倉庫管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1、倉庫管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)倉庫管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)摘要摘要近年來，物流業(yè)快速發(fā)展,處于物流中心環(huán)節(jié)的倉儲(chǔ)系統(tǒng),也隨之加快了發(fā)展步伐.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速進(jìn)步,倉儲(chǔ)系統(tǒng)已向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展.射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)作為新一代自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其具有的顯著優(yōu)勢(shì),在倉儲(chǔ)管理中的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注。無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳遞方面，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。在倉庫中采用RFID作為信息傳遞的載體, 可以有效避免人工輸入可能出現(xiàn)的失誤，大大提高入庫、出庫、驗(yàn)貨、盤點(diǎn)、補(bǔ)貨等工作的效率。推廣RFI

2、D技術(shù)，讓該技術(shù)盡快發(fā)揮其對(duì)物流行業(yè)強(qiáng)大推動(dòng)作用，是國際物流企業(yè)技術(shù)應(yīng)用的大趨勢(shì)。本文在對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理的深入學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，將RFID技術(shù)應(yīng)用于倉庫信息采集接口中，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于RFID自動(dòng)出入庫的倉庫管理原型系統(tǒng)。其中研究的重點(diǎn)是RFID標(biāo)簽與條碼信息的關(guān)聯(lián)以及基于RFID出入庫的實(shí)現(xiàn)。本文通過使用深圳當(dāng)代讀寫器，RFID標(biāo)簽等硬件設(shè)備，以及Eclipse，SQL Server等軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的良好結(jié)合。在數(shù)據(jù)采集方面實(shí)現(xiàn)了條碼信息與RFID標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)，而在出入庫過程中屏蔽掉了條碼錄入的不確定性以及低精確性，實(shí)現(xiàn)了基于RFID的自動(dòng)出入庫管理。在倉庫管理系統(tǒng)的信息采集中應(yīng)

3、用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)貨品的動(dòng)態(tài)出入庫管理，極大地提高了對(duì)出入庫產(chǎn)品信息記錄采集準(zhǔn)確性，同時(shí)使貨品跟蹤，實(shí)時(shí)查詢更為高效。關(guān)鍵詞：RFID，關(guān)聯(lián)，自動(dòng)出入庫The design and implement of the interface of information-collection in warehouse managementAbstractRecently，with the rapid development of logistic，the storage system，in the central tache of the logistic developed quickly. W

4、ith the fast development of computer technology and automatic technology，the storage system became automated and intelligentized. Radio Frequency Identification(RFID) technology as a newly Auto-ID technology，it has distinct advantages，and its application in storage system draws widely attention.RFID

5、 has special predominance in data-collection and data transfer. Apply RFID as the carrier of information transfer，we could avoid the mistake by manual work in input efficiently，and enhance the efficiency of en-warehouse，ex-warehouse，check and complementarity. To promote RFID technology，and to make f

6、ull use of its impetus to logistic，is a trend in the application of international logistic corporation.After studying the configuration and working principle of RFID System，the paper apply RFID technology to the interface of information-collection in warehouse，and make a warehouse management prototy

7、pe system based on RFID in en-warehouse and ex-warehouse come true. The paper play emphasis on the association of RFID transponder and barcode and the implement of en-warehouse and ex-warehouse based on RFID.In this thesis，using Shenzhen Drf Reader，RFID transponder and software Eclipse，SQL Server，we

8、 make the combination of hardware and software come true. In data-collection，we combine RFID transponder and barcode，and in the process of en-warehouse and ex-warehouse，we avoid the uncertainty and low accuracy caused by barcode input，and implement automated en-warehouse and ex-warehouse based on RF

9、ID.Apply RFID technology in the information-collection of warehouse management system，we could make the goods en-warehouse and ex-warehouse automated，and enhance the accuracy of the record of the goods. Meanwhile，we could make the track of the goods and real-time query more efficiently.Keywords: RFI

10、D，combination，automated en-warehouse and ex-warehouse目錄目錄摘要摘要.I IABSTRACTABSTRACT.IIII1 1 緒論緒論.1 11.1 課題背景.11.2 目的及意義.11.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀.21.4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排.52 2 射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介.72.1 典型的 RFID 系統(tǒng) .72.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型.72.3 無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類.82.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理.102.5 倉庫管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處.113 3 開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介.123.1 軟硬件

11、環(huán)境.123.2 ECLIPSE開發(fā)環(huán)境.123.2.1 Eclipse平臺(tái)簡(jiǎn)介.123.2.2 Eclipse環(huán)境特點(diǎn).133.3 JAVA語言及相關(guān)技術(shù).133.3.1 Java編程語言.133.3.2 JDBC技術(shù).144 4 倉庫管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)倉庫管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì).15154.1 需求分析.154.2 設(shè)計(jì)目標(biāo).164.3 設(shè)計(jì)流程.164.3.1 系統(tǒng)總體框架.165 5 倉庫管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)倉庫管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).23235.1 信息采集接口的實(shí)現(xiàn).235.2 出入庫管理的實(shí)現(xiàn).255.2.1 連接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn).255.2.2 入庫管理的實(shí)現(xiàn).255.2.3 出庫管理.

