳缺。图1 RFID系统的基本原理框图图序和图题写在图的下方,小四号宋体加黑。1.3 电子标签的标准和分类为了实现对世界范围内的物品进行统一管理,必须对RFID技术进行规范。当前主要的规范有欧美的EPC(Electronic Product Code)规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO系列标准5。EPC是存储在电子标签中的唯一信息,提供对物理对象的唯一表示,即EPC编码只分配给一个物品使用。大致分为64bit和96bit两种,96bit的EPC码较为成熟。UID编码长度为128位,根据需要能扩展为256、384或512位。ISO11784是基于动物识别的RFID国际标准。图2 各种各样的电子标签根据不同的标准,标签有不同的分类,各种各样的RFID标签如图2所示。一般来讲,电子标签可以按照以下方式进行分类67。(1) 根据标签的供电形式分为有源标签和无源标签表题应写在表格上方正中,表序写在表题左方不加标点,空一格写表题,表题末尾不加标点,全文的表格统一编序,也可以逐章编序,表序必须连续表题用小四号宋体加黑,表格内中文用小四号宋体,英文用小四号Times New Roman字体。有源标签,自带电池,使用标签内的电池能量才能工作。无源标签,不含电池,利用耦合的阅读器发射的电磁场能量作为自己的能量进行工作。二者特点比较如表1所示。表1 有源标签和无源标签特点比较性能指标有源标签无源标签电池自带无识别距离远近使用寿命短长体积大小重量重轻价格高低(2) 根据标签的数据调制方式分为主动式、被动式和半主动式一般来讲,有源标签为主动式,无源标签为被动式,电池支持式反向散射调制标签为半主动式。主动式标签信号传输距离远,但使用寿命受到限制;被动式标签具有永久的使用期,但识读距离近;半主动式标签虽然本身自带电池,但只起到对标签内部数字线路提供电的作用,不主动发送能量,只能被“激活”时才传送数据。表2为主动式标签和被动式标签的特性比较。表2 主动式标签与被动式标签的特性比较性能指标主动式标签被动式标签能量来源自身电池供电,可持续供电通过电磁感应获取工作距离可达100m通常2040cm,可达35m存储容量16K字节以上小于128字节信号强度要求低高平均价格高低工作寿命24年长3根据标签的工作频率可以分为低频、高频、超高频、微波系统阅读器发送无线信号时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率,基本上可分为:低频(30300KHz)、高频(330MHz)、超高频(300968MHz)、微波(2.455.8GHz)。低频系统常见的工作频率有125kHz、134.2kHz;高频系统常见的工作频率为13.56MHz;超高频常见的工作频率为869.5MHz、915.3MHz;还有些系统工作在2.45GHz的微波段。4根据标签的可读写性分为只读、读写和一次写入多次读出根据射频标签内部使用的存储器类型的不同可分成三种:只读卡(Read Only, RO)、读写卡(Read Write, RW)和一次写入多次读出卡(WORM)。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如信用卡等。WORM卡是用户可以一次性写入的标签,写入后数据不能改变。RO卡存有一个唯一的号码ID,不能修改,这样提供了安全性,RO卡最便宜。5根据标签中存储器数据存储能力分为标识标签与便携式数据文件。1.4 电子标签的应用现状二十世纪九十年代以来,射频识别技术得到了快速的发展。主要应用领域有:交通运输控制管理、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物识别、车辆防盗、门禁管理等领域8。目前,RFID在我国已取得了应用成效,如:铁道部的车辆调度系统(ATIS);上海华联便利配送中心无线条码数据终端系统;深圳白沙集团、昆明烟草公司的物流管理;以及第二代身份证、车辆管理、票证管理和门禁管理等。