1、分布式計算原理及應用實驗報告 題目: 基于RFID和條形碼的的智能化倉庫管理系統 學生姓名: 班 級: 學 號: 指導老師: 張慶生 西安郵電大學計算機學院2015 年 5 月 10 日 第一章：項目概述 本方案主要針對目前中小企業倉儲管理的現狀和存在的不足，采用無線射頻與條形碼技術對中小企業倉庫管理進行了優化設計，在分析了無線射頻與條形碼技術在中小企業倉庫管理中的價值后，提出了一種基于無線射頻和條形碼技術的中小企業倉庫管理系統解決方案。該方案對基于RFID和條形碼技術的入庫、出庫、盤庫三個流程進行了詳細的描述。在此基礎上構建了基于RFID和條形碼技術的系統模型。 現代庫存管理涉及大量復雜的產

2、品要想在激烈的競爭中取得優勢就必須對庫存管理提出更高的要求:提高貨品查詢的準確性改善盤點作業的質量降低成本;一旦低于安全庫存系統能夠自動警示;提高貨品出入庫效率給管理者和決策者提供及時準確的庫存信息。對于中小企業而言企業自身的特點決定了其在倉庫管理上投入的財力與人力要受到較大的限制，因此更需要契合自身實際的倉庫管理系統解決方案。 1、中小企業倉庫管理現狀分析 我國中小企業數已達到4200多萬戶，占全國企業總數的9918%，這些企業的信息自動化程度直接影響和反映我國的生產力及綜合國力。隨著信息技術的發展，企業庫存管理技術呈現出一系列新的發展趨勢，但仍存在一些問題，尤其是信息的共享集成，在分析已有

3、庫存管理的基礎上，總結如下不足:(1)信息采集的手段落后。大多數企業采用人工采集的方式效率比較低下。即便是采用了條碼技術，也不可能完全脫離人工作用，所以難以避免會出現一些差錯，而且效率極低。 (2)信息不能實現集成和共享。一些企業的信息化建設沒有實現真正意義上的集成共享， 不能實現業務信息和財務信息的自動傳遞，也就不能對企業實施實時控制。更有企業仍一定程度上依賴手工操作，企業的效率也就難以提高，無法從根本上降低企業的成本。另外，由于不能實現信息的集成，企業的一些有價值的信息可能不能得到應用失去信息的功效。 2. RFID與條形碼技術在中小企業倉庫管理中的價值體現 目前中小企業現有的倉庫管理主要

4、有兩種方法：一種是人工記憶與卡片相結合的方法，主要應用在原料品種比較少的企業，這種方式不僅費時費力，而且容易出錯，使得貨物倉儲環節效率低下，給企業帶來較大的損失；另一種是通過實施倉庫管理系統，采用條碼掃描技術作為倉庫管理中貨物流和信息流同步載體的方法，條碼具有成本低、能有效進行分類，能傳達眾多物品信息等優點，但是隨著企業對信息化要求的不斷提高，條碼技術存在的信息無法更改、存儲容量小、讀取信息不方便等缺點造成信息系統在采集原始數據時出現數據不夠完整，為企業后期對這些數據進行分析和預測增加了難度。無線射頻識別技術(RFID)是一種非接觸式的數據采集自動識別技術以其容量大、壽命長、耐污損、非接觸、自

5、動化等特點逐漸成為一種主要的對象識別技術。 對于RFID這一突破性的技術埃森哲實驗室首席科學家弗格森是這樣評價的：第一，可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體;第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數據，而條形碼必須靠激光來讀取信息;第三，可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。但由于電子標簽成本過高、行業標準缺失、安全問題等原因，使得RFID還不會完全取代條形碼，從目前條碼技術在各行業應用的成熟度和RFID技術研發應用的現狀以及這兩項技術的特性來判斷，RFID技術和條碼技術的應用將會長期共存。將RFID與條碼技術引入倉庫管理系統，能夠滿足中小企業

