基于rfid仓库管理系统设计.docx
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基于rfid仓库管理系统设计.docx
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基于rfid仓库管理系统设计
评阅编号:
密级:
中国人民解放军后勤工程学院
本科毕业设计(论文)
题目:
基于RFID的仓库物资管理系统设计
学位级别:
学士
学员姓名:
李俊霖
专业:
仓储自动化
指导教师:
冯 云
技术职务:
副教授
中国·重庆
二〇一二年六月
摘要
随着自动化立体仓库系统设备的生产技术逐渐成熟和应用的逐渐普及,传统的以手工记录为主的管理方式已不能满足企业目前的需求,而磁卡、条形码等技术由于自身存在的缺陷,已经不适合今后物流业发展的需要。
RFID技术是一项新兴的、先进的自动识别技术,它在各行业的广阔发展前景己经引起了世界各个国家、各个企业的普遍重视。
RFID技术具有其他识别技术所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离远、读取方便快捷、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如、形状多样化等优点。
RFID技术的出现,解决了数据自动识别的难题,处理信息更为快速、准确,减少了人工干预,避免了繁琐的手工输入等流程,从而降低了生产成本。
本系统是基于RFID的仓库物资管理系统,具有以下几种功能:
1、通过RFID自动对物资进行入库出库;
2、可以对库存进行查询和盘点,掌握库存情况;
3、能对物资信息,客户信息等基础信息进行更新,尽可能满足不同仓库的需要。
关键词:
RFID仓库管理 自动识别自动化立体仓库
Abstract
Withautomaticwarehousesystemequipmentproductiontechnologygraduallymatureandgrowingpopularityoftheapplication,thetraditionalmanualgiveprioritytorecordthemanagementmethodofalreadycannotsatisfytheneedsofenterpriseatpresent,andmagneticcard,barcodetechnologybecauseofitsowndefects,isnotsuitablefortheneedofthedevelopmentofthelogisticsindustryinthefuture.
RFIDtechnologyisanew,advancedautomaticidentificationtechnology,inallitsbroadprospectsfordevelopmenthasbeencausedtheworldeachcountryandeachenterprise'suniversalattention.RFIDtechnologyhasotherrecognitiontechnologyhaswaterproof,preventmagnetic,hightemperatureresistant,longservicelife,readthedistance,readfast,convenientandlabeldatacanbestoreddataencryption,andlargercapacity,storageinformationfreely,changeshapediversification,etc.RFIDtechnologyappear,solvetheproblemofthedatatobeautomaticrecognitionandprocessinginformationmorerapid,accurate,reduceartificialintervention,toavoidthetediousmanualinputprocess,soastoreducetheproductioncost.
ThissystemisanRFID-basedwarehousematerialmanagementsystem,withthefollowingfeatures:
1,ThroughRFID,itcanputthematerialsinandoutstorageautomatically;
2,itcanchecktheinventoryandcounttheinventory,thenmasterinventory;
3,thematerialinformation,customerinformationandotherbasicinformationtobeupdatedtomeetthedifferentneedsofthewarehouse.
Keywords:
RFID,warehousemanagement,automaticidentification,automaticwarehouse
摘要......................................................................................................Ⅰ
Abstract..................................................................................................Ⅱ
目录......................................................................................................Ⅲ
1绪论........................................................................................................1
1.1系统开发的背景.....................................................................................1
1.2系统开发的目的与意义...........................................................................1
1.3RFID概述...............................................................................................2
2基于RFID的仓库物资管理系统分析.................................................6
2.1系统概述..................................................................................................6
2.2业务流程分析.........................................................................................10
2.3数据流程分析.........................................................................................11