据相关机构调研报告显示:2002年全球RFID年市场销售额已达到9.65亿美元,并保持着每年22.6%的增长率。而我国2005年RFID市场规模也达到了16亿人民币,预计到2008年,将突破80亿人民币9。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断的降低,应用也将越来越广泛1011。1.5 主要工作及论文结构本文将通过理论联系实际的方法来完成对电子标签在仓储出入库管理中的应用研究。在理论方面主要研究有:电子标签工作原理、电子标签的应用和发展、仓储物流出入库管理等相关知识;在理论研究的基础上,设计了小型的自动识别仓储出入库管理系统,并针对出入库管理分别对条形码和电子标签做出入库管理模拟实验,以及对长桥物流的电子标签应用情况进行了调研。论文的结构也将按照上面的思路来安排。2. 物流出入库管理原理第三级和第四级标题均空两格书写序数,空一格,用小四号宋体写标题2.1 入库管理入库业务包括收货、验货和入库记账。2.1.1 入库流程图(如图3所示)图3 入库流程图2.1.2 入库流程描述如入库流程图所示,仓库收到货时先查询收货通知单(到货通知),验收员手工作收货记录并验收,完毕后系统中生成入库单,在入库单上将验收质量情况填写完整,确定保存的同时系统自动生成收货处理方案,遇到特殊情况需由采购员分解收货处理方案。验收员或采购员勾兑相应收货处理方案生成各自的单据,打印后将一联交仓库保管员做入库记保管帐,在入库记保管帐之前保管员要复核入库单确定货位信息后才能入库记保管帐。2.2 出库管理出库分为销售出库、移库出库、报损出库和进退出库等。2.2.1 出库流程图(如图4所示)图4 出库流程图2.2.2 出库流程描述如出库流程图所示,货物出库时配货员在考虑运输车辆的调度及路线的安排,指定拣货顺序和拣货区、备货区、发货区,系统根据销售单按照指定的配货模式自动配货,如果在配货过程中散件仓房不够,系统自动产生移位单,仓房保管员定时看到移位单后打印移位单及时将货送到散件仓房并将移位单交散件保管员保管。对于非正常出库情况,在系统中做单向移库处理并打印移库单,关联相关单位,区分不同的类型,如果为质管部留样、送检领用、报损,其他领用等,财务按相关费用处理。报损出库后的货品则由相关人员请求审批后销毁1213。3. 物流出入库管理模拟实验为了更好的研究电子标签在出入库管理中的应用,本课题通过理论基础结合实际操作的方式,分别采用条形码和电子标签对货物的出入库进行了模拟实验。3.1 用条形码管理条形码作为一种及时、准确、可靠、经济的数据输入手段已被物流信息系统所采用。早已在许多国家普及应用,是到目前为止商品独有的世界通用的“身份证”。3.1.1 编码软件实验使用的条形码编码软件为条码标签设计与打印软件。该编码软件支持如:标准25码、交叉25码、矩阵25码、UPC-A码、UPC-E、EAN-13和EAN-8码等多种常用条形码的制作和打印。图5为用编码软件制作UPC-A条形码。图5 用条形码编码软件制作的条形码3.1.2 Barcode读码器本课题中条形码管理模拟实验采用的读码器是CMC300B条码扫描器,外形如图6所示。它是一款低端手持型条码扫描器,可识读目前国内可能用到的全部一维条码,并且可以进行多种设置以满足不同的应用环境。主要特点有14:图6 CMC-300B条码扫描器 拥有多种接口,包括键盘、RS232、USB等 光学系统 2160点CCD 扫描速度 每秒约扫描50次或100次 扫描解析度0.1 mm 解码种类 UPC/EAN/JAN、Code 93、Code 128、ITF25、中国邮政码等多种类型的编码 读取角度 前仰角30度,后仰角 37度 读取宽度 可读取7089mm宽的条码 扫描距离 25mm(EAN 1.0,PCS=90%)、30mm(EAN 2.0,PCS = 90%) 3.1.3 用条形码实现出入库管理的模拟实验条形码模拟实验分为两部分。第一部分为条形码在各种条件下的应用情况测试。第二部分采用贴有条形码的货物模拟出入库情况。