12、316 6 總結(jié)與展望總結(jié)與展望.37376.1 全文總結(jié).376.2 不足及展望.37致謝致謝.3939參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).40401 緒論緒論1.1 課題背景課題背景目前，倉庫管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理，其弊病顯而易見，它需要投入大量人力進(jìn)行規(guī)范物品的放置、定期整理盤點(diǎn)以及出入庫登記等工作，這使得倉庫管理工作十分繁瑣，浪費(fèi)時(shí)間。因此，把射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于倉庫管理比較理想，這也是 RFID 技術(shù)一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。建立一個(gè)基于 RFID 的數(shù)字化倉庫，支持成品及原輔料倉庫數(shù)字化管理，包括出入庫管理、電子貨位管理、溫濕度監(jiān)測(cè)等功能。為充分利用倉庫的存儲(chǔ)空間并提高貨物出入庫的

13、效率和準(zhǔn)確性，以托盤為電子貨位管理的基本單位，通過在每個(gè)托盤上應(yīng)用 RFID 電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)可視化的電子貨位管理，并通過貨位優(yōu)化分配規(guī)則，實(shí)現(xiàn)貨物先進(jìn)先出管理。能對(duì)庫區(qū)溫濕度信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能通過電子顯示牌進(jìn)行顯示。RFID 技術(shù)是構(gòu)建數(shù)字化倉庫最為關(guān)鍵的技術(shù)。通過建立數(shù)字化倉庫管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)管理信息自動(dòng)化，促進(jìn)生產(chǎn)過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化，提高生產(chǎn)效率，降低庫存和資金占用，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。1.2 目的及意義目的及意義信息采集作為倉庫管理的重要組成部分，關(guān)鍵所在。信息采集的準(zhǔn)確性不僅影響到倉庫的出入庫管理，而且對(duì)整個(gè)倉庫系統(tǒng)的庫存管理的自動(dòng)化和智能化程度。目前，國內(nèi)物流中心大多采

14、用的是條碼掃描技術(shù)作為倉庫管理中貨物流和信息流同步的主要載體。條碼技術(shù)是一個(gè)無論在技術(shù)上還是標(biāo)準(zhǔn)上都趨于成熟的非接觸式識(shí)別技術(shù)。但是隨著企業(yè)對(duì)信息化要求的不斷提高，條碼技術(shù)在應(yīng)用中也存在許多無法克服的缺點(diǎn)。電子標(biāo)簽作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它的出現(xiàn)使倉庫管理煥然一新。電子標(biāo)簽是用來標(biāo)識(shí)各種物品的一種新的識(shí)別技術(shù)，這種標(biāo)簽根據(jù)無線射頻識(shí)別原理（RFID,Radio Frequency Identification System）而生產(chǎn)，它與讀寫器通過無線射頻信號(hào)交換信息23。電子標(biāo)簽最大的優(yōu)點(diǎn)就在于：（1）可以實(shí)現(xiàn)非接觸、無視覺識(shí)別，因此完成產(chǎn)品識(shí)別工作時(shí)無須人工干預(yù)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（2）閱

15、讀距離遠(yuǎn)，識(shí)別速度快，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)貨物快速出入倉庫；（3）可進(jìn)行多目標(biāo)同時(shí)讀取，便于監(jiān)測(cè)大量貨物同時(shí)出入倉庫45。上述優(yōu)點(diǎn)使電子標(biāo)簽完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息采集，最大限度地降低了人工干預(yù)，為自動(dòng)化倉庫管理的實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為目前最具前景的物流信息采集技術(shù)，受到很多國際知名廠商和研究機(jī)構(gòu)的青睞。正是基于上述原因，本次課題采用基于電子標(biāo)簽的射頻識(shí)別技術(shù)替代應(yīng)用已經(jīng)較為成熟的二維條碼識(shí)別技術(shù),應(yīng)用到倉庫信息采集系統(tǒng)中。目前倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用 RFID 技術(shù)主要有兩種模式,一種模式是用電子標(biāo)簽全部替代條形碼；另一種模式是將電子標(biāo)簽和條形碼結(jié)合使用6。本課題將電子標(biāo)簽與條

16、形碼關(guān)聯(lián)，并沒有完全摒棄傳統(tǒng)條形碼技術(shù)，而是把條碼信息作為產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)信息寫入到電子標(biāo)簽中。通過對(duì) RFID 標(biāo)簽號(hào)和寫入信息的讀取實(shí)現(xiàn)基于 RFID 的自動(dòng)出入庫，這是自動(dòng)化立體倉庫重要的一步。實(shí)現(xiàn)了基于RFID 的信息采集后，對(duì)倉庫的生產(chǎn)運(yùn)作過程都通過標(biāo)簽化的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)的追蹤，便可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控庫存貨品狀態(tài)以及出入庫管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉庫的可視化管理。在強(qiáng)大的市場(chǎng)導(dǎo)向下，RFID 技術(shù)在世界范圍內(nèi)必將引起一場(chǎng)重大的變革，它將成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。在現(xiàn)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的信息獲取及處理將成為企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。RFID 技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于以信息化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代物流管理來說尤為重要。

17、相信在不久的將來，RFID 技術(shù)將逐步深入到現(xiàn)代物流管理的方方面面78。1.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀射頻識(shí)別技術(shù)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀射頻識(shí)別技術(shù)在國外發(fā)展得很快，RFID 產(chǎn)品種類也較多。如德州儀器公司（MI） 、Motorola、Phillips、EM、iPico、Alien 等世界著名廠家都生產(chǎn) RFID 產(chǎn)品，并且它們得產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。下面舉幾個(gè) RFID 應(yīng)用的例子：高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是 RFID 技術(shù)最成功得應(yīng)用之一。目前中國的高速公路發(fā)展非?？?，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件。而高速公路收費(fèi)卻存在一些問題，一是交通堵塞，二是少數(shù)不法收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國家損

18、失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID 技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它費(fèi)接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，讓車輛高速通過收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)。一般來說，對(duì)于公路收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)車輛的大小和形狀不同，需要大約 4m的讀寫距離和很快的讀寫速度，也就是要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在 900MHz 以上，射頻標(biāo)簽一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?，F(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口分為兩個(gè)部分：自動(dòng)收費(fèi)口和人工收費(fèi)口。將天線架設(shè)在道路的上方，在局收費(fèi)口約 50100m 處，當(dāng)車輛經(jīng)過天線時(shí)，車上的射頻標(biāo)簽被頭頂上的天線收到，以判別車輛是否帶有有效的射頻標(biāo)簽。如果沒帶標(biāo)簽，讀寫器指示燈指示車輛進(jìn)入不同車道，人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式