2.4数据字典................................................................................................12
3基于RFID的仓库物资管理系统设计...............................................15
3.1系统设计目标和原则.............................................................................15
3.2系统总体结构设计.................................................................................15
3.3系统代码设计.......................................................................................18
3.4数据库设计...........................................................................................19
4基于RFID的仓库物资管理系统实现..............................................20
4.1系统登录模块设计.................................................................................20
4.2物资入库模块设计.................................................................................23
4.3物资出库模块设计.................................................................................25
4.4库存管理模块设计.................................................................................26
4.5基础信息模块设计.................................................................................28
5总结........................................................................................................32
参考文献..................................................................................................33
致谢........................................................................................................34
附录........................................................................................................35
附录1系统数据表..................................................................................35
附录2英文文献......................................................................................38
1绪论
1.1系统开发背景
随着计算机的应用普及,目前大多数仓库管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理,但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。
这不仅造成大量的人力资源浪费,而且由于人为的因素,数据录入速度慢、准确率低。
随着企业规模的不断发展,仓库管理的物资种类机数量在不断增加、出入库频率剧增,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,严重影响了仓库的运行工作效率,成为制约仓库发展的一大障碍。
RFID技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革,以识别距离远,快速,不易损坏,容量大等条码无法比拟的优势,简化繁杂的工作流程,有效改善了仓库管理的业务流程[1]。
1.2系统开发的目的与意义
货物管理是一项非常重要的工作。
使用人工方式管理各项材料信息不仅效率低下,而且容易出错,安全性很差。
并且在实际操作中,数据的查找和维护都不容易实现,容易发生差错,导致了管理费用增加,服务质量难以得到保证,从而影响企业的竞争力。
本人设计该系统,就是为了解决以上这些问题。
其目的在于实现仓库材料信息管理和出入库记录的快速高效检索,使操作简单安全,提高工作效率和质量。
现在由于物资量大、品种丰富且周转率高,这给仓库管理带来了一定的困难。
因此,仓库物资管理的自动化是仓库发展的重中之重。
射频识别(RFID)不需要人工干预,不需要直接接触不需要光学可视即可完成信息输入和处理,可工作于各种恶劣环境。
基于RFID的仓库物资管理系统能自动化增加生产力,并限制人工干涉,避免人为错误;获利快速的后勤管理,取得即时的供应链动态,实现供应链完全可视化。
其优势有:
缩短作业流程;改善盘点作业质量;增大配送中心吞吐量;降低运转费用;信息的传送更加迅速、准确[2]。
本系统兼有以上优势,能更好的为仓库管理提供更好的保障。
1.3RFID概述
RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写,即射频识别技术,又称为无线射频标签(E-Tag),是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象,可快速地进行物品追踪和数据交换[1]。
识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境,RFID技术可识别高速运动的物体并可识别多个标签,操作快捷方便。
射频识别(RFID)技术具有很多突出的优点,如不需要人工干预。
不需要直接接触不需要光学可视即可完成信息输入和处理,可工作于各种恶劣环境。
可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便,实现了无源和免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,机具3无标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理,如DES、RSA、DSA、MD5等,读写器与电子标签之间也可相互认证,实现安全通信和存储。
电子标签系统的成本一直处于下降得趋势,越来越接近接触式IC卡系统,设置更低,为其大量应用奠定了基础。
如果RFID技术能与电子供应链紧密联系,那它很有可能在几年以内取代条码扫描技术。
