物联网技术在仓储管理中的应用研究.doc

南京师范大学中北学院毕 业 设 计（论 文）（ 2014 届） 题 目： 物联网技术在仓储管理中的应用研究 专 业： 信息管理与信息系统（物流管理） 姓 名： 学 号： 18105707 指导教师： 职 称： 研究员级高工 填写日期： 2014年05月3日 南京师范大学中北学院教务处 制目 录摘要2Abstract2第一章 绪 论51.1 本课题的研究背景与意义51.2 国内外研究现状51.2.1 国外研究现状51.2.2 国内研究现状61.3 本课题的研究内容6第二章 物联网与仓储管理的概述72.1仓储72.1.2仓储管理的现状与存在问题72.2物联网72.2.1物联网的概念72.2.2物联网与物流仓储管理体系的关系分析82.3物联网在物流仓储管理体系应用现状8第三章 基于RFID的仓储管理系统93.1条码技术的介绍93.1.1条码技术在仓储中的运用93.2射频识别技术103.3 RFID技术与条形码的比较11第四章 RFID技术在仓储管理环节的具体应用134.1收货入库管理144.1.1 收货入库流程144.2库存盘点管理154.2.1 库存盘点流程154.3拣货出库管理154.3.1出库管理流程16第五章 结论与展望175.1 结论175.2展望17致谢18参考文献19 摘 要随着社会的快速的发展，采用传统的条码技术进行库存管理已经有点落后了，因为条码技术却有很多缺点，如存储量空间比较少，易污染等，这些都是会影响到仓储物流工作效率，以及快速响应市场的能力。此论文在围绕物联网技术在库存管理中的应用展开了研究，特别介绍了RFID技术在仓储中的应用。RFID作为无线条形码，不需要人工干预，可以自动化管理仓储，能够及时处理信息的能力等这些优势能够很好地解决仓储的出入库、在库盘点等这些操作流程中所出现的问题，这样不仅提高仓储的管理效率，而且满足将来库存管理的需要。关键词：仓储管理 物联网技术 RFID技术Abstract With the modern inventory management, most enterprises are using the traditional bar code technology, bar code technologys cost is low, but less storage capacity, easy to pollution and so on, these will be all affect the efficiency of logistics enterprises, and the ability of rapid response to market in the future. In this paper revolves around the Internet of things technology in the application of inventory management, especially the application of RFID technology, as a wireless barcode, doesnt need human intervention . It is automated warehouse management and have the ability to process information in time . These advantages can well solve lots of problems which is the loading and unloading, and storage of inventory in the library, etc; so this technology of RFID is not only improve the efficiency of storage management, and meet the needs of the inventory management in the future.Keywords: Warehouse management the technology of the Internet of things the technology of RFID第一章 绪 论1.1 本课题的研究背景与意义目前，从身边经营的仓储业发展来看，存在着很多的问题，如地区的分布不均、仓储重复建设、人工作业出错率大等一系列的缺点，这样不仅降低了仓储的工作效率，增加了仓储的成本。