19、。進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)口的車輛，養(yǎng)路費(fèi)款被自動(dòng)從用戶賬戶上扣除，且用指示等及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成，不用停車就可通過。擋車器將攔下惡意闖入的車輛。香港“駕易通”采用的就是射頻識(shí)別技術(shù)。裝有射頻標(biāo)簽的汽車能被自動(dòng)識(shí)別，無須停車?yán)U費(fèi)，大大提高了行車速度和效率9。在生產(chǎn)流水線上用 RFID 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視、提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約成本。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻標(biāo)簽，以便大量地生產(chǎn)用戶定制地汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)部和外部選項(xiàng)種選定自己所需要的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車

20、，如果沒有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，就很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)。寶馬公司就在其裝配流水線上配有 RFID 系統(tǒng)，他們值用可重復(fù)使用的射頻標(biāo)簽，該射頻標(biāo)簽上帶有詳細(xì)的汽車所需的所有要求，在每個(gè)工作電處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)的完成裝配任務(wù)10。幾家著名的集成電路制造商在競(jìng)爭(zhēng)激烈的半導(dǎo)體工業(yè)中采用加入了射頻識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別工序控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)于超凈的特殊需要，使得在此應(yīng)用 RFID 非常理想；而其他自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，如條形碼在如此苛刻的化學(xué)條件和超凈要求下就不適用。晶片是集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵。一片 8 英寸（一英寸_2.54cm）的晶片可以制造出 100100

21、0 個(gè)。假如每片芯片零售價(jià)為 100 美元，那么一個(gè)晶片商所包含的芯片價(jià)便至少就是 10000 美元。一個(gè)晶片容器可裝 25 個(gè)晶片，4 個(gè)晶片容器可同時(shí)進(jìn)行處理。那么一次誤操作造成的損失就達(dá) 1000000 美元。顯然，跟蹤每個(gè)晶片容器并消除誤操作是非常必要的。在一個(gè)超凈車間里，通常能有 800 個(gè)位點(diǎn)。晶片容器要從一個(gè)位點(diǎn)移動(dòng)到下一位點(diǎn)。有時(shí)，晶片會(huì)因進(jìn)入了錯(cuò)誤的堆而造成損失。射頻識(shí)別系統(tǒng)將核查晶片堆、設(shè)備、工序和操作人員。如果其中任何一項(xiàng)的身份不對(duì)，設(shè)備將不能開始工作，同時(shí)向操作人員給出提示10。利用電子物品監(jiān)視系統(tǒng)（Electronic Article Surveillance，EAS

22、）的目的是防止商品被盜竊。系統(tǒng)是基本配置的 RFID，內(nèi)存容量?jī)H為 1 比特，即開或管。它是基于從 1930 年就已知道的磁性物質(zhì)的特性，有四種主要技術(shù)：微波、磁場(chǎng)、聲磁、射頻。系統(tǒng)包括貼在物體上的射頻標(biāo)簽和商品出口處的掃描器。射頻標(biāo)簽在安裝時(shí)被激活，它在激活狀態(tài)時(shí)接近掃描器將會(huì)被探測(cè)到，這樣就會(huì)報(bào)警。EAS 系統(tǒng)已被廣泛使用，據(jù)估計(jì)每年消耗約 60 億套。在貨物的跟蹤、管理及監(jiān)控方面，澳大利亞和英國的西思羅機(jī)場(chǎng)將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于旅客行李管理中，大大提高了分揀效率，降低了出錯(cuò)率。在幾年前，歐共體就要求從 1997 年開始生產(chǎn)的新車型必須具有基于射頻識(shí)別技術(shù)的防盜系統(tǒng)。而我國鐵路行包自動(dòng)追蹤管

23、理系統(tǒng)還只是在計(jì)劃推廣之中，真正應(yīng)用還要假以時(shí)日。在射頻卡應(yīng)用方面，1996 年 1 月韓國就在漢城的 600 輛公共汽車上安裝射頻識(shí)別系統(tǒng)用于電子月票，實(shí)現(xiàn)了非現(xiàn)金結(jié)算，方便了市民出行。而德國漢莎航空公司則開始試用射頻卡作為飛機(jī)票，改變了傳統(tǒng)的機(jī)票購銷方式，簡(jiǎn)化了機(jī)場(chǎng)人關(guān)的手續(xù)。在我國，射頻卡主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。上海、深圳、北京等地陸續(xù)采用了射頻公交卡。在未來的一、兩年，我國射頻卡應(yīng)用最大的項(xiàng)目將是第二代公民身份證。我國政府在 1993 年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃及全國范圍的金融卡網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的 10 年規(guī)劃，使一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國國民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國家級(jí)工程，由

24、此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國很快地普及，可以說，我國射頻識(shí)別產(chǎn)品的市場(chǎng)是十分巨大的。國內(nèi)已經(jīng)有幾家公司在引進(jìn)國外的新進(jìn)技術(shù)，開發(fā)自己的RFID 系統(tǒng)。目前，在我國射頻識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。不久的將來，我國射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用將在生產(chǎn)線自動(dòng)化、倉儲(chǔ)管理、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)、貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別以及畜牧管理等方面有所突破。MIT1999 年在 RFID 和 Internet 的基礎(chǔ)上提出電子產(chǎn)品編碼（Electronic Product Code，EPC）研討會(huì)上首次公開展示其研發(fā)了近五年的 EPC 網(wǎng)絡(luò)物

25、聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用 RFID、無線通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物物聯(lián)網(wǎng)“Internet of Things”,旨在提高現(xiàn)代物流、供應(yīng)鏈管理水平、降低成本。2003 年 11 月 1 日，國際物品編碼協(xié)會(huì)（EAN/UCC）成立了 EPCglobal，正式接管了 EPC 在全球的推廣應(yīng)用工作。中國物品編碼中心在取得了國際物品編碼協(xié)會(huì)的唯一授權(quán)后，于 2004 年 4 月 22日在北京成立了 EPCglobal China。而作為物聯(lián)網(wǎng)象征的 RFID 技術(shù)有“得 RFID者得天下”之勢(shì)，因此在 EPC 系統(tǒng)的推動(dòng)下 RFID 必將迎來更大的發(fā)展空間11。1.

