1 條形碼識(shí)別技術(shù)

1.1 條形碼簡(jiǎn)介

條形碼(bar code)是由一組規(guī)則排列的寬度不同的條、空及其對(duì)應(yīng)字符組成的標(biāo)記, 用以表示一定的字符、數(shù)字以及符號(hào)信息, 因此存儲(chǔ)的信息很少。到目前為止, 常見(jiàn)的條形碼的碼制大概有二十多種, 其中廣泛使用的碼制包括EAN碼、Code39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、Code93碼等, 不同的碼制具有不同的特點(diǎn)。條形碼系統(tǒng)是由條形碼符號(hào)設(shè)計(jì)、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng), 使用時(shí)將掃描器對(duì)準(zhǔn)條形碼來(lái)獲取相關(guān)信息。

1.2 條形碼的識(shí)別原理

條碼數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換都是由光電掃描器完成。現(xiàn)在的光電掃描器種類(lèi)很多, 但其工作原理基本一致, 都是由光學(xué)系統(tǒng)讀取條碼數(shù)據(jù), 并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 再通過(guò)電信號(hào)的放大整形, 然后通過(guò)譯碼器轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制信息代碼。

2 RFID技術(shù)概述

RFID 最早出現(xiàn)于20 世紀(jì)80 年代, 當(dāng)初被用于無(wú)法使用條形碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場(chǎng)合, 許多行業(yè)和公司利用它來(lái)定位、確認(rèn)及跟蹤庫(kù)存產(chǎn)品或其他目標(biāo)。

在具體的應(yīng)用過(guò)程中, 根據(jù)不同的目的和環(huán)境,RFID 系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同, 但從其工作原理來(lái)看,系統(tǒng)一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線三部分組成。①信號(hào)發(fā)射機(jī): 在RFID 系統(tǒng)中, 信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的, 會(huì)以不同的形式存在,典型的形式是標(biāo)簽。標(biāo)簽相當(dāng)于條形碼技術(shù)中的條形碼符號(hào), 用來(lái)存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔?。另? 與條形碼不同的是, 標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下,把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。②信號(hào)接收機(jī): RFID 系統(tǒng)中, 信號(hào)接收機(jī)一般叫做閱讀器。閱讀器的基本功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩健?/p>

另外, 閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。③發(fā)射接收天線: 天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。RFID 技術(shù)用于需要跟蹤眾多貨物資源、而人手又有限的倉(cāng)庫(kù)管理中是非常現(xiàn)實(shí)的。

RFID 是一種標(biāo)簽形式, 將特殊的信息編碼進(jìn)電子標(biāo)簽, 標(biāo)簽被粘貼在需要識(shí)別的物體上。它利用無(wú)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), 使其最大化滿足有效產(chǎn)出和精確性的要求。

3 RFID在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

3.1 某大米公司的倉(cāng)儲(chǔ)管理業(yè)務(wù)分析

倉(cāng)儲(chǔ)管理業(yè)務(wù)有以下幾種：

（1）庫(kù)存的出入庫(kù)、移動(dòng)管理

對(duì)稻谷采購(gòu)入庫(kù)、大米的日常生產(chǎn)量、銷(xiāo)售提貨、生產(chǎn)入庫(kù)和大米庫(kù)位移動(dòng)等工作進(jìn)行管理, 產(chǎn)生出、入和移動(dòng)單據(jù), 改變倉(cāng)庫(kù)、貨位的庫(kù)存數(shù)量, 登記總量。

（2）庫(kù)存定期盤(pán)點(diǎn), 調(diào)整庫(kù)存量做到帳物相符

根據(jù)稻谷和大米品種的盤(pán)點(diǎn)周期對(duì)每種庫(kù)存做盤(pán)點(diǎn), 并按照實(shí)盤(pán)數(shù)最調(diào)整各類(lèi)稻谷及大米庫(kù)存數(shù)最。

（3）庫(kù)存管理信息分析

從各種角度對(duì)庫(kù)存信息做分析。如稻谷或大米庫(kù)存數(shù)量分析（是否超出或者短缺）、庫(kù)存占用資金分析、大米來(lái)源和去向分析等。

因此, 庫(kù)存管理子系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)功能為：

①對(duì)倉(cāng)庫(kù)的日常庫(kù)存操作, 如入庫(kù)、出庫(kù)、移動(dòng)等業(yè)務(wù)處理進(jìn)行管理, 并編制有關(guān)出、人入單據(jù), 同時(shí)憑單記錄庫(kù)存賬目。