而物联网技术就是弥补条形码的不足，因为它可以自动化的进行存货和取货等一系列的操作，比如货物被自动指定堆放区域、自动取货和与补货等。这样仓储自动化的运用减少了仓储商品误置、送错、偷窃、等损耗。因此，本课题的目的是通过对仓储管理现状及物联网技术的研究，利用物联网技术设计一套完整的仓储管理流程解决目前传统仓储手工管理中存在的问题，不仅可提高仓储周转效率，而且可减少运营成本，对提高仓储企业的信息化水平和降低整个供应链的成本具有重要的意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状目前在世界范围内，美国，德国，意大利，英国等一系列的国家都在研究物联网技术，从而设计了一套严格标准的仓储管理模式。美国的沃尔玛超市对RFID技术早就有了相应的研究。入库步骤（1）把射频电子标签贴上即将入库的商品上，在仓库的进出口上安装读写器安置；（2）一旦物品进入该门口，读写器将会立刻读取电子标签上的信息，自动地将信息传输到后台的计算机管理系统中；（3）货物人员可以使用RFID技术进行货物盘点，得知货物的存储位置，进货日期，货品数量等等，仓库保管人员可以根据货物信息进行“快进快出”的货物安排。物品出库步骤（1）当物品进入出口门时，读写器自动识别物品信息；（2）把读取的信息传送到管理系统，由系统对信息进行核对。（3）若有信息不符，则系统会发出警报声，拒绝收货。沃尔玛这样的管理使其仓储短缺率减少了16%,补货率增加到了55%。1.2.2 国内研究现状在中国,海尔空调企业在物联网技术方面是取得最成功的案例。海尔3G物联网空调主要运用的原理：通过传感器设备直接对空调终端进行信息传递，以实现智能化辨别，监控与管理的一种网络空调。同时成品的空调在入库前都会贴上条码，只要货物经过装有的传感器门，就会自动显示该空调的规格，材料，生产日期等等。当库存的空调发生故障时，空调会将故障信息发送给用户，及时告知系统，系统会自动出示故障出现的原因。1.3 本课题的研究内容目前，仓储物流中运用最广泛的技术就是条形码技术，工作人员使用条码识读器对所收物品加以扫描，并及时把数据传到计算机系统中。传统的仓储管理方式已经越来越不能适应现代化物流仓储业的发展，因为从入库，盘点，出库整个过程都是依靠人工手动完成的，这种效率是极其不符合现代化的仓储管理要求的。相比之下，RFID技术在物流仓储的运用上正好弥补了这一缺陷，它在物流仓储中的运用不仅提高物品的入库验收率，在库物品货位的快速盘查与降低了盘点的时间，提高物品出库分拣效率。本论文主要从仓储物流与物联网技术的研究以及对RFID技术在仓储管理中的应用进行进一步探讨。第二章 物联网与仓储管理的概述2.1仓储仓储管理是指通过仓库对商品进行储存和保管，其所管理的对象是“一切库存商品”，管理的手段也很广泛。既有经济经济的，又有纯技术的。2.1.1 内容是什么？2.1.2仓储管理的现状与存在问题目前仓储管理主要靠人工手工进行管理，如图（2-3）所示：图在哪里？（1）入库时，根据物品存放的信息提示，将物料放到指定的货架上；（2）等入库作业完成后，数据将会自动导入仓储内部的管理系统，然后生成相应的入库单据。同理，货物出库时，先要盘查一下仓储货物的库存量的信息，以便货物的出库安排，最后生成出库单。盘点时，要将盘点单发送到到电脑数据库后才能进行扫描和了解物料信息。你会发现传统的仓储管理整个过程都需要依赖人的管理，而且人工作业是比较复杂的，易出错，造成仓储的作业效率低下、信息获取不及时、错误的决策等。(如图2-1)图2-1传统的手工出入库管理2.2物联网2.2.1物联网的概念物联网是由射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等传感设备所组成的新一代信息技术。它可以把任何物品与互联网相连接，然后进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。