1分别假设以下几种情况来测试条形码的实际应用情况:(1) 在黑暗的情况下用读码器对贴有条形码的货物扫描(2) 标签破损的情况(3) 标签被污染的情况(4) 标签表面有阻隔物遮挡(5) 读码器能否脱离人工操作自动读码(6) 读码器可否远距离扫描条码(7) 一次能否识别多个条形码(8) 条形码能否辨认具体商品实验证明,条形码仍存在许多无法克服的缺点:如在黑暗的条件下读码器无法正常扫描条码,必须在看得见的情况下才能读取;条形码必须靠激光来读取信息,且一次只能有一个条形码受到扫描;条码容易被撕裂、污损或脱落,如果标签被划破,污染或是脱落,扫描器就无法辨认目标;而且条形码扫描器必须在近距离且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码,反之,则会导致读码失败;扫描仪只能接收它视野范围内的条形码,必须在人的指导下工作,所以仍需投入大量人力;条码只能识别一类产品,并不能辨认具体的商品,贴在所有同一种产品包装上的条形码都一样,所以,这里就有个麻烦,它无法辨认哪些产品先过期。2 贴有条形码的货物进行出入库模拟实验在条形码的模拟实验中,贴有条形码的货物(如图7所示)要进行出入库,就必须在库门处停留足够的时间,通过人工手持CMC300B条码扫描仪进行条码扫描核对,且条形码读码距离较近,这样做则加大了作业时间并导致作业效率降低;由于工作量之大,在扫描过程中就需要更多的人力投入。从作业效率来看,数据采集效率至关重要,而由于条码要一个一个扫描,平均扫描一个需要23秒,这样会大大降低出入库效率;如果等待出入库的货物上所帖的条码有所损坏或污染,则会影响出入库进程,延长货车排队等待的时间,给仓储管理带来麻烦。图7 贴有条码的货物3.2 用电子标签管理由于实验环境、设备等因素的局限性,无法做到现实仓储的规模大等特点。所以本实验中将不采用可读写的IC卡(Integrated Circuit Card),而改用不可写入的ID卡(Identification Card)及ID卡读卡器。3.2.1 电子标签实验中采用的电子标签为THRC13非接触式ID卡(如图8所示),它靠读卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号,卡号在封卡前一次写入,封卡后不能更改。无源和免接触是该芯片的两个最突出的特点,射频接口电路为关键的核心技术,它从读卡器接收射频能量,为芯片产生电源和时钟,并采用相移键控和加载调幅等技术实现卡与读卡器间的无线通讯。主要可应用于门禁、保安、考勤、门票、防伪标志、一次性票证等领域。主要特点有: 载波频率:13.56MHz (THRC13) 卡向读卡器传送数据的调制方式为加载调幅 卡内数据编码采用抗干扰能力强的BPSK相移键控方式; 卡向读卡器数据传送速率为6.62kbps(THRC13) 数据存储采用EEPROM,数据保存时间超过10年 数据存储容量共64位,包括制造商、发行商和用户代码工作原理15:(1) 读卡器将载波信号经天线向外发送。(2) 卡进入读卡器的工作区域后,由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器 发射的载波信号,卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟,使芯片“激活”。(3) 芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上,经卡内天线回送给读卡器。(4) 读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至计算机。(5) 计算机根据卡号的合法性,针对不同应用做出相应的处理和控制。3.2.2 读卡器实验中采用的读卡器是HCE-406感应式ID卡读卡器,如图8所示。它是利用无线电感应模块读取ID卡信息,并进行信号处理后通过接口送往计算机或其它终端设备(读卡成功后,绿色指示灯闪亮以下,同时蜂鸣器响一声表示读卡成功)。可应用于身份辨认、一卡通、出入控制等身份识别系统;银行、商检、邮电、交通等各类查询系统;各种自助终端系统;会员卡系统等实时系统。