RFID智能仓储专项方案规划方案.doc

数字化仓储项目应用方案

目录
一．概述 3
1．现代化仓储管理概念 3
2．何为RFID 4
3．RFID应用于仓储管理优越性 6
二．系统结构 7
三．系统软件模块功效 9
四．RFID功效步骤设计 11
1．入库任务指派 11
2．入库上架 11
3．托盘调整 13
4．货位调整 14
5．移库调度 14
6．出库调度 14
7．出库任务指派 15
8．出库拣货下架 16
9．移库出库理货 16
10．移库出库装车 17
11．分拣出库交接 18
12．盘点 19
五．系统能够实现功效 20
1．快捷出入库管理 20
2．分等级权限人员管理 20
3．可视化库存管理 21
4．明确货位管理 22
5．快速盘点和正确查找管理 22
6．将一般叉车变成智能叉车 22
7．将一般车辆改为可实现实时监控智能交通平台 23
8．良好扩展性和前瞻性 23
六．设备选型 24
1．固定式读写器（XCRF-502E） 24
2．手持式读写器（XCRF-2900或其它相同类型读写器） 25
3．电子标签 26
4．天线 27

RFID数字化仓储项目应用方案
一．概述
一直以来，电力企业固定资产管理从设备购入、施工安装到投入生产，和设备经改造后继续使用、闲置退库或报废等步骤上，对设备实物实际信息采集、录入，基础全部是手工完成。而经过手工进行设备物资现场信息抄录，并和台帐信息查对，不仅工作很繁琐，时效较低，且轻易出现漏洞、误点或错记情况，即使现在很多电力企业使用了业务管理系统，但仍然会出现“账实不符”等问题。
为处理这一问题，大家想到使用条码技术，可是也只是处理实物和业务管理系统中信息对应问题，还是无法满足对实物变动信息实时统计。现在，伴随射频识别技术飞速发展，大家把更多关注转移到它利用上，期望经过这项新兴技术能处理现在电力企业所面临问题。射频识别技术在中国发展始于十年前，近期发展速度很快。其基础思想就是经过采取部分优异自动化技术手段，实现大家对各类物体或设备在不一样状态下自动识别管理。经过应用自动采集数据，消除人为错误，同时和信息管理系统实现无缝联接。
1．现代化仓储管理概念
当仓储业作为一个业态存在时候，物流是其实现增值服务有效手段；而在物流业中，仓储是其不可或缺一个关键节点。现代物流业发展需要现代化仓储管理做支撑，信息化和以信息化做指导优异技术就成为仓储业走向现代化有效路径。
优异基础设施和自动化功效是实现仓储现代化基础，比如高平台立体仓库、可存放不一样种类货物货架、有效作业平台、可进行RFID扫码叉车、自动化货物传送装制、温控装制、喷淋装制、监控装制等；信息网络平台搭建是实现仓储现代化有效手段，经过综合利用现代化科学管理方法和现代信息技术手段，合理有效地组织、指挥、调度、监督物资入库、出库、储存、装卸、搬运、计量、保管、财务、安全保卫等各项活动，达成作业高质量、高效率，取得很好经济效益。
在西方发达国家，仓储业现代化程度，为企业获取高额利润发明了条件。在中国，部分大物流企业也正在实践并享受着优异信息化带来快意。数字化信息系统经过为企业提供科学规范业务管理、实时生产监控调度、全方面立即统计分析、多层次查询对账功效、包含网上查询在内多渠道方便灵活查询方法、新型增值业务管理功效，满足了仓储管理、经营决议要求，成为企业其营销和发展利器。仓储信息化管理系统整合了物流组织体系，重构仓储管理模式，有效地降低了运行成本，取得了显著经济效益，同时也赢得了用户尊敬和信赖。
在现有仓储环境基础上，信息网络建设和信息技术应用，将使仓储增值业务水平深入提升，有效地将各操作步骤合理对接，并使综合物流业务成为仓储业发展关键方向，把仓储业功效向上下游延伸，从而能够取得更多增值收入。业务步骤优化和改革将大大提升仓储业效率，扩大服务对象。
2．何为RFID
射频识别技术（RFID）较之条形码技术和IC卡技术最大优势是远距离、高速度读写信息，这也是未来射频识别技术（RFID）能普及关键。大家比较熟悉IC卡，又称智能卡，是在较为原始磁卡基础上发展起来，大致经过了从接触式IC卡到非接触式发展阶段。接触式IC卡在使用时候须将卡插入读卡器中。IC卡走过了十几年历程并得到了广泛应用，但伴随社会需求不停扩大，要求更高，必将被新技术所替换，这里所说新技术就是射频识别技术（RFID）。
A．射频识别技术（RFID）基础原理
RFID（Radio Frequency Identification）是射频识别系统简称。基础RFID系统由阅读器和应答器组成。
RFID卡片和阅读器之间通信方法关键分两种：感应偶合和后向散射偶合。通常采取第一个方法（如 13.56MHz）；而超高频或微波多采取第二种方法（如 915MHz、5.8GHz等）。我们提议采取第二种方法。
B．射频识别技术（RFID）特点
射频识别技术（RFID）最大特点就是远距离、高速度读写信息，同时还含有以下多个关键特点：
l 系统唯一性：将动物基础数据从中央计算机中写到标签上将大大提升系统安全性。只要携带有标签，就能够经过手持级或读写设备，取得该动物具体数据。
l 数据安全：经过较验和方法来确保射频标签中存放数据，从而确保读出数据正确。
l 灵活性：能够愈加灵活控制产品生产。比如，能够经过手持机来设置数据，能够在预处理阶段把数据写到标签中去，并在需要时立即应用这些数据。
l 射频识别系统完全不怕灰尘，潮湿，油污，冷却剂，有害气体，高温等类似影响。
C．射频识别系统（RFID）硬件组成
最基础（RFID） 硬件系统由三部分组成，RFID系统工作原理图以下所表示。

