基于RFID與WSN技術(shù)的倉儲系統(tǒng)設(shè)計
摘要:針對當(dāng)前倉儲管理自動化水平低的現(xiàn)狀,以RFID和WSN技術(shù)為核心,結(jié)合SOL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)、ASPNET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù),設(shè)汁了一套自動化、效率高、功能齊全的可視化倉儲管理系統(tǒng),并詳細(xì)介紹了倉儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、主要功能、軟件設(shè)計以及實現(xiàn)。系統(tǒng)將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)融合,實時采集與記錄倉庫設(shè)備的基本屬性與環(huán)境信息,提高了倉儲管理的自動化程度及物資信息的可追溯性。
關(guān)鍵詞:射頻識別;無線傳感器網(wǎng)絡(luò);SOL Server數(shù)據(jù)庫;ASPNET 2.0
0 引言
隨著市場的國際化和物流業(yè)的不斷發(fā)展,倉儲業(yè)作為物流管理中重要組成成分的地位愈顯舉足輕重。
射頻識別(RFID)是一種非接觸式自動識別技術(shù),利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性,實現(xiàn)對物品的自動識別。RFID由于采用電子標(biāo)簽(tag)作為信息載體,具有信息容量大、非可視識別、快速讀寫等優(yōu)勢,識別過程無需人工干預(yù),抗干擾能力強(qiáng)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中對象的信息,并發(fā)送給觀察者。
將RFID與WSN技術(shù)應(yīng)用于倉儲管理系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集與存儲,可以及時更新倉儲物資信息,監(jiān)視設(shè)備所處的環(huán)境情況,保證物資安全。
1 倉儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)主要包括兩大部分:RFID系統(tǒng)和WSN系統(tǒng),如圖1所示。
1.1 RFID系統(tǒng)
電子標(biāo)簽附著在設(shè)備上,記錄設(shè)備的基本屬性:設(shè)備標(biāo)簽編碼、名稱、維修記錄、生產(chǎn)運輸過程中的相關(guān)信息。讀寫器可通過串口與上位機(jī)連接,亦可作為有源標(biāo)簽,通過無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。
工作過程:讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的超高頻信號,當(dāng)tag進(jìn)入有效工作區(qū)域時被激活,將自身存儲的信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去,讀寫器接收到調(diào)制信號,經(jīng)解調(diào)與編碼后送到倉儲管理系統(tǒng)軟件處理。
電子標(biāo)簽:共有三個存儲塊:EPC(電子產(chǎn)品編碼)、TID(標(biāo)簽標(biāo)識)、用戶區(qū)。EPC采用十六進(jìn)制842l編碼,共96位(如圖2),為世界每個對象提供一個唯一的編碼。用戶區(qū)是為用戶預(yù)留的一段空間,用戶可根據(jù)實際情況自行寫入信息。
1.2 WSN系統(tǒng)
在倉庫的四周隨機(jī)布置傳感器節(jié)點,采集設(shè)備所處的環(huán)境信息(如溫度、濕度)。Sink節(jié)點是具有路由功能的傳感器節(jié)點,實現(xiàn)兩種協(xié)議之間的通信轉(zhuǎn)換。
工作過程:分布在倉庫周圍的傳感器節(jié)點自組織形成網(wǎng)絡(luò),通過多跳中繼將設(shè)備的環(huán)境信息逐級傳至sink節(jié)點,sink節(jié)點通過無線讀寫器將數(shù)據(jù)傳輸給Tinyos管理中心進(jìn)行處理并保存到Tinydb數(shù)據(jù)庫。
協(xié)議轉(zhuǎn)換:由于WSN采用的IEEE 802.1 5.4是短程無線通信協(xié)議,Internet是TCP/IP有線協(xié)議,為了將數(shù)據(jù)傳送到SOL數(shù)據(jù)庫中,需要通過路由器將Tinydb轉(zhuǎn)換為SOL的數(shù)據(jù)格式與有線傳輸協(xié)議,附加到SOL數(shù)據(jù)庫表的屬性中。
1.3 將RFID與WSN技術(shù)相融合
WSN系統(tǒng)采集設(shè)備的環(huán)境信息,RFID系統(tǒng)采集設(shè)備的基本屬性信息,兩者結(jié)合,完整實時地記錄了設(shè)備的全部信息。
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