【提要】采用無(wú)源和有源RFID產(chǎn)品相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)大型紙品倉(cāng)庫(kù)跟蹤管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用應(yīng)用層，中間層和數(shù)據(jù)層的三層體系結(jié)構(gòu)，由閱讀器控制、出庫(kù)管理設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制、定位設(shè)備控制、定位信息管理等功能模塊組成，能夠?qū)崿F(xiàn)造紙廠(chǎng)大型成品倉(cāng)庫(kù)內(nèi)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位。
　　基于條碼技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。但是在一些特殊行業(yè)的應(yīng)用中，條碼WMS由于其技術(shù)本身的局限性存在著一些不足，如在造紙行業(yè)，由于產(chǎn)品通常為大型紙卷并且在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)緊密堆放，條碼技術(shù)對(duì)此無(wú)法進(jìn)行有效管理，造成產(chǎn)品盤(pán)點(diǎn)困難，庫(kù)存信息不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。而基于射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的倉(cāng)庫(kù)定位跟蹤管理系統(tǒng)則可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

　　RFID是2O世紀(jì)9O年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空問(wèn)耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。本文采用無(wú)源和有源RFID產(chǎn)品相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)大型紙品倉(cāng)庫(kù)跟蹤管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位，以提高企業(yè)信息管理的自動(dòng)化程度。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)原則

　　1．1 設(shè)計(jì)思想

　　大型紙品倉(cāng)庫(kù)跟蹤管理系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想是部署RFID數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)通過(guò)RFID定位系統(tǒng)對(duì)叉車(chē)進(jìn)行跟蹤定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車(chē)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)活動(dòng)的定位跟蹤，同時(shí)對(duì)紙卷信息和定位標(biāo)簽信息進(jìn)行自動(dòng)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)造紙廠(chǎng)成品倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物的定位跟蹤和庫(kù)存信息的電子化快速盤(pán)點(diǎn)，為造紙廠(chǎng)提供具有最佳性?xún)r(jià)比的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)方案。

　　1．2 設(shè)計(jì)原則

　　系統(tǒng)按照實(shí)用性原則、安全性原則、可擴(kuò)展性原則和先進(jìn)性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　實(shí)用性原則：面向項(xiàng)目實(shí)際需求，要求功能完善，操作界面人性化。安全性原則：通過(guò)各種技術(shù)措施，保證數(shù)據(jù)安全、準(zhǔn)確。
　　可擴(kuò)展性原則：采用模塊化設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展。
　　先進(jìn)性原則：采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)和方案，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性和穩(wěn)定性。

　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2．1 流程設(shè)計(jì)

　　根據(jù)造紙廠(chǎng)成品倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn)，系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)如下：(1)將定位標(biāo)簽安裝在叉車(chē)上，對(duì)叉車(chē)進(jìn)行跟蹤和定位；(2)在貨物上粘貼915MHz頻段的無(wú)源電子標(biāo)簽，取代原有的條碼標(biāo)簽；(3)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)叉車(chē)的行走路徑上部署數(shù)據(jù)采集區(qū)，當(dāng)叉車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)可以自動(dòng)采集貨物信息并同時(shí)和叉車(chē)上的定位標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；(4)在叉車(chē)上安裝傳感器，監(jiān)測(cè)叉車(chē)裝貨和卸貨的壓力變化。叉車(chē)又起貨物時(shí)，定位系統(tǒng)開(kāi)始跟蹤其在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的系統(tǒng)軌跡，叉車(chē)放下貨物時(shí)，系統(tǒng)記錄貨物的最終位置坐標(biāo)。

　　以入庫(kù)流程為例，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)和叉車(chē)定位系統(tǒng)組合方案的入庫(kù)流程如圖1所示。

　　2．2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　大型紙品倉(cāng)庫(kù)跟蹤管理系統(tǒng)分為應(yīng)用層、中間層和數(shù)據(jù)層3層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的總體框架如圖2所示，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3N示。