6、對倉儲管理信息化、自動化、現代化的要求，實現倉庫實時狀態的可視化，使倉庫管理更加，快速地響應環境的變化，同時可以提高倉庫內部資源的利用率。 第二章：項目設計在收貨單上相同類型的物品共用一個電子標簽，每個物品包裝上貼一個條形碼，同時把電子標簽與條形碼的對應關系保存在數據庫中，通過手持電子標簽條形碼讀寫器掃描物品標簽上的信息自動完成入庫操作，在倉庫每個貨位上都布置一個貨位標簽，通過物品標簽上的信息更新貨位標簽，最后對物品電子標簽回收，使其能夠循環使用。該方案通過在原有條形碼方式下內嵌RFID技術，有效地提高了信息收集的自動化程度，實現了對出入庫作業的實時監控，方便了對庫存貨品的定位與查詢，同時避免

7、了電子標簽完全代替條形碼的高額成本，從而大幅度提高了倉庫作業的工作效率。 本系統主要由數據庫管理系統、手持電子標簽條形碼讀寫器、物品標簽和貨位標簽、物品條形碼、主機管理系統等五部分組成，方案結構如圖1所示。整個系統以手持式讀寫器為主，輔助以桌面型的固定式設備做發卡之用途;標簽分為貨物標簽和貨位標簽，無線路由接入局域網供無線手持終端接入網絡使用;手持式讀寫器總倉庫的用戶通過局域網連接訪問系統，數據庫服務器接人局域網，提供數據存儲功能;主機管理系統在后臺應用服務器上實現， 主要對傳統的倉庫管理軟件進行了擴充，利用RFID和條碼技術完成貨物的入庫、出庫、盤加等功能。 1、入庫流程分析 貨品入庫時需要

8、進行貨品信息錄入、產生收貨單、檢驗并放置貨品、產生入庫單等多項 操作，主要流程如圖2所示。(1)貨品收貨并驗收。倉庫收貨人員根據送貨單上的訂單號或供應商名稱判斷該批物品是否是公司購買的，對物品數量及其外觀進行初步的驗收并生成收貨單，在收貨單上相同類型的物品打印一個電子標簽，每個物品包裝上打印一個條形碼;質檢人員對原料取樣，檢驗原料的各項指標后錄入驗收單，給出該物料的最終結論。收貨單通過條形碼與驗收單對應。(2)在庫存管理系統的入庫操作模塊選擇要入庫貨品的信息，生成一張新的入庫單。(3)貨品入庫。倉庫管理員把驗收合格的物品放到拖車上，通過手持電子標簽條形碼讀寫器掃描物品上的電子標簽獲得將要入庫的

9、物品，系統根據貨位管理顯示出物品的貨位。(4)更新貨位標簽。倉庫管理員根據手持電子標簽條形碼讀寫器上的物品位置擺放物品 根據物品標簽的信息更新貨位標簽；對于新物品新貨位，倉庫管理員根據貨位管理原則對物品上架，并把該物品標簽改為貨架標簽，通過手持設備更新電子標簽條碼表和物料貨位表。(5)回收貨品標簽完成入庫。貨物上架完成后取下物品標簽，通過手持設備對該物品標簽進行初始化，并更新電子標簽條碼表，為下一次使用做準備。相比較于傳統入庫業務來說，由于入庫驗收的工作主要通過RFID系統自動入庫來完成，倉庫管理人員只要按照正常方式將驗收好的貨品放在入庫小車上，系統通過自動讀寫RFID標簽來完成貨品入庫工作，

10、降低了物品的交接時間和人力，大大提高了入庫工作的效率。2、出庫流程分析貨品出庫的操作是入庫操作的逆過程，需要進行出庫單生成、提取物品、更新標簽以及確認出庫等操作，其操作如圖3所示。(1) 在庫存管理系統的出庫操作模塊根據銷售單號或生產任務單號選擇要出庫貨品的信息，生成一張新的出庫單，系統通過貨位管理列出各個物品的位置。(2)貨品出庫。倉庫管理員根據出庫單，到指定的貨位取下相應的貨品，掃描貨品包裝箱上的條形碼，將貨品放上拖車。按以上步驟將此批出庫貨品取放完畢后。操作員在手持設備上對出庫操作進行最終確認，隨后手持設備將自動對所有信息進行批處理，生成出庫備用信息。(3)更新貨位標簽。倉庫管理員通過手