26、4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排全文內(nèi)容和章節(jié)安排本文主要內(nèi)容由四個(gè)部分組成：第一部分概述課題背景、課題研究的目的及意義、射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；第二部分詳細(xì)介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成，結(jié)構(gòu)，分類，工作原理以及應(yīng)用于倉庫領(lǐng)域的好處；第三部分簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境以及相關(guān)語言，技術(shù)；第四部分詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，用實(shí)際的軟硬件實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的倉庫管理原型系統(tǒng)。全文分為六個(gè)章節(jié)，具體安排為：第一章緒論，簡(jiǎn)介課題的研究背景，目的及意義，射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；第二章詳細(xì)描述了射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分類，工作原理，以及應(yīng)用于倉庫管理的好處；第三章對(duì)本系統(tǒng)所使用的開發(fā)環(huán)境、語言以及相關(guān)技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹；第

27、四章詳細(xì)介紹了倉庫管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括需求分析，設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)流程；第五章詳細(xì)介紹了倉庫管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程，包括信息采集，入庫，出庫的實(shí)現(xiàn)；第六章對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)回顧，提出本文中的不足之處。其中第二、四、五章為全文的重點(diǎn)部分。2 射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介2.1 典型的典型的 RFID 系統(tǒng)系統(tǒng)射頻識(shí)別(即Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱RFID)技術(shù)是從90年代興起的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)12。與磁卡、IC卡等接觸式識(shí)別技術(shù)不同, RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識(shí)別

28、,因此它可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別,可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag) ,讀寫器(Read /Write Device)以及數(shù)據(jù)交換、管理系統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽也稱射頻卡,它具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。無源RFID系統(tǒng),即電子標(biāo)簽內(nèi)不含電池,電子標(biāo)簽工作的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供。電子標(biāo)簽接收射頻脈沖,整流并給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后作為工作電壓。數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯?？刂七壿嫿邮苤噶?完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作13。EEPROM用來存儲(chǔ)電子標(biāo)簽的識(shí)別號(hào)及其它

29、用戶數(shù)據(jù)。有源RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽由電池供電,可以在較高頻段工作,識(shí)別距離較長(zhǎng),與讀寫器之間的通信速率也較高。RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)工作頻率的不同分為低頻、中頻及高頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)一般工作在100KHz500KHz,中頻系統(tǒng)工作在10MHz15MHz左右,它們主要適用于識(shí)別距離短和成本低的應(yīng)用中;而高頻系統(tǒng)則可達(dá)850MHz950MHz及2. 4GHz5GHz的微波段,適用于識(shí)別距離長(zhǎng)和讀寫數(shù)據(jù)率高的場(chǎng)合。RFID系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是非接觸識(shí)別,因此可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽及高速運(yùn)動(dòng)的電子標(biāo)簽并且它的電觸點(diǎn)無須外露,所以它可以抵抗惡劣環(huán)境14。2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型射

30、頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖 2.1 所示。其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、讀頭、通信器、讀寫器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù)） 。本文所采用的電子標(biāo)簽是可讀寫的，所以閱讀裝置可以稱為讀寫器。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無接觸）耦合；在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換15。圖 2.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型圖2.3 無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類有幾種15：1、根據(jù)標(biāo)簽的供電方式分為有源和無源系統(tǒng)。射頻標(biāo)簽可分為有源的和無源的兩種。有源射頻標(biāo)簽使用標(biāo)簽內(nèi)電池的能量，識(shí)

31、別距離較長(zhǎng)，可達(dá)幾十米甚至上百米，但是它的壽命有限并且價(jià)格較高；標(biāo)簽由于帶有電池，因此，有源標(biāo)簽的體積比較達(dá)，無法制作成薄卡（比如信用卡標(biāo)簽） 。無源射頻標(biāo)簽不含有電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量作為自己的能量，它的重量輕，體積小，壽命可以非常長(zhǎng)，很便宜，可制成各種各樣的薄卡或掛扣卡；但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米到幾十米，且需要有較大的讀寫器發(fā)射功率。2、按工作方式分類可分為主動(dòng)式系統(tǒng)和被動(dòng)式系統(tǒng)。一般來講，無源系統(tǒng)為被動(dòng)式，有源系統(tǒng)為主動(dòng)式。主動(dòng)式的射頻系統(tǒng)用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器（讀頭） ，調(diào)制方式可為調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相。被動(dòng)式的射頻系統(tǒng)，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)

32、，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號(hào)，在門禁或交通的應(yīng)用中適宜，因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍內(nèi)的射頻系統(tǒng)，在有障礙物的情況下，采用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)僅穿過障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻標(biāo)簽主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)。3、根據(jù)標(biāo)簽的可讀寫性分為只讀、讀寫和一次寫入多次讀出卡。 按讀寫方式將射頻卡分為三種:可讀寫(RW)、一次寫入多次讀出(WORM)和只讀(RO)RW 卡成本比 WORM 卡和 RO 卡高，WORM 卡是用戶可以一次寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變。RO 卡存有唯一的號(hào)碼，不能更改，這樣具有較高的安全性。

33、只讀標(biāo)簽內(nèi)部只有只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）和隨即存儲(chǔ)器（Random Access Merror，RAM） 。ROM 用于存儲(chǔ)發(fā)射器操作系統(tǒng)程序和安全性要求較高的數(shù)據(jù)，它與內(nèi)部的處理器或邏輯處理單元完成內(nèi)部的操作控制功能，如響應(yīng)延遲時(shí)間控制、電源開關(guān)控制等。另外，只讀標(biāo)簽的 ROM 中還存儲(chǔ)有標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息，這些信息可以在標(biāo)簽制造過程中由制造商寫入 ROM 中，也可以在標(biāo)簽開始使用時(shí)由使用者根據(jù)特定的應(yīng)用目的寫入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡(jiǎn)單地代表二進(jìn)制中的“0”或“1” ，也可以像二維條碼那樣，包含復(fù)雜的相當(dāng)豐富的信息。但這種信息只能是一次寫入，多次讀出。只讀