图1 RFID系统工作原理示意图
电子标签（Tag）：由偶合元件及芯片组成，每个标签含有唯一电子编码，附者在物体商标标识目标对象；当受无线电射频信号照射时，能反射携带数字字母编码信息无线电射频信号，供阅读器识别处理。
读写器（Reader）：用以产生发射无线电射频信号并接收电子标签反射回来无线电射频信号，经处理后获取标签数据信息，有时还能够写入标签信息。能够设计为手持式。
天线（Antenna）：在阅读器和标签之间传输射频信号。
3．RFID应用于仓储管理优越性
RFID技术多年来在世界兴起，已经广泛应用于交通、物流、供给链管理、门禁、生产管理、军事、自动控制等多个领域，而且已经逐步显现出替换条码等其它识别技术趋势，RFID技术应用于资产管理已经有多个成功案例，经过长久探索，我们已经处理了实际应用中所存在很多问题，对于很多世界范围内难以处理问题，我们也提出了自己独到见解。经过长久技术积累，RFID技术应用于仓储管理模式已经逐步成熟。
RFID相较于条码，含有识别距离远，识别速度快，本身含有信息存放能力、环境适应性强多个优势，是大型企业仓储管理不二选择。配合良好仓储管理系统，RFID能够实现仓储管理动态化，系统中能够实时查询、管理仓储信息，实现资源合理调配。

二．系统结构
RFID仓储管理系统由业务管理软件、RFID标签发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这多个系统相互联络，共同完成物品管理各个步骤。后台数据库管理系统是整个系统关键，RFID识别采集是实现管理功效基础和手段。

系统结构图

后台管理软件由中心数据服务器和管理终端组成，是系统数据中心。负责和手持机通讯，将手持机上传数据转换并插入到后台业务仓储管理系统数据库中，对标签管理信息、发行标签和采集标签信息集中进行储存和处理。
RFID标签发行系统由电子标签专用打印机和标签制作管理软件组成，负责完成库位标签、物品标签、箱标签信息写入和标签表面信息打印工作。
　电子标签专用打印机采取内嵌非接触读写器工业级热转印打印机，能够在标签芯片写入信息同时在标签表面打印预先设定内容信息。标签制作管理软件关键是标签制作函数动态连接库，它嵌入在后台系统内，为后台仓储管理系统提供操作打印机制作标签开发接口函数。基于该动态库还提供了一个独立标签制作软件，能够手工输入标签数据，便于临时制作标签。
RFID标签识别采集系统可经过手持机或固定位置终端采集标签信息，完成标签数据存放，并经过RFID中间件和管理中心进行数据交换。