11、持設備讀取當前貨架標簽的庫存信息，手持設備根據備用信息，重新計算出新的庫存信息，將其寫入貨位標簽上指定信息塊，同時更新電子標簽條碼表，生成操作日志。(4)完成出庫。3、盤庫流程分析基于RFID的自動盤點傳統的庫存盤點時間短，數據可以自動錄入，在作業流程上與傳統盤點作業有區別，其作業流程包括：盤點數據準備、條形碼數據掃描、更新標簽數據、差錯數據校驗、盤點報表生成、盤盈盤虧處理等操作其操作如圖4所示。(1) 盤點數據準備。對庫存管理系統中庫存的賬面數據進行整理，但除像傳統盤點打印盤點單時匯總物料總量外，還需得到賬面上RFID標簽記錄的信息，如對應的條形碼物料編碼，物料名稱，數量，位置等。(2) 更

12、新標簽數據。盤點人員持激活的手持設備進入需要盤點的區域，以每個標簽為單位進行盤點。將手持設備設置在庫存盤點狀態，用手持設備掃描貨架上的所有貨品包裝箱條形碼。當掃描完單個原料的全部條碼后，操作員在手持設備上對該原料盤點操作進行確認，手持設備對所獲得的條碼信息進行計算生成原料盤點信息，接著操作員將手持設備上的盤點信息寫入原料標簽。(3) 差錯數據校驗。有了上面的兩類數據即可對原材料倉庫庫存數據進行校對，根據RFID標簽中的代碼對應的條形碼、物料名、數量、位置等參數是否與系統數據一致。對于不一致的數據，通過人工方式來確認賬面數據還是RFID數據的偏差并給予修正。(4) 盤點報表生成。對于以上的詳單數

13、據分類形成盤點報表并存儲對詳單數據進行匯總，得到類似企業傳統盤點的盤點報表。RFID技術的引入僅僅是改變了盤點流程提高了盤點效率，在上層應用報表的形式方面沒有多大改變，這也使得庫存管理人員不對企業引入RFID技術革新產生抵觸。(5) 盤盈盤虧處理。將實物數據與賬面數據進行對比，將結果分為盤點平衡(賬面數據=實物數據)，盤盈(賬面數據<實物數據)，盤虧(賬面數據>實物數據)；對于盤盈盤虧的物料，必須進行相應處理使系統查詢結果反映真實庫存，這樣才可以使得基于庫存的計劃更加可行。4、 系統軟件設計 系統軟件設計包括讀卡器和標簽的收發程序、后臺服務器設備管理軟件和后臺數據庫的設計。讀卡器和

14、標簽的收發程序主要完成程序初始化、定義RF發送/接收的物理地址、發送/接收的地址長度、發送/接收的頻段和速率等參數;服務器端軟件采用VisualSC#設計實現后臺數據庫采用SQLServer2000，系統框架如圖5所示。5、 應用實例 天津某食品有限公司有員工約250人，產品大多數為客戶定制，不同的訂單所涉及的原材料也不盡相同。種類復雜的物料和名目繁多的產品使其倉儲管理勞動量巨大。在應用RFID之前，庫存管理靠人工操作，每天都要手工處理入庫或出庫單據；雖然使用計算機進行存貨賬務管理，但倉庫保管員仍用紙質倉位卡片管理實物。遇到旺季人、出庫頻率高的時候，操作人員需要頻繁進行手工單據和計算機操作，而

15、且賬面上的入庫、出庫與倉庫實際的 操作有延遲，致使其銷售人員無法掌握確切的產品庫存和原材料存貨情況，從而導致決策失誤不能按時交貨。 系統包括基礎數據管理、設備及標簽管理、入庫管理、出庫管理、盤庫管理、統計分析等功能模塊。部分功能模塊描述如下： 入庫操作管理通過選擇訂單號或者供應商名稱來自動顯示出入庫貨品的詳細信息并根據日期和時間自動生成入庫單號，填寫入庫貨品的數量和單價后產生內部的標簽編碼和條形碼用來標識入庫后的貨品，如圖6所示。 出庫操作管理選擇銷售單或生產任務單來自動顯示出出庫貨品的詳細信息，并根據日期和時間自動生成入庫單號，操作人員根據出庫單明細上貨架信息和條碼進行出庫操作。 盤庫管理通過選擇貨品的種類及名稱，可以查詢出該貨品在倉庫中的庫存情況及該貨品的庫存總量。同時，當盤點出的倉庫庫存量庫盈或庫虧時，可以通