②對(duì)稻谷和大米品種以及庫(kù)存量周期進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)以及清查工作, 編制盤(pán)點(diǎn)表。由于稻谷和大米是分袋包裝, 且其種類(lèi)不同, 必須分類(lèi)管理, 為了方便盤(pán)點(diǎn)以及出入庫(kù)管理, 將電子標(biāo)簽封裝在包裝袋內(nèi)部以標(biāo)識(shí)唯一的一袋, 并保證從大米包裝入袋到銷(xiāo)售出庫(kù)最后到包裝袋回收期間的所有必要信息的獲取。所有的電子標(biāo)簽應(yīng)盡可能采用識(shí)別距離遠(yuǎn)的無(wú)源標(biāo)簽。

3.2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

（1）主控系統(tǒng)。包括主控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、出/入庫(kù)門(mén)的識(shí)讀器及相應(yīng)的識(shí)別天線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器、貨位導(dǎo)航指示器等。主控計(jì)算機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)控制器，通過(guò)數(shù)據(jù)線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器、出/入庫(kù)門(mén)的識(shí)讀器及識(shí)別天線和貨位導(dǎo)航指示器進(jìn)行連接。

（2）車(chē)載單元。包括車(chē)載控制計(jì)算機(jī)、顯示器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器、識(shí)讀器及識(shí)別天線、加裝電子標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)、寫(xiě)有貨車(chē)識(shí)別電子碼的車(chē)載電子標(biāo)簽等。車(chē)載單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器與主控系統(tǒng)進(jìn)行連接。

（3）手持單元。包括集成移動(dòng)手持設(shè)備、寫(xiě)有手持設(shè)備識(shí)別電子碼的手持電子標(biāo)簽。手持單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)主控計(jì)算機(jī)。

（4）倉(cāng)庫(kù)設(shè)施。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)將被劃分為具有相應(yīng)識(shí)別電子碼的不同貨位，其中包括所處倉(cāng)庫(kù)、貨區(qū)、貨架及每個(gè)獨(dú)立貨品存放區(qū)。管理人員將貨位電子碼寫(xiě)入貨位識(shí)別電子標(biāo)簽，并將貨位識(shí)別電子標(biāo)簽封裝在相對(duì)應(yīng)的貨位的導(dǎo)航指示器中。整個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)及各庫(kù)門(mén)附近都將由無(wú)限局域網(wǎng)覆蓋，以實(shí)現(xiàn)信息共享。

3.3 系統(tǒng)流程分析

3.3.1 系統(tǒng)的主業(yè)務(wù)流程

根據(jù)貨物的流向，系統(tǒng)的主業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1  系統(tǒng)主業(yè)務(wù)流程

3.3.2 入庫(kù)作業(yè)流程

入庫(kù)作業(yè)流程如圖2所示。

圖2  入庫(kù)作業(yè)流程

（1）入庫(kù)準(zhǔn)備。主控系統(tǒng)將根據(jù)貨品屬性信息自動(dòng)派生出對(duì)應(yīng)每個(gè)單件貨品的電子碼（或是使用每個(gè)貨品的EPC 編碼），將其寫(xiě)入電子標(biāo)簽的芯片內(nèi)并為每個(gè)將要入庫(kù)的貨品指定相應(yīng)的貨位。

（2）入庫(kù)單下達(dá)。入庫(kù)單以電子版送達(dá)到主控計(jì)算機(jī)中，主控計(jì)算機(jī)根據(jù)貨車(chē)使用情況，為入庫(kù)單指定服務(wù)貨車(chē)，并將貨車(chē)的識(shí)別電子碼注明在入庫(kù)單中，同時(shí)將入庫(kù)單下達(dá)給倉(cāng)庫(kù)管理員。

（3）入庫(kù)進(jìn)入。倉(cāng)庫(kù)管理員接到入庫(kù)單后，將全部入庫(kù)貨品放置在指定的貨車(chē)上;駛至裝有識(shí)讀器的入庫(kù)門(mén)時(shí)，主控系統(tǒng)通過(guò)獲取貨車(chē)識(shí)別電子碼核查入庫(kù)單的權(quán)限，核查無(wú)誤后，自動(dòng)獲取到貨車(chē)所載的全部貨品的電子碼;核對(duì)車(chē)載貨物是否與入庫(kù)單相符合，核對(duì)無(wú)誤后根據(jù)在系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定好的貨品存儲(chǔ)位置，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將入庫(kù)核準(zhǔn)指令和入庫(kù)貨品碼放貨位明細(xì)表傳送給車(chē)載單元的控制計(jì)算機(jī)，并同時(shí)開(kāi)啟在各個(gè)指定貨位上的導(dǎo)航指示燈。