34、標(biāo)簽中的 RAM 用于存儲(chǔ)標(biāo)簽反應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸過程中臨時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另外，只讀標(biāo)簽中除了 ROM 和 RAM 外，一般還有緩沖存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)調(diào)制后等待天線發(fā)送的信息。4、根據(jù)工作頻率可以分為低頻、高頻及超高頻和微波系統(tǒng)讀頭發(fā)送無線信號(hào)時(shí)所使用的頻率被稱為 RFID 系統(tǒng)的工作頻率，基本上劃分為五個(gè)主要范圍：低頻（30300kHz） 、高頻（330MHz）和超高頻（300MHz3GHz）以及微波（2.45GHz 以上） 。低頻系統(tǒng)一般工作在100500kHz，常見的工作頻率有 125kHz、134.2kHz；高頻系統(tǒng)工作在1015MHz 左右，常見的高頻工作頻率為 13.56MHz；超高頻工

35、作頻率為850960MHz，常見的工作頻率為 915MHz；微波工作在 2.45GHz 的微波頻段。低頻系統(tǒng)用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤；高頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用；超高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和較高的讀寫速度的場(chǎng)合，如火車監(jiān)控、告訴公路收費(fèi)等系統(tǒng)。5、根據(jù)工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。按工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。識(shí)別距離在 100cm 以上的系統(tǒng)稱遠(yuǎn)程系統(tǒng)；識(shí)別距離 lOcm 至 100cm 的系統(tǒng)稱近程系統(tǒng)；識(shí)別距離在 0.2cm至 lOcm 的系統(tǒng)統(tǒng)稱超近程系統(tǒng)。6、根據(jù)電子標(biāo)簽種類不同。根據(jù)電子標(biāo)簽種類的不同，標(biāo)

36、簽與讀頭組成了四種系統(tǒng)，分別為：只讀被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，只讀主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)。2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理 用圖 2.2 來說明 RFID 系統(tǒng)的工作過程，這個(gè)例子是無源系統(tǒng)，即電子標(biāo)簽為被動(dòng)電子標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)不含電源，電子標(biāo)簽的工作能量由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供15。2.2 讀寫器和電子標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.讀寫器天線發(fā)射能量形成電磁場(chǎng)，區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、工作頻率和天線尺寸。2.電子標(biāo)簽進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí)，接收到讀寫器的射頻脈沖，經(jīng)過整流后給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后作為工作電壓。3.數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖

37、中解調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到控制邏輯部分，邏輯控制部分接收指令并完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。4.如需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)制后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。5.讀寫器接受到返回的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來決定數(shù)據(jù)的有效性，然后通過 RS232，RS422，RS485 或無線接口將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集Middleware 中。讀寫器發(fā)送的射頻信號(hào)除提供能量外，通常還提供時(shí)鐘信號(hào)，使數(shù)據(jù)同步，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。有源 RFID 系統(tǒng)的工作原理同上述的過程基本相似，只是其工作能量是由電池提供的。2.5 倉庫管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處倉庫管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處將 RFID 應(yīng)用于智能倉庫貨物管理

38、。RFID 完全有效地解決了倉庫里與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理。它不但增加了一天內(nèi)處理貨物的件數(shù)，還能及時(shí)掌控這些貨物的一切信息；射頻標(biāo)簽貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉庫的中心計(jì)算機(jī)里，該貨物的有關(guān)信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物被裝走運(yùn)往別地時(shí)，由另一讀寫器識(shí)別并告知計(jì)算中心它被放在哪個(gè)拖車上。這樣管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品，并可自動(dòng)識(shí)別貨物，確定貨物的位置。與傳統(tǒng)的倉庫管理系統(tǒng)相比，射頻技術(shù)的引入使得倉庫管理的面貌煥然一新。倉庫管理的效率，準(zhǔn)確性都能得到顯著提高。另一方面，使得倉庫的自動(dòng)化程度提

39、升，減少了人工介入的環(huán)節(jié)?？傊漕l識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于倉庫益處多多，目前正得到業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注與重視151617。3 開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介3.1 軟硬件環(huán)境軟硬件環(huán)境為了進(jìn)行本課題的實(shí)驗(yàn)研究，需要配置以下環(huán)境:硬件環(huán)境:微型計(jì)算機(jī)，內(nèi)存大小:512M。軟件環(huán)境:操作系統(tǒng):windowsXP，開發(fā)平臺(tái):Eclipse,SQL Server語言:Java語言及JDBC3.2 Eclipse 開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境3.2.1 Eclipse 平臺(tái)簡(jiǎn)介平臺(tái)簡(jiǎn)介Eclipse最初是作為IBM內(nèi)部的一個(gè)輔助項(xiàng)目而誕生的，旨在為IBM提供一個(gè)在常用軟件基礎(chǔ)上集成其桌面工具的手段。自從加01年秋以開放資源

40、的形式發(fā)布以來，Eclipse取得了出乎意料的成功。目前，它已經(jīng)擁有了自己忠實(shí)的擁夏者，固定的社區(qū)，以及不斷擴(kuò)充的強(qiáng)大應(yīng)用功能18。Eclipse采用了不同的視角，即一種“以平臺(tái)為中心”而非“開發(fā)工具為主”的思考方式。Eclipse平臺(tái)的骨干主要就是一個(gè)“通用”的IDE(Integrated Development Environment)，即集成開發(fā)環(huán)境。它既面向所有工具，又不針對(duì)任何一個(gè)特定工具，一切開發(fā)工具都可以同時(shí)被使用。作為一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，Eclipse是一個(gè)工具集成的平臺(tái)，可以想象成一個(gè)各種工具友好共存的大家庭。它使得用戶的建模、設(shè)計(jì)、編碼以及測(cè)試工具有機(jī)地結(jié)合起來，以一種更高效

