1 條形碼識別技術

1.1 條形碼簡介

條形碼(bar code)是由一組規(guī)則排列的寬度不同的條、空及其對應字符組成的標記, 用以表示一定的字符、數字以及符號信息, 因此存儲的信息很少。到目前為止, 常見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。條形碼系統(tǒng)是由條形碼符號設計、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動識別系統(tǒng), 使用時將掃描器對準條形碼來獲取相關信息。

1.2 條形碼的識別原理

條碼數據的自動采集和光電信號的轉換都是由光電掃描器完成。現在的光電掃描器種類很多, 但其工作原理基本一致, 都是由光學系統(tǒng)讀取條碼數據, 并通過光電轉換器將光信號轉換成電信號, 再通過電信號的放大整形, 然后通過譯碼器轉換成計算機可識別的二進制信息代碼。

2 RFID技術概述

RFID 最早出現于20 世紀80 年代, 當初被用于無法使用條形碼跟蹤技術的特殊工業(yè)場合, 許多行業(yè)和公司利用它來定位、確認及跟蹤庫存產品或其他目標。

在具體的應用過程中, 根據不同的目的和環(huán)境,RFID 系統(tǒng)的組成會有所不同, 但從其工作原理來看,系統(tǒng)一般都由信號發(fā)射機、信號接收機、發(fā)射接收天線三部分組成。①信號發(fā)射機: 在RFID 系統(tǒng)中, 信號發(fā)射機為了不同的應用目的, 會以不同的形式存在,典型的形式是標簽。標簽相當于條形碼技術中的條形碼符號, 用來存儲需要識別傳輸的信息。另外, 與條形碼不同的是, 標簽必須能夠自動或在外力的作用下,把存儲的信息主動發(fā)射出去。標簽一般是帶有線圈、天線、存儲器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。②信號接收機: RFID 系統(tǒng)中, 信號接收機一般叫做閱讀器。閱讀器的基本功能就是提供與標簽進行數據傳輸的途徑。

另外, 閱讀器還提供相當復雜的信號狀態(tài)控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。③發(fā)射接收天線: 天線是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發(fā)射、接收裝置。RFID 技術用于需要跟蹤眾多貨物資源、而人手又有限的倉庫管理中是非?，F實的。

RFID 是一種標簽形式, 將特殊的信息編碼進電子標簽, 標簽被粘貼在需要識別的物體上。它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信, 以達到識別目的并交換數據, 使其最大化滿足有效產出和精確性的要求。

3 RFID在倉儲管理中的應用

3.1 某大米公司的倉儲管理業(yè)務分析

倉儲管理業(yè)務有以下幾種：

（1）庫存的出入庫、移動管理

對稻谷采購入庫、大米的日常生產量、銷售提貨、生產入庫和大米庫位移動等工作進行管理, 產生出、入和移動單據, 改變倉庫、貨位的庫存數量, 登記總量。

（2）庫存定期盤點, 調整庫存量做到帳物相符

根據稻谷和大米品種的盤點周期對每種庫存做盤點, 并按照實盤數最調整各類稻谷及大米庫存數最。

（3）庫存管理信息分析

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

因此, 庫存管理子系統(tǒng)的主要設計功能為：

①對倉庫的日常庫存操作, 如入庫、出庫、移動等業(yè)務處理進行管理, 并編制有關出、人入單據, 同時憑單記錄庫存賬目。

②對稻谷和大米品種以及庫存量周期進行盤點以及清查工作, 編制盤點表。由于稻谷和大米是分袋包裝, 且其種類不同, 必須分類管理, 為了方便盤點以及出入庫管理, 將電子標簽封裝在包裝袋內部以標識唯一的一袋, 并保證從大米包裝入袋到銷售出庫最后到包裝袋回收期間的所有必要信息的獲取。所有的電子標簽應盡可能采用識別距離遠的無源標簽。