2.2.2物联网与物流仓储管理体系的关系分析在物联网中，最常用的两大感知技术就是RFID技术和GPS技术。物流仓储管理体系感知技术还包括传感技术，M2M技术，视频识别技术等等。这些技术主要用于以下几个领域；冷链的感知技术的应用，物流安全防盗系统的运用等等。物联网的发展是以促进世界经济发展为目标。物联网在中国仓储业的的应用还处于发展的早期阶段，只是可以实现“物”的联网还不能有效的发挥与物流信息系统的并用。我觉得只有在这基础上作出适当的调整，高效的开发现代物流技术与装备，才能适应世界的快速的发展，以确保物流系统和仓储管理实现长期可持续的发展。2.3物联网在物流仓储管理体系应用现状据华夏物联网研究中心的调查发现，在一些先进的仓储配送中心，RFID标签及智能无线射频手持终端是应用比较广泛的。RFID技术与托盘系统相结合，可以有效地提高效率，降低仓储管理的时间。例如，随着物联网技术的发展，济宁物联网大蒜冷库基地、2010年在无锡粮食物流中心，均采用了传感器技术与其他感知技术相集成的技术，实时感知物品的温度、湿度等物理信息，使感知技术得到了更为深入的应用。第三章 基于RFID的仓储管理系统3.1条码技术的介绍在信息化社会时代，几乎各个领域都需要将信息进行快速、正确、有效、适时的管理。计算机技术的诞生，不仅提高了人们处理信息的能力和速度，而且关于计算机自动识别和采集数据技术也相应的产生了。 目前，仓储业中条码技术是应用最广泛的一种自动识别技术。条码技术不仅提供了可靠的代码标识体系，而且为仓储的各个环节提供了同类物品共同识别的“语言”。为实现商业数据的自动凭票供应以及电子数据交换奠定了基础，从而推动了电子商务的发展。3.1.1条码技术在仓储中的运用采用条码识读器对出库货物上的条码标签进行识读,并将读取的信息迅速传给计算机数据库系统，则计算机系统将会自动生成出库明细账单。如果在操作过程中发现标签破损或丢失，则将会有工作人员进行仍补贴。工作人员将出库货物与记录信息进行比对，确认无误后，再确定人工出库登帐处理与更新货物库存明细。总之在这过程中运用条形码主要有以下几个优缺点优点：（1）能实现数据的立刻输入；（2）较低的误码率；（3）采集信息量大，并有一定的自动纠错能力；（4）能与其他设备并联使用，能够实现仓储的自动化管理等等。缺点：（1）可接受的扫描视线比较短；（2）条码易被划破，污染脱落；（3）条形码只能扫描出生产者与产品的信息，无法具体辨认具体事物；（4）同一类物品粘帖的条形码是一样的，所以无法辨认出过期的商品。3.2射频识别技术RFID是一种非接触式的自动识别技术。主要是由电子标签（TAG）、读写器（Reader）、天线（Antenna）三部分组成。由于RFID技术具有读取速度快，存储空间大，穿越性强和安全性高等诸多优点，因此它可以在仓储中更好的发挥的优势。下面就介绍一下RFID系统的各个组成部分的功能：（如图3-1 RFID系统组成）图3-1 RFID系统组成1）读写器：通过天线感应标签，读取标签的数据信息，然后读写器把信息传给后台的电脑信息系统。一般固定安装读写器对标签读取的距离可以达到八米以内，手持式读写器的读写距离为2米以内。（如图3-2）图3-2手持式读写器（2）电子标签 ：每一个电子标签就像人的身份证一样，拥有一个全球唯一的ID号，在实际运用中，贴在货物上，以便货物的读取、识别，并可回收利用。（如图3-3所示）图3-3 RFID电子标签（3）天线：天线是读写器与电子标签之间进行无线通信的部件。（如图3-4所示） 图3-4 RFID天线图片3.3 RFID技术与条形码的比较从概念上来讲，两者其实很相似，目的都是快速准确地追踪目标物体。主要的区别如下：（1）同一类的产品有相同的条形码。而电子标签内部有存储器，可以存储与物品相关的许多信息，可修改，可离线工作。（2）条形码读取的距离比较短，而且中间不能有任何障碍物，而电子标签的读取信息的距离比较长，但中间不可有与金属有关的障碍物。（3）条形码成本较低；而射频技术的成本相对而言较高等等。