主要特点有16:图8 ID卡及感应式ID卡读卡器 工作状态声、光双重指示 RS-232串口输出,取电无需外接电源 读卡无接触、无损耗,是取代接触式磁卡、条形码设备的最佳选择 ID卡标准:125KHz EM ID 读卡距离:5cm 电源:DC 5V±5% 35mA 工作环境:温度0C45C 湿度10%-90%RH3.2.3 PC端应用软件为了更好的实施电子标签在出入库管理的模拟实验,本课题通过编写小型的基于RFID技术的自动识别仓储出入库管理系统来作为PC端应用软件。本系统通过RS232接口和PC机进行通讯; 通讯参数设置为9600,n,8,1;所有有关电子标签所对应的信息则是通过数据库来管理的。主要信息包括托盘号码、货物名称、生产厂商、货物数量、包装类型、货位、入库时间、备注等,另外还附有该托盘上装载货物的图片。对于数据的管理,主要设有查询等功能。应用程序运行后初始界面如图9所示。图9 系统初始界面本系统采用Visual Basic 6.0开发环境编写,数据库采用Microsoft Access,软件操作简单,性能可靠。接通读卡器和PC机后,系统即开始工作,当有带有电子标签的托盘进入读卡器的工作范围时,读卡器读取信号并进行信号解码,把所获取的信息通过RS232上传到PC机,在自动识别仓储出入库管理系统中显示该对应信息,进行处理,使用数据库进行管理等。 系统查询功能:将设备和PC端通过RS232相连后,启动程序,点击菜单中的“查询”按钮,系统将会出现下拉菜单,管理员可按“托盘号”或“货位”来查询仓库中相应信息的货物,该托盘上货物的信息会显示在电脑屏幕上,包括托盘号码、货物名称、生产厂商、货物数量、包装类型、货位、入库时间、备注等,另外还附有货物的图片。如图10所示,以按“托盘号”查询为例,管理员按“托盘号”查询仓库中的货物,若成功,则系统显示该托盘号对应的所有货物信息。(a)查询界面(b)查询失败(c)查询成功图10 查询界面及结果显示3.2.4 用电子标签实现出入库管理的模拟实验电子标签模拟实验分为两部分。第一部分为电子标签在各种条件下的应用情况测试。第二部分采用模拟托盘来模拟货物出入库情况。1 分别假设以下几种情况来测试电子标签的应用状况(如图11所示):(1)多张标签重叠(2)标签贴在含水物体包装上(3)标签贴在金属包装上(4)标签贴在纸质包装上(5)标签在黑暗的条件下(6)一次能否识别多个标签(7)电子标签能否辨认具体商品 图11 电子标签在各种条件下实验证明:在HCE-406感应式ID卡读卡器进行读卡时,多张标签不能重叠摆放,这样会导致读卡失败,但是如果多张标签交替扫描,这样则可读卡成功;读卡器可同时辨别读取数个电子标签;抗污染能力和耐久性强,传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但电子标签对水、纸等物质具有很强抵抗性,此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损,但RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损;在被覆盖的情况下, RFID能够穿透纸张、塑料等物质,并能够进行穿透性通信,但是遇到金属物质,则会导致读卡失败;在黑暗的条件下,读卡器仍可正常读取标签内的数据。2 模拟托盘进行货物出入库模拟实验本实验中,托盘和模拟出入库环境如图12所示,储物箱上贴有电子标签和条形码模拟带有电子标签和条码的托盘,手推车模拟叉车,桌壁上挂有读卡器模拟及pc机模拟库门处设置的阅读器和显示屏。 图12 托盘出入库模拟实验实验过程中,当允许入库的货物放置在托盘上,叉车将装有货物的托盘运至库门附近时,阅读器可以读取托盘及其上的货物的RFID信息,将采集到的数据传送至出入库管理系统处理单元,并在库门处放置的显示屏上显示该图托盘装载货物的所有信息,如图13所示。图13 系统自动显示托盘所有信息图14分别反应了货物托盘与阅读器的三种关系:A状态是:货物放在带有电子标签的托盘上,在入库途中,接近到库门时的状态。当托盘与库门间的距离缩小到一定的程度,就进入了阅读器的有效读取范围。