41、、更便捷的方式完成開發(fā)任務(wù)。Eclipse為開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員提供了一種更方便的手段，去創(chuàng)建、控制，以及管理一套軟件產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)成員可以訪問彼此的工作產(chǎn)品，它們是由與Eclipse通過存儲(chǔ)中性接口集成在一起的源碼管理系統(tǒng)SCM(Source Code Management)來進(jìn)行管理的。以此避免了數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出及其導(dǎo)致的錯(cuò)誤通信。基于Eclipse的所有工具因此能夠以持久、一致的方式進(jìn)行工作18。3.2.2 Eclipse 環(huán)境特點(diǎn)環(huán)境特點(diǎn)Eclipse提供了一種體系結(jié)構(gòu)和一套Java框架集合來實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，從而使得編寫集成工具更加容易。用戶可以通過Eclipse集成其執(zhí)行任務(wù)所正在使用的現(xiàn)有工具，

42、并隨著其經(jīng)驗(yàn)的積累，使用Eclipse建造額外的工具。該框架結(jié)構(gòu)還為所有工具提供了一個(gè)一致的方式，去實(shí)現(xiàn)用戶界面、軟件包，部署新功能，提供在線幫助等.用戶可根據(jù)JDT(Java Development Tool)的強(qiáng)大功能和擴(kuò)展性，去開發(fā)新的Java工具，擴(kuò)展Java模型和訪問Java模型的API(Application Programming Interface)集，這些特點(diǎn)作為JDT的一部分，為Eclipse增添了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)18。Eclipse支持多種模型。Eclipse與開發(fā)模型是分離開來的。無論是傳統(tǒng)的爆布式開發(fā)模型，還是迭代式開發(fā)方法，用戶都可以享受到Java工具、調(diào)試環(huán)境及平臺(tái)

43、提供的緊密集成。3.3 Java 語言及相關(guān)技術(shù)語言及相關(guān)技術(shù)3.3.1 Java 編程語言編程語言 目前面向?qū)ο蟮木幊陶Z言應(yīng)用得相當(dāng)廣泛，己經(jīng)取代傳統(tǒng)的過程性語言成為程序開發(fā)的主流。Java是一種完全的面向?qū)ο笳Z言，它衍生于C+語言，但又剔除了C+的復(fù)雜、易錯(cuò)的一些語言元素，功能強(qiáng)大又極易于使用。Java編程語言產(chǎn)生于1990年，那時(shí)SUN公司利用C+語言為消費(fèi)類家電設(shè)備編寫人機(jī)控制代碼，受到了代碼不能移植的困擾。SUN公司因此而提出了解釋型的語言Java ，該名稱來源于印尼的一個(gè)島嶼“爪哇”，此島盛產(chǎn)咖啡。Java語言開發(fā)的窗口程序左上角的小圖標(biāo)是一杯熱氣騰騰的咖啡，這就是Java程序的標(biāo)

44、志。Java 是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)編程語言之一，它具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο蟆⒎€(wěn)定、與平臺(tái)無關(guān)、解釋型、多線程、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)。它的程序運(yùn)行需要一個(gè)解釋器，也就是所謂的“虛擬機(jī)”。虛擬機(jī)以某種高速算法解釋執(zhí)行 Java 的面向?qū)ο蟠a。Java 從 Java1.0 版本到現(xiàn)在已發(fā)展成 Java2.0 版本，版本的升級(jí)意味著程序的修正和類庫的增長(zhǎng)。從 Java2.0 開始，Java 分為 3 個(gè)版本 J2ME(微型版本)、J2SE(標(biāo)準(zhǔn)版本)和 J2EE(企業(yè)級(jí)版本)，分別用于支持消費(fèi)類電子設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦以及企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開發(fā)，版本之間的區(qū)別不僅在于所支持的類庫的大小不同，也在于各版本都對(duì)應(yīng)著不同的 J

45、ava 虛擬機(jī)。也正是由于虛擬機(jī)的使用，使得 Java 與其他的面向?qū)ο笳Z言相比較，具備了一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):Java成為跨平臺(tái)的語言，不僅可在 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行，也可以在 UNIX 平臺(tái)及一些家電設(shè)備、通信設(shè)備上運(yùn)行19。3.3.2 JDBC 技術(shù)技術(shù)JDBC（Java DataBase Connectivity）是Sun公司開發(fā)的、用于Java數(shù)據(jù)庫連接的應(yīng)用程序編程接口API，需要使用支持ANSI SQL(Structured QueryLanguage，即結(jié)構(gòu)化查詢語言)作為查詢語言的數(shù)據(jù)庫。它具備以下三個(gè)特點(diǎn):JDBC是SQL級(jí)別的API；JDBC借鑒了現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫API的經(jīng)驗(yàn);

46、JDBC簡(jiǎn)單易行20。JDBC是SQL級(jí)別的API，意味著在JDBC接口中，允許SQL語句作為參數(shù)嵌入到方法中。但JDBC可以在數(shù)據(jù)庫和Java應(yīng)用程序之間進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。為了在獨(dú)立于特定數(shù)據(jù)庫的模式下完成這項(xiàng)工作，JDBC需要那些數(shù)據(jù)庫廠商提供其接口的運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)能夠以所有可識(shí)別的方式把SQL調(diào)用發(fā)送到數(shù)據(jù)庫中。JDBC在設(shè)計(jì)上與開放數(shù)據(jù)庫連接ODBC（Open DataBase Connectivity）很相似。JDBC和數(shù)據(jù)庫建立連接的一種方式是首先建立一個(gè)JDBC-ODBC橋接器。由于ODBC驅(qū)動(dòng)程序被廣泛使用，建立這種橋接器后，使得JDBC有能力訪問幾乎所有類型的數(shù)據(jù)庫。用J