功能条码RFID读取数量物品只能逐个读取RFID技术可同时读取多个物品资料容量无储存容量大修改能力无可以反复修改电子资料读取方便性条码需要近距离读取RFID远距离感应读取方式读取时需要光线不需要特定的关线资料准确性修改时需要人工，造成失误比较大RFID可以自动自我更新，准确率高抗污性弱强成本低高图3-5 RFID与条形码比较图从上图RFID技术比条码比较来看，目前运用条形码的仓储管理很难快速响应市场能力。RFID技术在仓储中应用将是一个必不可少的趋势。虽然现在来看RFID还有一定的缺点，但我相信在今后的发展中，这些不利的因素会尽快改变。第四章 RFID技术在仓储管理环节的具体应用基于RFID技术的仓储管理的过程是：把电子标签贴在每个成品的物品上，在仓库各入口处安装RFID读写器设备，当货物进入这扇电子门，读写器就会自动读取货物上的电子标签，从而获得货物的相关信息，如（货物的种类，数量，出产日期等等），然后把所读取的信息传给后台的电脑系统进行储存。库存内各货架中间和出库通道之间也设置了RFID读写器，这是为了便于追踪货物在库信息，实现仓储管理系统对货物的自动识别、传递、存取，出库等全部作业的信息化管理。（如图4-9,4-10所示）图4-9 RFID在整个仓储中的运用的全过程图 货物入库仓库入口的固定式的RFID读写对货物进行扫描，信息（货物规格，数量等信息汇入电脑系统）货物盘点手持式RFID对货物扫描，把读取的信息传入电脑，电脑进行比对。出库口处固定式的RFID读写器读取产品电子标签，若正确，则自动打印货单，否则，发出报警货物出库电脑信息系统中图4-10 RFID在仓储中运用的简单示意图4.1收货入库管理收货入库的仓储管理实质上就是把一切物质，如产成品，回收物，返回的产品进行进库保管，并且凭借入库的订单核对货物的数量，当两者一致时，则可以入库；如果发现品名、型号、规格、包装破损等一些问题，仓管员可以拒收。货物从工厂等源头发出时，货物包装箱的电子标签内已写入了品名、型号、规格等信息。货物入库流程如下：第一步：当货物入库时，会通过装有RFID读写器仓储门，仓库入口处的固定式读写器自动读取货物包装箱上电子标签的内容；第二步：入口处的RFID固定式读写器将货物的详细信息自动传递给库存管理系统，库存管理系统将所接收到的信息与进货单进行比对。若有信息不符，则会发出警报，则库存人员有权拒收货品入库。否则，系统将自动分配库位对叉车行驶线路进行导航，叉车会根据计算机指令系统选择最佳货位对产品进行逐个上架。4.2库存盘点管理所谓的库存盘点，它的功能就是检测仓储中所有物品信息，对仓库中的物品进行现场的直接统计，首先，用手持RFID读写器读出货物的RFID电子标签的信息，然后与库存数据进行比较，若有不同。则进行再一次的检查，最后根据实际情况改正错误的数据，从而实现盘点的功能。盘点流程如下：第一步：在盘点过程中，库存管理人员利用手持RFID读写器读取库存货物电子标签的信息第二步：将读取的信息与库存管理系统记录的信息进行比对，若二者信息一致，则进行盘点作业，否则，手持式RFID读写器会向计算机系统发出警报。第三步：库存管理人员按照盘点计划盘点，操作结束后核对，更新系统数据库中的记录的库存信息。4.3拣货出库管理第一步：仓储销售管理部门接到客户的订单后向系统库存管理发出通知，系统接到通知后通过数据库中的记录的产品货位信息生成出库拣货单。 第二步，拣货员根据出库拣货单到相应的位置，用手持读写器查找出库货物。第三步:在出库口处，固定式的RFID读写器自动读取货物上的电子标签，将读取的信息发送到电脑数据系统中进行数据核对，若数据是一致的，则会自动生成出库清单并更新数据库系统中的数据；否则出库口的RFID设备会发生警报，工作人员会进行相关处理。第五章 结论与展望5.1 结论本文阐述了RFID在出入库和盘点过程中的应用，让大家进一步的深入了解了物联网技术与RFID技术在仓储中的具体应用；也懂得了RFID技术的应用能够有效地提高仓库的仓库存储空间的利用率，降低库存成本，增强了市场竞争力。5.2展望随着我国的物联网信息技术的发展，本论文通过物联网技术在仓储物流中的研究展开了进一步的研究，发现物联网技术有着无穷发展的潜力，尤其是RFID技术运用在仓储中是一个极其不错的发展平台。我觉得在未来的仓储领域中，随着感知技术集成应用的发展，大部分智能化的技术都会在仓储管理中出现，如智能机器人与无人搬运车。