B状态是:货物进入阅读器的有效读取范围,阅读器将识别的信息传回数据库,由出入库管理系统进行分析处理,并在显示屏上显示货物信息。C状态是:按照显示屏信息指示,货物正被运送到指定库位。ABC图14 货物经过库门处RFID阅读器通过出入库模拟实验的实施,可以看出:将电子标签应用于托盘上,有效地减少了货物逐个扫描的过程;而货物的基本信息包括名称、生产厂家等也可以由RFID存储取得,省掉了仓库门口检验的环节;由于采用了RFID技术,利用其在运动中可以识别的特性,轻松实现了库门处检查核对信息的目标,而不用像条形码管理那样必须在库门处停留来扫描核对信息了。由于条码的局限性,表面污损、光线等因素都会影响其准确率,而电子标签本身不受此种因素影响,并且如果做成内置式的,则更能增加其稳定可靠性,提高了仓储出入库管理的效率。4. 电子标签出入库管理应用实践本着研究电子标签在货物出入库中的实际应用情况为目的,我对上海现代物流长桥仓库的EPC-RFID项目进行了调研和实地考察。下面将介绍长桥仓库货物出入库中电子标签的应用情况,以及本人对该应用情况的分析及建议。4.1 上海现代物流投资有限公司EPC-RFID项目介绍上海现代物流投资发展有限公司与英特尔公司合作的托盘EPC-RFID项目,选取了上海和黄白猫有限公司的“漂水”洗涤剂类产品作为物品相关信息数据的采集对象,进行了EPC-RFID系统在物流运作过程中的研究与实施。图15为长桥仓库运行的基于条码的无线仓储业务流程。图15 长桥仓储业务流程EPC-RFID项目采用RFID与条形码相结合的托盘加条码管理,也就是说,在几百个托盘上安装了电子标签,而每件物品上则还是条形码。一个托盘放40箱“漂水”产品,托盘循环使用。每张电子标签的成本在10元左右,由于采用了可重复使用的电子标签芯片,后期成本不用大量投入。项目实施过程:在白猫“漂水”产品运送到现代物流长桥仓库后,工作人员先是对货品进行检验,滤掉不合格品。之后,扫描带有电子标签托盘的条码号,再逐一扫描托盘内合格产品的条码号,重新建立托盘与合格货品条码号的对应,为合格货品的入库做好准备。图16为叉车将装有40箱“漂水”产品的电子标签托盘准备入库。 图16带有电子标签的托盘装卸货物 图17 RFID接收天线和显示屏 当进行入库操作时,系统将通过固定式采集系统完成托盘标签数据采集,通过已经建立的合格品与托盘的链接完成入库产品信息的采集,将相应的入库信息保存。信息对应后,运货的叉车将装有“漂水”产品的托盘入库。托盘通过仓库入口处安装的固定式读卡器,读取托盘上标签的内容,有效读取距离大约为2米,并在大屏幕系统显示出托盘信息、产品名称及进货数量(如图17所示)。货物进入仓库后,工作人员用带2.4G射频收发装置的条码阅读器对货物信息进行读入并核对(如图18所示),信息通过无线网络发送至WMS系统,并按照条码阅读器的指示将货物上架,货架上每个货位都有和托盘相对应的条码(如图19所示)。 图18 用带2.4G射频收发装置 (a)货架上每个货物都贴有条码 (b)货物入库上架的条码阅读器读入并核对信息 图19 货物上架4.2 实践效果通过本次在长桥仓库的实地考察,我基本了解了电子标签在出入库管理中的应用情况。对于上海现代物流长桥基地EPC-RFID项目的实施,我认为电子标签在这个项目中并未起到实质性的作用。虽然该项目是采用RFID结合条形码的管理,但其主要还是以商品条形码技术为核心,应用无线网络通讯技术和无线手持电脑终端的RF技术。RFID在该项目中的应用,只证明了电子标签的在有效距离内的可靠性,并未达到实时追踪、实时信息采集的作用。理论上,由于信息容量的限制,条形码只能识别一类商品,而RFID标签却能够识别单件商品。但是由于目前的实际应用考虑到成本等各方面因素,电子标签还无法实现应用于单件商品,所以这一点是比较遗憾的。值得肯定的是,由于托盘是重复使用的,所以电子标签也相应重复使用,这样使硬件成本得到了有效控制,节省了资源,并实现了大量商品的快速进出库。而托盘电子标签的使用,也使得针对托盘在出入库、配送等环节的监控更加清晰,更利于管理。