三．系统软件模块功效
1、订单管理
- 用户订单管理
- 用户估计数据管理
- 订单管理
- 估计数据管理
2、在库管理
- 库存物品一览表
- 库存控制
- 库存按用户列表
- 查询
3、仓库管理
- 进货管理
- 出货管理
- 物品转移货架管理
- 物品状态管理
- 物品分包管理
- 货架管理
- 存货盘点管理
4、用户管理
- 用户注册
- 用户品名和卖价设置
5、供给商管理
- 供给商注册
- 供给商品名和买价设置
6、报表
常规报表
- 在库物品库龄报表
- 未完成用户订单一览
- 未完成订单一览
- 商品进出一览
- 买价卖价对照表（按用户）
- 物品一览（按用户）
月报表
- 库存月报（以数量计）
- 库存月报（以金额计）
- 运输费用月报
7、查询
该模块是为用户和供给商设计，目标是让她们查询和其相关信息，以减轻业务人员负担。
- 用户订单查询
- 订单查询
- 货运状态查询
- 库存查询
8、访问控制
- 用户管理
- 访问组别管理，依据用户职能进行归类分组，同组用户拥有相同访问等级。
- 更改密码管理体系
- 显示语言，菜单英文和汉字显示可自由切换
9、系统维护
- 用户能够对计量单位，商品品种，日历，系统参数，业务部门，合作伙伴，企业简档等进行维护。
四．RFID功效步骤设计
本方案将RFID后台应用系统和数字化仓储(WMS)无缝结合，经过RFID技术在仓库里实时操作达成数据快速反应、数据安全得到保障。
RFID后台具体操作以下步骤做具体介绍：
1．入库任务指派

1. WMS依据一定规则自动为“入库单”分配货位，生成“入库作业任务单”（蓝色）；
2. 依据一定业务规则将该“入库作业任务单”自动分配对应理货组，并发送至理货班长手持PDA上，理货班长在手持PDA上对该项任务指派进行确定或调整，并将信息发送回WMS；WMS依据理货班长确定任务分配信息将“入库作业任务单”发至对应理货组长手持PDA上，理货组长在手持PDA上对参与本项作业任务组员进行签到确定，并将相关信息反馈至WMS，此时收货作业开启；（红色）
3. WMS依据一定业务规则将“入库作业任务单”分解为多组上架指令，并按货位分类（首层、非首层）分别发送至对应电动托盘车司机手持RFID读写终端或高位叉车车载RFID读写终端（紫色）。

2．入库上架
1. WMS中地址分配模块经过入库区固定式RFID读写设备将为每个托盘分配货位信息写入托盘电子标签内（蓝色）；
2. 托盘车司机操纵托盘车靠近托盘时，车载或手持RFID读写终端读取托盘电子标签信息，显示该托盘目标货位，托盘车司机将托盘运至货位所在储区（绿色）；
3. 高位叉车司机操纵叉车靠近待上架托盘，叉车上RFID终端读取托盘电子标签信息后，将托盘货物放置到指定货位上，并读取货位电子标签信息（红色）；

4. WMS自动查对托盘和货位关联正确性，如相符则反馈回WMS，视作完成上架作业，如不相符，则发出声音警示和错误状态提醒，方便作业人员查对后重新正确上架（紫色）。
5. 上架作业完成后，“入库任务单”和“入库单”完成，更新WMS数据，并向V3系统传送入库数据（橙色）。

3．托盘调整

1. 拆盘时，作业人员用手持RFID读写终端读取移出托盘电子标签相关信息，读取移出货物条码，并将信息反馈予WMS，解除原有货物/托盘关联；
2. 拼盘时，用手持RFID读写终端读取移入托盘相关信息，读取移入货物条码，并将信息反馈予WMS，重新建立新货物/托盘关联，更新WMS中库存和货位信息。

4．货位调整

1. 车载或手持RFID读写终端分别读取移出托盘和移出货位电子标签信息，解除该货位和托盘关联关系（蓝色）；
2. 叉车司机或托盘车司机把移出托盘搬运至移入新货位（紫色）；
3. 车载或手持RFID读写终端读取移入货位电子标签相关信息，重新建立移入托盘和移入货位关联关系，并将信息反馈予WMS，WMS实时更新库存信息，并将更新后库存数据发送予V3系统（红色、绿色）。
5．移库调度
1. 货主在其V3系统中录入“移库申请单”，并发送至东部物流WMS。
2. WMS对“移库申请单”进行处理，产生以承运车辆为单位 “干线物流任务单”，以此为依据申领准运证，然后以货主为单位生成“移库出库单”，并反馈回V3系统。
6．出库调度
WMS将“干线物流任务单”进行处理，按品牌生成“出库作业任务单”，为出库货物分配下架货位。
7．出库任务指派