我相信物联网将会真正的实现仓储物流智能化，自动化，无人化的发展趋势。致谢经过这么长时间的努力，今天终于完成了我的学士学位论文，心情一时非常激动。这篇论文是我四年学习成果的结晶，在写作期间内我获得了来自祁老师和同学们热诚的帮助，在此，对他们表示发自内心的衷心感谢。首先我要感谢我的导师祁同林老师，整篇论文选题、开题、资料收集整理、写作及定稿都是在祁老师的悉心教导下完成的，这篇论文也凝结了祁老师的心血。其次，我还要特别感谢南师大中北学院的各位老师以及班级的全体同学。能够在我的大学生活中给予莫大的帮助。我感到非常荣幸。最后，我忠诚地感谢各位专家和教授，在百忙中抽出时间审阅论文，并提出中肯意见。因本人水平有限，文中错误和不足之处在所难免，希望各位专家和老师给予批评指正。参考文献1物联网概念的起源.移物联网引用日期2014-02-202黄凤君;赵清;RFID技术在自动仓储拣选作业系统中的应用A第十三届中国科协年会第11分会场-中国智慧城市论坛论文集C2011年3李红;基于RFID技术的仓储管理系统工作流程优化分析D东北财经大学;2011年4邱忠赛;何涛;盛萤峰;基于RFID技术的物流仓储管理系统设计J商场现代化;2011年01期5郑杨,射频识别电子标签芯片的设计D华中科技大学;2005年6庞娟;RFID与仓储管理系统的应用结合J中国储运;2004年05期7李红;基于RFID技术的仓储管理系统工作流程优化分析D东北财经大学;2011年8谢勇，王红卫；基于物联网自动入库管理系统及其应用研究2007.269黎飞鸿;远距离高频段RFID读写器系统研究与设计实现D华东师范大学;2007年10周英;物流信息的采集和交换标准研究D天津工业大学;2007年11王晓东;射频识别系统级仿真的研究D上海交通大学;2007年12沈宇超,沈树群,王海波,徐大雄;射频识别系统中的防碰撞算法设计J电子与信息学报;1999年0513李玉凤;RFID中央控制器的设计与研究D沈阳理工大学;2010年14李强;超高频射频电子标签芯片中低功耗电路研究D复旦大学;2005年15唐忠平;射频识别系统中数据传输完整性的研究D广东工业大学;2004年16李和平;黎福海;基于RFID技术的仓储管理系统J物流技术;2007年05期17杜晓明;葛世伦;基于RFID和条形码的中小企业仓库管理系统研究J组合机床与自动化加工技术;201018邱忠赛;何涛;盛萤峰;基于RFID技术的物流仓储管理系统设计J商场现代化;2011年01期19任志宇;任沛然;物联网与EPC/RFID技术J森林工程;2006年01期20黎飞鸿;远距离高频段RFID读写器系统研究与设计实现D华东师范大学;2007年目录第一章项目基本情况3一、项目情况说明3二、可行性研究的依据5第二章项目建设的必要性与可行性8一、项目建设背景8二、项目建设的必要性9三、项目建设的可行性14第三章市场供求分析及预测17一、项目区生猪养殖和养殖粪污的利用现状17二、禽畜粪污产量、沼气及沼肥产量调查与分析18三、项目产品市场前景分析20第四章项目承担单位的基本情况21一、养殖场概况21二、资产状况21三、经营状况21第五章项目地点选择分析23一、选址原则23二、项目选点23三、项目区建设条件24第六章工艺技术方案分析27一、污水处理模式的选择27二、处理工艺的选择29三、项目工艺流程31四、主要技术参数35五、主要设备选型39第七章项目建设目标40一、项目建设目标40二、项目建设规模40第八章项目建设内容42一、建安工程42二、仪器设备46第九章投资估算和资金筹措48一、投资估算的范围48二、投资估算的依据48三、投资估算49四、资金使用计划54五、资金筹措54第十章建设期限和实施进度安排55一、项目建设期限55二、项目实施进度安排55第十一章土地、规划和环保57一、土地与规划57二、环境保护57三、安全防护60第十二章项目组织管理与运行63一、项目建设组织管理63二、项目建成后运行管理66三、项目运行费用67第十三章效益分析与风险评价69一、经济效益分析69二、项目风险评价72三、生态效益75四、社会效益76五、附表77第十四章招标方案78一、编制依据78二、招标范围78三、招标方式78四、招标组织形式79有关证明材料及附件8121