47、DBC寫的程序能夠自動(dòng)地將SQL語句傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。4 倉庫管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)倉庫管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 需求分析需求分析本文設(shè)計(jì)一個(gè)基于 RFID 出入庫的倉庫管理原型系統(tǒng)，可以有效提高倉庫管理的效率和自動(dòng)化程度，和應(yīng)用條碼技術(shù)相比，應(yīng)用 RFID 電子標(biāo)簽主要有以下優(yōu)勢(shì)：1.出入庫速度快應(yīng)用條形碼時(shí)，以倉庫為例，根據(jù)應(yīng)用實(shí)際，在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽，讀寫一個(gè)托盤上貨物的時(shí)間大概在 23 s 之間(包括完成寫信息地所有時(shí)間)，采集數(shù)據(jù)時(shí)操作員不需要下車。而如果應(yīng)用條形碼，一般需要采集三次數(shù)據(jù)(產(chǎn)品編號(hào)、生產(chǎn)批次、托盤編號(hào))，加上操作員上下車的時(shí)間，大概在 1015 s

48、 之間.綜合考慮叉車從生產(chǎn)部到倉庫的運(yùn)行時(shí)間(大概在 510 s 之間)，倉儲(chǔ)系統(tǒng)在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽比應(yīng)用條形碼效率要提高 23 倍。2.貨物出庫準(zhǔn)確托盤使用電子標(biāo)簽后，在貨物出庫時(shí)，電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的托盤貨物和貨位信息要和系統(tǒng)出庫的信息進(jìn)行比較，只有兩者數(shù)據(jù)一致后才允許出庫。通過現(xiàn)場(chǎng)使用，在應(yīng)用電子標(biāo)簽后，系統(tǒng)地出庫準(zhǔn)確性能達(dá)到 100。3.操作方便系統(tǒng)應(yīng)用條形碼時(shí)，托盤貨物信息的采集需要叉車工下車操作，貨物出庫時(shí)，叉車工既要操作條碼掃描設(shè)備，又要操作叉車觸摸屏，整個(gè)過程操作不太方便。應(yīng)用電子標(biāo)簽后，除揀選出庫外，入庫和整盤出庫都不需要叉車工下車操作，叉車工只需要在叉車上操作觸摸屏。對(duì)于叉車工

49、來說，應(yīng)用電子標(biāo)簽后，操作十分方便，省時(shí)省力。因此，在倉庫管理中應(yīng)用 RFID 系統(tǒng)，可以有效的提高貨物的出入庫速度和貨物出庫的準(zhǔn)確性，使出入庫操作更加方便快捷。同時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，可以節(jié)省倉庫管理的運(yùn)行成本。4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo)本課題基于軟硬件結(jié)合的思想，旨在建構(gòu)一個(gè)倉庫管理原型系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的出入庫管理以及數(shù)據(jù)采集的功能。預(yù)達(dá)到的目標(biāo)如下：1.RFID 標(biāo)簽的讀寫基于電子標(biāo)簽技術(shù)的射頻識(shí)別系統(tǒng)有電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽讀寫器以及數(shù)據(jù)交換、管理系統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽技術(shù)是課題中的關(guān)鍵技術(shù)，要設(shè)計(jì)完成并實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫功能。其中寫入的信息主要是貨品的條碼及數(shù)量信息，以實(shí)現(xiàn)條碼與 RFID 的關(guān)

50、聯(lián)。這其中需要對(duì)讀寫器等硬件進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)能利用軟件，利用面向?qū)ο笳Z言實(shí)現(xiàn)與硬件的連接交互。RFID 標(biāo)簽讀寫是實(shí)現(xiàn)基于RFID 自動(dòng)出入庫的關(guān)鍵所在，因此這一部分的設(shè)計(jì)是整個(gè)倉庫管理最重要的部分之一。2.基于 RFID 的出入庫的實(shí)現(xiàn)這一部分要實(shí)現(xiàn)貨品的出入庫管理，它是基于信息采集的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的出入庫管理不是傳統(tǒng)概念上的出入庫管理，而是基于 RFID 的出入庫原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。因此在信息采集設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，出入庫的管理是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的。4.3 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程流程4.3.1 系統(tǒng)總體框架系統(tǒng)總體框架本系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，信息采集系統(tǒng)，入庫管理，出庫管理（如圖2.1 所示） 。其

51、中出入庫是作為信息采集的驗(yàn)證部分來設(shè)計(jì)的。信息采集系統(tǒng)主要是 PC 機(jī)與 RFID 讀寫器之間的信息交互，出入庫部分則為前臺(tái)操作和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)聯(lián)。下面對(duì)具體方案進(jìn)行描述。圖 4.1 系統(tǒng)總體框架示意圖1. 構(gòu)建基于 RFID 技術(shù)的信息采集系統(tǒng)（1） 硬件部分本采集系統(tǒng)采用的是深圳當(dāng)代 DRF 系列讀寫器，SDK 以動(dòng)態(tài)鏈接庫文件形式提供給用戶使用。深圳當(dāng)代通信技術(shù)有限公司開發(fā)的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由該公司完全獨(dú)立自主開發(fā)，采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，通訊協(xié)議兼容ISO18000-6B、EPC雙協(xié)議，適用于多種電子標(biāo)簽的新款讀寫器產(chǎn)品。針對(duì)無源射頻標(biāo)簽，成功解決了遠(yuǎn)距離、高速移動(dòng)目標(biāo)標(biāo)識(shí)