1. WMS将已分配好下架货位“出库作业任务单”，依据一定逻辑关系自动分配至理货组、托盘车组和叉车司机，形成作业策略（蓝色）；（蓝色）
2. 将分配方案发送至理货班长手持PDA上。理货班长在手持PDA上确定或修改分配方案，并将信息发送回WMS。WMS将出库作业任务单发至指定理货组长手持PDA上，理货组长在手持PDA上对参与本项作业任务组员进行签到确定，将相关信息反馈至WMS，并安排理货人员做好装车准备（红色）；
3. WMS按货位分类（首层、非首层）将出库作业任务单分别发送至对应电动托盘车司机手持RFID读写终端或高位叉车车载RFID读写终端，对应作业人员按指令进行实物下架操作（紫色）。

8．出库拣货下架

1. 当有货物出库时，叉车司机依据指令靠近指定货位，车载RFID读写终端（或手持RFID读写终端）读取货位电子标签相关信息和货位上托盘电子标签相关信息，即时进行下架指令、货位和托盘三者匹配性校验，确定无误后取下托盘，完成托盘下架动作，并将相关信息反馈予WMS后台（蓝色）。
2. 出库货物数量不足满托盘时，先按上述方法取下托盘，提取需要出库数量货物，转移到另一空托盘上，并按一号工程规范进行拆盘操作，剩下货物托盘由WMS安排适宜货位存放并更新相关信息（红色）。

9．移库出库理货
1. 托盘车司机驾驶托盘车靠近已下架托盘，用手持RFID读写终端读取托盘电子标签信息，查对托盘上货物货主、品规、数量无误后，根据WMS指定码头号码，用托盘车将托盘运输至指定码头前出库暂存区等候装车。
2. 理货人员对在出库暂存区货物进行复核，用手持PDA采集每个托盘上任意一货物条码，在WMS上取得该货物全部托盘上全部货物数据，累计后和“出库任务单”自动进行查对，当出现差异时，WMS在固定终端、移动终端发出警报。

10．移库出库装车

装车时，开启码头门入口处固定式RFID读写器，开始装车作业。作业人员用手动托盘车将整托盘货物拉入车厢，托盘经过码头门入口时，装在入口处固定式RFID读写器读取正在移动托盘上电子标签相关信息，由WMS后台对该托盘装车码头号、托盘ID号、托盘上货物品规、数量等信息进行校验，发觉不相符时即时发出警报，由作业人员重新校核调整。同时实时统计移库货物信息，并将移库货物信息反馈回WMS进行移库确定。
装车完成后，WMS更新“移库出库单”状态为完成，更新库存信息，并将相关信息发送予V3系统。

11．分拣出库交接

1. 智能调度系统把零售用户订单信息（包含品规、数量、线路、次序等）导入WMS，生成份拣出库单。（蓝色）
2. WMS从分拣系统中导入分拣进程状态，按循环补货策略和出库货位分配策略，将分拣出库任务单拆分生成出库作业任务单，并向各作业人员下达拣货下架指令（红色）。
3. 托盘下架后，作业人员操纵托盘车靠近目标托盘，用手持RFID读写终端读取托盘电子标签信息（货主、品规、数量、出库类型等），进行分拣出库指令和托盘校验，校验无误后依据指令将整托盘货物经过要求通道运输至分拣区指定位置（紫色）。
4. 整托盘货物经过要求通道入口时，设在入口处RFID读写终端自动读取托盘电子标签中货物条码数据包，经过解密解析得到对应货物条码信息，将托盘电子标签中货物条码信息上传给WMS系统，由WMS系统立即反馈给一号工程扫码系统，完成份拣前一号工程“第三扫”，同时数据回传WMS，在WMS中作分拣出库完成处理，进入分拣配货步骤（橙色）。

12．盘点
盘点前，调度人员选择所需盘点策略，生成对应盘点指令。实盘时，盘点人员用手持式RFID读写终端读取货位电子标签信息（ID号），回传至WMS，从WMS中获取该货位上货物信息，在手持式RFID读写终端上显示，盘点人员和现场实物进行查对，并将查对结果在手持机上统计，发送回WMS。盘点完成后由WMS生成盘点表和盈亏表。

五．系统能够实现功效
1．快捷出入库管理
当货物进入库房时，在库房入口处安装固定RFID读取设备或经过手持设备自动对入库货物进行识别，因为每个包装上安装有电子标签，能够识别到单品，同时因为RFID多读性，能够一次识别很多个标签，方便实现快速入库。

2．分等级权限人员管理
人员管理可分为权限人员管理和VIP人员管理。
权限人员管理：
经过对仓储管理中包含人员分发并佩戴RFID卡片对人员及所属权限进行分类管理
Ø 人员信息比对功效，判定人员出入权限；
Ø 多级用户权限，实现不一样人员含有不一样进出权限及取存物品权限；
Ø 结果输出功效，和液晶显示器配对使用，管理结果便于显示；
Ø 系统经过人员出入时间统计和数据库交互，存放数据信息，实时立案，方便查询。
经过托盘布署专用RFID电子标签能够实现货物定位，同时能够实现快速盘点和出入库作业。
VIP人员管理：
领导佩戴专属VIP人员标签，当标签进入天线范围内，LED显示器会显示预先设定欢迎词。