RFID技术以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。
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,RFID产品的成本将不断降
低,其应用将越来越广泛。
图1.1射频识别(RFID)系统的组成结构
总之,RFID技术的未来发展中结合其他高新技术,如DRS、生物识别技术,
由单一识别向多功能识别方向发展的同时,将结合现代通信技术及计算机技术,
实现跨地区,跨行业应用。
本系统采用的是常州高特电子技术有限公司生产的一系列读卡器,现对此读卡器的几个重要功能说明如下:
1)唤醒标签:
只有被唤醒的标签才能与读写器进行通信,防止系统外其它标签的干扰,确保读写器与本系统标签信息交换的可靠与准确;
2)识别距离:
有效识别距离1~4米;
3)通信接口:
读卡器有RS232,RS484,Wiegand接口各一个,本系统采用的是RS232接口,数据格式为8位数据位,一位起始位和一位停止位,无校验位;数据率可选9600,19200,38400,57600和115200。
读写器主要操作函数:
1)publicintOpenCommPort(stringport),打开串口;
2)publicintClearIdBuf();用来清空读写器缓存;
3)publicintEpcMultiTagIdentify(refbyte[,]tag_buf,refbytetag_cnt,refbytetag_flag);连续读取EPC标签数据。
数据链路层帧格式
1命令帧格式:
Head
Addr
Len
Cmd
parameter
…
parameter
check
0x0A
1byte
n+2
1byte
byte1
…
byten
cc
Head是帧头标志,定义为0x0A
Addr是读写器地址,一般从0~240,255(0xFF)为公用地址,254(0xFE)为广播地址。
读写器接受自身地址、公用地址和广播地址的命令,对广播地址命令不做回复。
Len是包长域,表示Length域后帧中字节数。
Cmd是命令码域。
Parameter是命令帧中的参数域。
Check是校验和域,规定校验范围是从帧头域到参数域最后一字节所有字节的校验和(相加取反加1,取最后两位)。
读写器接收到命令帧后要计算校验和来验错。
2响应帧格式
Head
Addr
Len
Status
Response
…
Response
check
0xE0
1byte
n+2
1byte
byte1
…
byten
cc
Head是包类型域,响应帧包类型固定为0xE0。
Addr是读写器自身地址。
Len是包长域,表示Length域后帧中的字节数。
Status表示命令所规定的操作执行的结果,0表示正确执行,非0表示执行过程中发生异常。
Response是响应帧中的返回数据。
Check是校验和域,规定校验范围是从帧头域到参数域最后一字节所有字节的校验和(相加取反加1,取最后两位)。
计算机接收到命令帧后要计算校验和来验错。
Status域取值规定如下表:
值
说明
0x00
命令成功完成
0x01
笼统的错误
0x02
参数设置失败
0x03
参数读取失败
0x04
无标签
0x05
标签读失败
0x06
标签写失败
0x07
标签锁定失败
0x08
标签擦除失败
0xFE
命令不支持或参数超过长度
0xFF
未定义的错误
3EPC多标签识别命令
Head
Addr
Len
Cmd
check
0x0A
0x02
0x80
cc
读写器收到此命令帧后,进行EPCGen2多标签识别操作。
识别完成后返回识别的标签数,标签数据存入读写器缓存区。
应答帧格式如下:
Head
Addr
Len
Status
response
check
0x0B
0x03
0x00
TagCount
cc
TagCount为标签数量。
4缓存区管理命令
4.1从缓存中取标签数据,取完后删除数据。
Head
Addr
Len
Cmd
Parameter
check
0x0A
0x03
0x40
Count
cc
Count为要取出的标签的数量,最大为8。
应答帧格式如下
Head
Addr
Len
Status
response
response
check
0x0B
14*n+3
0x40
Count
Data(14*n)
cc
Count为本次上传的标签数量,最大为8,Data为标签数据。
每组数据以14字节一组,每组第一字节表示标签类型,第二字节表示天线号,后面12字节为标签数据。
4.2从缓存中取出标签数据,取完后保留数据。
Head
Addr
Len
Cmd
check
0x0A
0x02
0x41
cc
Count为要取出的标签数量,应答帧格式如下:
Head
Addr
Len
Status
response
check
0x0B
17
0x00
Data(14)
cc
2基于RFID的仓库物资管理系统分析
2.1系统概述
本系统基于RFID技术,自动对数据进行采集和处理,是保管员能轻松快速的对仓库进行到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等作业,保证数据输入的速度和准确性,减少多余资料的录入。
利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存物资当前所在位置,有利于提高仓库管理的工作效率,降低差错率。
基于RFID的仓库物资管理系统具有自动录入和输出功能,通过RFID实现对物资的实时查询、盘点等管理操作。
主要的系统功能包括:
1、物资入库管理:
包括对入库及入库的基本信息查询;
2、物资出库管理:
包括对出库及出库基本信息查询库存管理;对当前的产品数量及品种做出一些综合统计及报告;
3、物资库存管理:
通过物资记录和盘点等操作,可以实现对物资库存的情况进行查询和管理;
4、基础信息管理:
可以实现对基础物资维护、客户信息等的管理和对用户账号的权限等相关操作。
本系统是基于RFID的仓库物资管理系统在局域网环境下运行的信息平台,系统在设计过程中秉承以用户为核心的开发理念,使用VisualStudio2008的开发环境,采用C#语言进行程序编写,具有一定的实用性和安全性。
系统可在WindowsXP以上版本环境下运行。
在手持终端方面,我们选择小巧轻便且设计精巧的C221008在极其苛刻的工业环境下,这款读写器有着很好的抗震和防尘的性能。
其主要参数如下:
工作频率
125KHz
数据编码类型
ASKManchestercoding,EMCompatible64Bits
读取距离
20-30mm
读取时间
小于1秒
电源
可充电锂电池
功率
读取状态小于2W,空闲状态0W
防护等级
IP54
通信接口
RS232
工作温度
-5至55℃
尺寸
185*70*35mm(长*宽*高)
内置天线型阅读器我们选择C233013,它体积小巧,功耗低并且多功能,能应用不同的配置,可访问手持终端。
具体参数如下:
工作频率
13.56MHz±7KHz
工作协议
ISO/IEC15693
读取距离
50-120mm
读取时间
小于1秒
功率
5VDC20mA
通信接口
RS232orUSBorTCP/IP
工作温度
-20至65℃
尺寸
120*100*30mm(长*宽*高)
入口处我们选择万全公司生产的VC420通道式阅读器,其识别速度快,可靠性高,功能全面。
具体参数如下
工作频率
902-928MHz可根据需要定制
工作协议
ISO/IEC15693
读取距离
50-120mm
读取时间
小于1秒
射频输出功率
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- 基于 rfid 仓库 管理 系统 设计