（4）入庫(kù)上架。倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)分散在各獨(dú)立貨位的導(dǎo)航指示燈，并結(jié)合車(chē)載顯示器中的入庫(kù)貨品碼放貨位明細(xì)表，確定貨品上架線路;在此過(guò)程中，車(chē)載識(shí)別天線不停地識(shí)別各個(gè)貨架的貨位導(dǎo)航指示器，到達(dá)指定貨位時(shí)提示倉(cāng)庫(kù)管理員停車(chē)，并準(zhǔn)備貨品上架，顯示屏將顯示此貨位將上架的貨品詳細(xì)清單;倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)顯示的貨品上架詳細(xì)信息執(zhí)行上架后，主控系統(tǒng)自動(dòng)更新庫(kù)存貨品記錄，并關(guān)閉對(duì)應(yīng)的貨位導(dǎo)航指示燈。

（5）入庫(kù)結(jié)束。全部入庫(kù)貨品上架后，倉(cāng)庫(kù)管理員將空載貨車(chē)駛至出庫(kù)門(mén);主控系統(tǒng)通過(guò)獲取貨車(chē)識(shí)別電子碼檢測(cè)貨品是否全部上架，并檢查貨車(chē)是否空載，核查無(wú)誤后授權(quán)出庫(kù)，并完成相應(yīng)的記錄。

3.3.3 出庫(kù)作業(yè)流程

出庫(kù)作業(yè)流程如圖3所示。

圖3  出庫(kù)作業(yè)流程

（1）出庫(kù)單下達(dá)。出庫(kù)單將以電子版送達(dá)到主控計(jì)算機(jī)中；主控計(jì)算機(jī)將根據(jù)貨車(chē)使

用情況記錄，為此出庫(kù)單指定服務(wù)貨車(chē)，并將貨車(chē)的識(shí)別電子碼注明在出庫(kù)單中，同時(shí)將

出庫(kù)單下達(dá)給倉(cāng)庫(kù)管理員。

（2）出庫(kù)進(jìn)入。倉(cāng)庫(kù)管理員在接到出庫(kù)單后，將空載貨車(chē)駛至裝有識(shí)讀器的入庫(kù)門(mén)時(shí)，主控系統(tǒng)通過(guò)獲取貨車(chē)識(shí)別電子碼核查出庫(kù)單的權(quán)限，核查無(wú)誤后將出庫(kù)核準(zhǔn)指令和出庫(kù)貨品碼放貨位明細(xì)表傳給車(chē)載控制計(jì)算機(jī)，并在車(chē)載顯示器中顯示給倉(cāng)庫(kù)管理員;同時(shí)根據(jù)出庫(kù)貨品碼放貨位明細(xì)表中的各項(xiàng)貨品所在倉(cāng)庫(kù)中的貨位，開(kāi)啟相應(yīng)的貨位導(dǎo)航指示燈。

（3）出庫(kù)下架。在庫(kù)區(qū)內(nèi)，倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)分散在各獨(dú)立貨位的導(dǎo)航指示燈，并結(jié)合車(chē)載顯示器中的出庫(kù)貨品碼放貨位明細(xì)表，確定貨品下架線路;在此過(guò)程中，車(chē)載識(shí)別天線不停地識(shí)別各個(gè)貨架的貨位導(dǎo)航指示器，到達(dá)指定貨位時(shí)提示倉(cāng)庫(kù)管理員停車(chē)，并準(zhǔn)備貨品下架，顯示器將顯示此貨位將下架的貨品詳細(xì)清單;倉(cāng)庫(kù)管理員將根據(jù)顯示的貨品下架詳細(xì)信息將貨品下架，并執(zhí)行上載貨車(chē)的指令;主控計(jì)算機(jī)將庫(kù)存貨品狀態(tài)記錄更新后，關(guān)閉對(duì)應(yīng)貨位的導(dǎo)航指示燈。