3.2 系統(tǒng)硬件構成

（1）主控系統(tǒng)。包括主控計算機、網絡控制器、出/入庫門的識讀器及相應的識別天線、無線網絡連接器、貨位導航指示器等。主控計算機連接網絡控制器，通過數據線與無線網絡連接器、出/入庫門的識讀器及識別天線和貨位導航指示器進行連接。

（2）車載單元。包括車載控制計算機、顯示器、無線網絡連接器、識讀器及識別天線、加裝電子標簽的標準托盤、寫有貨車識別電子碼的車載電子標簽等。車載單元通過無線網絡連接器與主控系統(tǒng)進行連接。

（3）手持單元。包括集成移動手持設備、寫有手持設備識別電子碼的手持電子標簽。手持單元通過無線網絡訪問主控計算機。

（4）倉庫設施。倉庫內將被劃分為具有相應識別電子碼的不同貨位，其中包括所處倉庫、貨區(qū)、貨架及每個獨立貨品存放區(qū)。管理人員將貨位電子碼寫入貨位識別電子標簽，并將貨位識別電子標簽封裝在相對應的貨位的導航指示器中。整個倉庫內及各庫門附近都將由無限局域網覆蓋，以實現信息共享。

3.3 系統(tǒng)流程分析

3.3.1 系統(tǒng)的主業(yè)務流程

根據貨物的流向，系統(tǒng)的主業(yè)務流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)主業(yè)務流程

3.3.2 入庫作業(yè)流程

入庫作業(yè)流程如圖2所示。

圖2 入庫作業(yè)流程

（1）入庫準備。主控系統(tǒng)將根據貨品屬性信息自動派生出對應每個單件貨品的電子碼（或是使用每個貨品的EPC 編碼），將其寫入電子標簽的芯片內并為每個將要入庫的貨品指定相應的貨位。

（2）入庫單下達。入庫單以電子版送達到主控計算機中，主控計算機根據貨車使用情況，為入庫單指定服務貨車，并將貨車的識別電子碼注明在入庫單中，同時將入庫單下達給倉庫管理員。

（3）入庫進入。倉庫管理員接到入庫單后，將全部入庫貨品放置在指定的貨車上;駛至裝有識讀器的入庫門時，主控系統(tǒng)通過獲取貨車識別電子碼核查入庫單的權限，核查無誤后，自動獲取到貨車所載的全部貨品的電子碼;核對車載貨物是否與入庫單相符合，核對無誤后根據在系統(tǒng)中預先設定好的貨品存儲位置，通過無線網絡將入庫核準指令和入庫貨品碼放貨位明細表傳送給車載單元的控制計算機，并同時開啟在各個指定貨位上的導航指示燈。

（4）入庫上架。倉庫管理員通過分散在各獨立貨位的導航指示燈，并結合車載顯示器中的入庫貨品碼放貨位明細表，確定貨品上架線路;在此過程中，車載識別天線不停地識別各個貨架的貨位導航指示器，到達指定貨位時提示倉庫管理員停車，并準備貨品上架，顯示屏將顯示此貨位將上架的貨品詳細清單;倉庫管理員根據顯示的貨品上架詳細信息執(zhí)行上架后，主控系統(tǒng)自動更新庫存貨品記錄，并關閉對應的貨位導航指示燈。

（5）入庫結束。全部入庫貨品上架后，倉庫管理員將空載貨車駛至出庫門;主控系統(tǒng)通過獲取貨車識別電子碼檢測貨品是否全部上架，并檢查貨車是否空載，核查無誤后授權出庫，并完成相應的記錄。

3.3.3 出庫作業(yè)流程

出庫作業(yè)流程如圖3所示。

圖3 出庫作業(yè)流程

（1）出庫單下達。出庫單將以電子版送達到主控計算機中；主控計算機將根據貨車使

用情況記錄，為此出庫單指定服務貨車，并將貨車的識別電子碼注明在出庫單中，同時將

出庫單下達給倉庫管理員。

（2）出庫進入。倉庫管理員在接到出庫單后，將空載貨車駛至裝有識讀器的入庫門時，主控系統(tǒng)通過獲取貨車識別電子碼核查出庫單的權限，核查無誤后將出庫核準指令和出庫貨品碼放貨位明細表傳給車載控制計算機，并在車載顯示器中顯示給倉庫管理員;同時根據出庫貨品碼放貨位明細表中的各項貨品所在倉庫中的貨位，開啟相應的貨位導航指示燈。