52、物的識(shí)別難題。讀寫器設(shè)計(jì)有Wiegand口、RS485口和RS232輸出接口，豐富的接口給用戶在外接設(shè)備中以較大的選擇。產(chǎn)品在確保高技術(shù)指標(biāo)性能的基礎(chǔ)上，同時(shí)也極大滿足低發(fā)射功率的綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在同類產(chǎn)品中均處于同行業(yè)領(lǐng)先地位。 DRF系列讀寫器，采用內(nèi)部高度集成化、模塊化和外部一體化的設(shè)計(jì)，性能優(yōu)越、產(chǎn)品外形美觀大方，具有讀寫距離遠(yuǎn)、速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使產(chǎn)品的功能、性能、應(yīng)用、安全和穩(wěn)定性較行業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品都有很好的體現(xiàn)。用戶可根據(jù)SDK開發(fā)指南進(jìn)行二次開發(fā)。（2） 軟件部分使用已封裝好的一個(gè)類 DrfReaderdll，此類是按照讀寫器的通訊協(xié)議編寫的。其中

53、有開關(guān)串口函數(shù)，讀標(biāo)簽函數(shù)，寫標(biāo)簽函數(shù)等。根據(jù)實(shí)際操作情況調(diào)用所需函數(shù)完成對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫工作，實(shí)現(xiàn)信息采集的功能。下面對(duì)此動(dòng)態(tài)鏈接庫接口做一簡(jiǎn)要介紹：public class DrfReaderDll public static native int openPort(String strComm); public static native int closePort(int portHnd); public static native int resetDrf(int portHnd); public static native String getUid(int portHnd); p

54、ublic static native String read(int portHnd, int addr); public static native int writeOne(int portHnd, int addr, String values); public static native int writeFour(int portHnd, int addr, String values); public static native String getGen2Epc(int portHnd); public static native int writeGen2(int portH

55、nd, int addr, String values); public static native int initGen2(int portHnd, int bitCount); public static native String getTag(int portHnd); public static native String readTag(int portHnd); public static native int writeTag(int portHnd, String values); static System.loadLibrary(DrfReaderDll); 函數(shù) Sy

56、stem.loadLibrary 告訴系統(tǒng)需要加載 DrfReaderDll.Dll 文件。由于此類中的函數(shù)均為靜態(tài)函數(shù)，故可以直接調(diào)用。下面對(duì)這些函數(shù)作簡(jiǎn)要介紹。openPort(String strComm)函數(shù)：打開串口，其中 String strComm 為串口號(hào)，即“COM1”或“COM2” 。成功返回串口句柄。closePort(int portHnd)函數(shù)：關(guān)閉串口，portHnd 為串口句柄。成功返回 0。resetDrf(int portHnd)函數(shù)：讀寫器復(fù)位。portHnd 為串口句柄，成功返回0。getUid(int portHnd)函數(shù)：獲取多個(gè)標(biāo)簽的 UID 號(hào)，p

57、ortHnd 為串口句柄，返回格式為”03”+”Uid1”+”Uid2”+”Uid3”；“03”為標(biāo)簽數(shù)量。read(int portHnd, int addr)函數(shù)：從指定地址讀取多個(gè)標(biāo)簽的編碼信息，portHnd 為串口句柄，addr 為地址，地址范圍為 0255，前面八位保存標(biāo)點(diǎn)的ID 號(hào)（即標(biāo)簽個(gè)數(shù)） 。writeOne(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫一個(gè)字節(jié)，地址范圍“18255” ，前 18 位為廠家寫入用于標(biāo)識(shí)標(biāo)簽號(hào)的，故調(diào)用此函數(shù)時(shí)寫地址必須至少從 18 開始。Values 為寫入的內(nèi)容。writeF

58、our(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫四個(gè)字節(jié)，起始地址必須是 4 的倍數(shù)。在實(shí)際測(cè)試中此函數(shù)調(diào)用是有錯(cuò)的，固不可用。getGen2Epc(int portHnd)函數(shù)：獲取 Gen2 標(biāo)簽的 EPC 號(hào)，返回標(biāo)簽數(shù)量”03”+”epc1”+epc2”+”epc3”。writeGen2(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫 2 個(gè)字節(jié)，地址范圍 “0-5”；高位寫入高地址，地位寫入低地址。initGen2(int portHnd, int bit

59、Count)函數(shù)：初始化 Gen2 標(biāo)簽，初始化位數(shù)默認(rèn)值為 96 位。getTag(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽 UID 號(hào)。readTag(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽編碼信息。writeTag(int portHnd, String values)函數(shù)：往托盤標(biāo)簽寫編碼。因此，在對(duì)上述函數(shù)有了一定了解后，信息采集接口部分的設(shè)計(jì)只需要調(diào)用上述 DrfReaderDll 類中的相應(yīng)函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。2. 貨物自動(dòng)出入庫這一部分包括入庫單的管理與查詢，條碼的捕獲，RFID 標(biāo)簽的讀寫，出庫單的管理與查詢，現(xiàn)有庫存的管理與查詢，其中還涉及到 JDBC 處理后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的操作。后

60、臺(tái)數(shù)據(jù)庫中存有入庫單信息，現(xiàn)有庫存信息，出庫單信息，條碼及對(duì)應(yīng)貨品名稱的信息。貨物在入庫時(shí)查詢?nèi)霂靻危艚?jīng)檢測(cè)為未處理的入庫單，則掃貨入庫，將掃入的貨物信息寫入電子標(biāo)簽即實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的寫入操作，同時(shí)更新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)有庫存信息；出庫時(shí)根據(jù)出庫單查看現(xiàn)有庫存，并有人工輸入需要出庫的托盤號(hào)及數(shù)量，同時(shí)改寫電子標(biāo)簽的信息以及數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有庫存信息。因此貨物的自動(dòng)出入庫部分涉及到軟件部分。在入庫設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)步驟需按照下述進(jìn)行：入庫單的查詢操作，條碼掃貨操作，將條碼及相關(guān)的數(shù)量信息寫入 RFID 電子標(biāo)簽，讀 RFID 入庫。出庫操作則與入庫操作相反，同時(shí)出庫操作不像入庫那樣需涉及 RFID 標(biāo)簽的讀寫