（4）出庫(kù)結(jié)束。全部出庫(kù)貨品下架后，倉(cāng)庫(kù)管理員將滿載貨車(chē)駛至出庫(kù)門(mén)，主控系統(tǒng)通過(guò)獲取貨車(chē)識(shí)別電子碼檢測(cè)貨品是否全部下架;核對(duì)此貨車(chē)所載全部貨物是否與出庫(kù)單內(nèi)容一致，核查無(wú)誤后授權(quán)出庫(kù)，完成相應(yīng)的記錄。

3.3.4 倉(cāng)庫(kù)管理作業(yè)流程

（1）庫(kù)內(nèi)盤(pán)點(diǎn)。倉(cāng)庫(kù)管理員接到盤(pán)點(diǎn)指令后攜帶手持單元進(jìn)入庫(kù)區(qū)時(shí)，主控系統(tǒng)將記錄執(zhí)行此次盤(pán)點(diǎn)任務(wù)的手持設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入庫(kù)區(qū);依次遍歷全部貨位并將所收集到的全部貨品信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳送給主控計(jì)算機(jī);遍歷完全部貨位并攜帶手持設(shè)備出庫(kù)時(shí)，主控系統(tǒng)將記錄執(zhí)行此次盤(pán)點(diǎn)任務(wù)的手持設(shè)備已經(jīng)離開(kāi)庫(kù)區(qū)，并將發(fā)送過(guò)來(lái)的全部貨品信息與主控計(jì)算機(jī)中的盤(pán)點(diǎn)單中的全部貨品內(nèi)容互相比對(duì)，并將盤(pán)點(diǎn)結(jié)果告知倉(cāng)庫(kù)管理員。

（2）庫(kù)內(nèi)移位、調(diào)撥。此作業(yè)不對(duì)庫(kù)存貨品進(jìn)行增減。在主控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，僅處理轉(zhuǎn)移貨位的貨品所處的貨位信息，這樣做可以避免貨品出入庫(kù)的不便。主控系統(tǒng)將通過(guò)下達(dá)貨品轉(zhuǎn)移指令，并結(jié)合車(chē)載單元與貨位導(dǎo)航指示器，控制并協(xié)調(diào)完成貨品轉(zhuǎn)移的全過(guò)程，

使其匹配主控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容。

3.4 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的功能模塊如下：

（1）系統(tǒng)維護(hù)。包括用戶權(quán)限管理、密碼設(shè)置、操作日志、數(shù)據(jù)備份、打印設(shè)置。

（2）基礎(chǔ)信息管理。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的基本信息資料的管理和初期數(shù)據(jù)的設(shè)置。包括倉(cāng)庫(kù)定義、地區(qū)信息、貨品信息、供應(yīng)商信息、客戶信息、員工信息、出入庫(kù)信息及類(lèi)別信息。

（3）倉(cāng)庫(kù)管理。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)基本業(yè)務(wù)的管理，是整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)管理的核心。包括貨品入庫(kù)、貨品出庫(kù)、貨位管理、盤(pán)點(diǎn)管理、移位管理、調(diào)撥管理、預(yù)警管理、包裝管理、質(zhì)檢管理。

（4）查詢統(tǒng)計(jì)、報(bào)表。包括入庫(kù)單、出庫(kù)、組裝、拆卸、報(bào)損、移位、盤(pán)點(diǎn)等的查詢統(tǒng)計(jì)，出庫(kù)計(jì)劃、調(diào)撥單、調(diào)撥申請(qǐng)、客戶指令、合同等的查詢及各種報(bào)表輸出。

（5）財(cái)務(wù)管理。主要用于簡(jiǎn)單記賬，可以管理倉(cāng)儲(chǔ)物流中的收支。包括科目設(shè)置、記賬錄入、記賬管理、記賬查詢、統(tǒng)計(jì)匯總表以及憑證打印等。

（6）其他。其他輔助項(xiàng)目和終端程序接口等。

4 小結(jié)

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)是在倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用 RFID 技術(shù)除了要投資硬件設(shè)備，還要升級(jí)現(xiàn)有的管理信息系統(tǒng)。因?yàn)橹挥猩?jí)和改進(jìn)現(xiàn)有的管理信息系統(tǒng)才能適應(yīng)RFID 技術(shù)的特點(diǎn)，以發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)應(yīng)用RFID 技術(shù)后一些業(yè)務(wù)流程發(fā)生了變化，企業(yè)內(nèi)部人員可能需要一段時(shí)間去適應(yīng)。