（3）出庫下架。在庫區(qū)內，倉庫管理員通過分散在各獨立貨位的導航指示燈，并結合車載顯示器中的出庫貨品碼放貨位明細表，確定貨品下架線路;在此過程中，車載識別天線不停地識別各個貨架的貨位導航指示器，到達指定貨位時提示倉庫管理員停車，并準備貨品下架，顯示器將顯示此貨位將下架的貨品詳細清單;倉庫管理員將根據顯示的貨品下架詳細信息將貨品下架，并執(zhí)行上載貨車的指令;主控計算機將庫存貨品狀態(tài)記錄更新后，關閉對應貨位的導航指示燈。

（4）出庫結束。全部出庫貨品下架后，倉庫管理員將滿載貨車駛至出庫門，主控系統(tǒng)通過獲取貨車識別電子碼檢測貨品是否全部下架;核對此貨車所載全部貨物是否與出庫單內容一致，核查無誤后授權出庫，完成相應的記錄。

3.3.4 倉庫管理作業(yè)流程

（1）庫內盤點。倉庫管理員接到盤點指令后攜帶手持單元進入庫區(qū)時，主控系統(tǒng)將記錄執(zhí)行此次盤點任務的手持設備已經進入庫區(qū);依次遍歷全部貨位并將所收集到的全部貨品信息通過無線網絡實時地傳送給主控計算機;遍歷完全部貨位并攜帶手持設備出庫時，主控系統(tǒng)將記錄執(zhí)行此次盤點任務的手持設備已經離開庫區(qū)，并將發(fā)送過來的全部貨品信息與主控計算機中的盤點單中的全部貨品內容互相比對，并將盤點結果告知倉庫管理員。

（2）庫內移位、調撥。此作業(yè)不對庫存貨品進行增減。在主控計算機的數據庫中，僅處理轉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的不便。主控系統(tǒng)將通過下達貨品轉移指令，并結合車載單元與貨位導航指示器，控制并協(xié)調完成貨品轉移的全過程，

使其匹配主控計算機數據庫中的內容。

3.4 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的功能模塊如下：

（1）系統(tǒng)維護。包括用戶權限管理、密碼設置、操作日志、數據備份、打印設置。

（2）基礎信息管理。主要實現對系統(tǒng)的基本信息資料的管理和初期數據的設置。包括倉庫定義、地區(qū)信息、貨品信息、供應商信息、客戶信息、員工信息、出入庫信息及類別信息。

（3）倉庫管理。主要實現對倉儲基本業(yè)務的管理，是整個倉儲管理的核心。包括貨品入庫、貨品出庫、貨位管理、盤點管理、移位管理、調撥管理、預警管理、包裝管理、質檢管理。

（4）查詢統(tǒng)計、報表。包括入庫單、出庫、組裝、拆卸、報損、移位、盤點等的查詢統(tǒng)計，出庫計劃、調撥單、調撥申請、客戶指令、合同等的查詢及各種報表輸出。

（5）財務管理。主要用于簡單記賬，可以管理倉儲物流中的收支。包括科目設置、記賬錄入、記賬管理、記賬查詢、統(tǒng)計匯總表以及憑證打印等。

（6）其他。其他輔助項目和終端程序接口等。

4 小結

本文作者創(chuàng)新點是在倉儲管理系統(tǒng)中應用 RFID 技術除了要投資硬件設備，還要升級現有的管理信息系統(tǒng)。因為只有升級和改進現有的管理信息系統(tǒng)才能適應RFID 技術的特點，以發(fā)揮更大的優(yōu)勢。倉儲管理系統(tǒng)應用RFID 技術后一些業(yè)務流程發(fā)生了變化，企業(yè)內部人員可能需要一段時間去適應。