　　2．3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)采用無(wú)源和有源RFID產(chǎn)品相結(jié)合的方式，通過(guò)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部署RFID閱讀器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建信息自動(dòng)采集平臺(tái)，并采用TDOA定位算法，通過(guò)基于802．11b網(wǎng)絡(luò)的2．4GHz的有源RFID定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位。系統(tǒng)軟件采用OOA 和OOD方法分析和設(shè)計(jì)，技術(shù)實(shí)現(xiàn)使用JAVA 和J2EE，包括JDBC，JMS，JBOSS，JINI，EJB等技術(shù)。

　　2．4 系統(tǒng)功能模塊

　　系統(tǒng)由閱讀器控制、出庫(kù)管理設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制、定位設(shè)備控制等l1個(gè)功能模塊組成。閱讀器控制模塊主要提供RFID閱讀器控制、信息接收功能，出庫(kù)管理設(shè)備控制模塊主要提供出庫(kù)管理設(shè)備控制、信息接收、信息顯示等功能，數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制模塊主要提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制、信息接收、信息顯示等功能，定位設(shè)備控制模塊主要提供定位設(shè)備控制、信息接收功能，定位信息管理模塊主要提供定位信息的獲取、查詢(xún)、顯示等管理功能，入庫(kù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)入庫(kù)過(guò)程中的業(yè)務(wù)邏輯功能，庫(kù)存管理模塊主要提供盤(pán)點(diǎn)、退貨處理、產(chǎn)品降價(jià)、倒庫(kù)、移庫(kù)等管理功能，出庫(kù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)出庫(kù)過(guò)程中的業(yè)務(wù)邏輯功能，外部接白模塊主要提供與生產(chǎn)管理系統(tǒng)和浪潮ERP庫(kù)存管理系統(tǒng)的功能接口，數(shù)據(jù)分析瀏覽模塊主要提供庫(kù)存管理中各種信息的查詢(xún)、分析功能，系統(tǒng)監(jiān)視模塊主要提供各種設(shè)備的狀態(tài)檢查、監(jiān)視功能。

　　3 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　基于RFID的大型紙品倉(cāng)庫(kù)定位跟蹤管理系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、功能完善、安全易用、易于擴(kuò)展和數(shù)據(jù)共享等特點(diǎn)。

　　(1)自動(dòng)化程度高。系統(tǒng)通過(guò)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的RFID網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)貨物信息和叉車(chē)移動(dòng)的信息自動(dòng)采集，避免人為錯(cuò)誤的產(chǎn)生，保證了生產(chǎn)信息的正確性。
　　(2)功能完善。系統(tǒng)面向?qū)嶋H需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)管理、電子化快速盤(pán)點(diǎn)、叉車(chē)自動(dòng)導(dǎo)向等功能，全面覆蓋了倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)生產(chǎn)流程。
　　(3)安全易用。客戶(hù)端采用web瀏覽器方式，界面人性化，操作簡(jiǎn)易。設(shè)計(jì)符合倉(cāng)管人員原有的操作習(xí)慣，原有倉(cāng)管人員無(wú)需重新培訓(xùn)即可使用，減少企業(yè)人力成本支出。
　　(4)易于擴(kuò)展。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)并預(yù)留接口，方便擴(kuò)展到企業(yè)內(nèi)部其他倉(cāng)庫(kù)以及異地倉(cāng)庫(kù)。
　　(5)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)庫(kù)存信息及定位信息實(shí)現(xiàn)共享與原有的企業(yè)ERP系統(tǒng)無(wú)縫連接。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　基于RFID室內(nèi)定位技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)定位跟蹤管理系統(tǒng)在大型紙廠(chǎng)成品倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)出入庫(kù)的自動(dòng)化管理，更可實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物的實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位，給企業(yè)帶來(lái)自動(dòng)化、透明化、有序化的倉(cāng)庫(kù)管理，杜絕了人為差錯(cuò)，這對(duì)提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)形象以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力起到了良好的推動(dòng)作用。該系統(tǒng)已在某大型紙廠(chǎng)成品倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行試運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。