4.3 改进与建议根据实践效果,对于这个项目的不足之处,我建议长桥基地在货物仓库区设置一定数量的信号发射和接收装置,使整个库区覆盖在一个完全的控制网络下,这样当带有电子标签的托盘进入射频天线工作区后,电子标签被激活,标签上的所有数据都通过标签上的发射天线发射出去,系统的接收天线接受到信号后通过传输线传给阅读器,阅读器将采集到的数据传送至信息处理单元,判断该货物是否有入库计划,若没有则发出警报,禁止该货物入库。反之放行,让货物顺利入库。同时,此托盘商品的全部信息被计算机中的数据库完整而准确地记录下来。只要带有货物的托盘不离开库区,仅在库区内移动,货物的所有信息均可在计算机的监控之下,实时记录进数据库。如货物所在库区中的位置、何时进入库区、合适调出库区等,计算机都能准确的记录。在配送和仓库出货方面,使用RFID系统对货物进行分拣,可在同一时刻对多个目标进行识别,可使工作效率大大提高,并减少等待时间。这样的管理方式比条形码更方便、准确、快捷、灵活,同时也极大地提高了货物保管地安全性(没有出库指令地货物通过库门时,系统会发出警报)。如果电子标签价格下降,成本允许的话,建议给单件货物使用电子标签或者与条形码结合使用。因为纸张条码一旦受污染,字迹就会看不清,而电子标签环境适应能力强,对水、油等物质有较强的抗污性;由于电子标签是将数据存于芯片中的,完全避免了附于商品外包装表面的条形码所特别容易遭受的折损厄运;如果条形码表面有遮挡物,则根本无法读取信息,而RFID即使在黑暗的环境中,也能方便读取数据;同时,相对于只能应用于同一类货物的条形码而言,由于电子标签的信息存储量大,能够实现单件货物信息的详细记录,这样则弥补了条码信息记录的不全。更利于货物监控,提高工作效率,为仓储管理避免了不必要的麻烦。三号黑体,居中。5. 结论本文研究了RFID技术的原理和相关理论,开发了一个关于RFID的小型应用实验系统,并对条形码和电子标签的出入库管理进行了模拟实验和实地调研。研究方法上的特点是理论和实践相结合、软件和硬件研究相结合,主要完成的工作包括以下几个方面:中文小四号宋体,英文用小四号Times New Roman,首行缩进二个字,1.5倍行距。首先,简要介绍了RFID技术,阐述了电子标签概况、标准、分类和工作原理以及应用现状。其次,研究了仓储物流出入库管理及其流程。再次,分别针对条形码和电子标签在出入库中的应用进行了系统的研究,并设计了模拟实验来实现他们在出入库中的应用情况。这里以电子标签实验为重点,通过设计小型的基于RFID技术的自动识别仓储出入库管理系统作为PC端应用软件来实施电子标签在出入库管理的模拟实验。最后,针对电子标签的模拟实验,本着研究电子标签在货物出入库中的实际应用情况为目的,对上海现代物流长桥仓库的EPC-RFID项目进行了调研和实地考察。并按照调研情况,对该项目做出结论,提出建议。电子标签在我国仓储物流领域的应用,能使仓库的货物管理更加智能化,能有效地提高物流的效率和数据的准确性,加快信息的流动速度,实现仓库信息的实时监控,节约人工成本,从而提高物流企业的管理水平,更好的促进仓储信息化建设。在此,建议仓储物流中心结合考虑自身情况及外部环境,充分利用和推广 RFID 技术,让该技术尽快发挥其对物流行业强大推动作用,提升物流和供应链管理,优化配送,以提高作业效率及质量,达到加强管理、提高服务的目标,这些对提升企业形象、拓展业务领域,都将产生深远的影响,同时,这也是国际物流企业技术应用的大趋势。三号黑体,居中。参考文献1 Klaus Finkenzeller著射频识别(RFID)技术M,第一版电子工业出版社,20012 李泉林,郭龙岩综述RFID技术及其应用领域J,RFID技术与应用,2006(1)中文小四号宋体,英文用小四号Times New Roman,首行缩进二个字,1.5倍行距。3纪震 等著电子标签原理与应用M,第一版西安电子科技大学出版社,20064 RFID原理及应用科技专刊,20045解析无线射频识别(RFID)技术 天极网,20056 游战清 等著无线射频识别技术(RFID)理论与应用M,第一版电子工业出版社,20047 e-worksRFID在路上专题之四:展望RFID以及RFID的标准