3．可视化库存管理
点击每个货架，能够实时查询货架库存，下图所表示：

每件物品上全部有内含电子芯片标签，可显示快速盘点，立即了解库存信息，便于控制合理库存

4．明确货位管理
在货架或专属货位上贴电子标签，对货位进行正确定位。对货位定位意义在于：
Ø 快速正确找到货物具体位置
Ø 所属货位标签内包含货位上具体货物信息，方便对货物进行查找
Ø 方便盘点，盘点时候只要扫描货位信息即可
Ø 方便自动化作业
5．快速盘点和正确查找管理
经过货架标签和托盘标签能够实现快速盘点，同时因为货架标签和货架上存放物品对应关系能够快速找到目标物品。
比如：需要取物品A，只需要在系统中输入物品名A称即可快速知道物品A存放位置，数量等正确信息。

6．将一般叉车变成智能叉车
在叉车上安装专用RFID读写器和显示器，经过系统向司机发送指令，叉车司机只需要根据系统提供命令进行作业，如：系统收到指令取XX型号电缆一卷，这时系统会自动分析该型号电缆存放位置，库存情况，并秉着优异先出标准安排司机直接去某某货位提取。

7．将一般车辆改为可实现实时监控智能交通平台
经过物流运输GPS监控服务管理系统，达成管理和利用好物流运输车辆，随时了解车辆行驶情况，尽可能保障车、人安全目标。
8．良好扩展性和前瞻性
系统含有良好扩展能力，能很方便地和企业现有系统实现无缝对接，而且极强前瞻能力，能很好实现未来扩容。

六．设备选型
1．固定式读写器（XCRF-502E）

XCRF-502E关键技术指标以下：
l 外形尺寸： 229mm×312mm×92mm
l 固定式设备，适应温度范围：-10~+50℃
l 单端口，射频输出接口：N型
l 工作电源电压：AC100~240V（50Hz），功耗≤30W，电源接口：3芯圆形连接器
l 标称配置（EIRP=43dBm）情况下，最大阅读距离7m、最大写入距离5m
l 通信接口：RS232或RJ45以太网接口，串行传输速率19200bps
l 多标签读出速率：≧30个/秒
l 控制接口：采取JD-3.81-6连接器控制输入输出
产品关键功效：
l 能够读写单个或多个XCTF-5000系列标签；
l 能够定频工作或跳频工作，跳频图案可由上位PC机经过配置接口写入；
l 能够经过串行接口、网络接口接收上位PC机下传数据和命令，并向上位PC机返回命令实施结果和数据；
l API接口符合XCRF-500读写器数据传输协议；
l 前面板发光二极管（LED）显示读写器目前工作状态；
l 可经过配置接口实现设备IP地址、网络物理地址、跳频频点等参数设置并永久保留；
l 内嵌自检测试程序，帮助完成设备调试和部分测试功效；
l 预留两路光电隔离输入通道和4路继电器输出通道。
2．手持式读写器（XCRF-2900或其它相同类型读写器）

XCRF-2900是一款能满足在恶劣环境中，数据采集要求，含有高性能和耐用性而设计手持机。它是从工程学角度出发，含有高度灵活性、标准化、耐用性和人性化。采取高性能MCU，处理能力超群，多个功效模块任意选配。不管是在现今或未来全部完美匹配用户对移动数据采集和供给链信息采集需求。
l 尺寸:240×90×40mm
l 重量:0.52kg～0.95kg（和配置相关）
l 外壳材料:PC+ABS工程塑料
l 工作温度:-10℃～+50℃
l 储存温度:-20℃～+70℃
l 工作频段:920～925MHz
l 符合协议:ISO 18000-6B/6C
l 读取距离:0～3.5m（和标签配置相关）
l 写入距离:0～1.5m（和标签配置相关）
l 操作系统:Windows CE 5.0
l 通讯接口:USB Host，USB slave
l 无线通讯接口:Wi-Fi、GPRS、蓝牙（可选）
l 条码:工业级条码模块，支持一维和二维，可选
l 存放卡:1G Micro SD 卡(标配），最大支持2G
l 连续工作时间:8小时
l 待机时间:7天
l 防水防尘等级:IP54
l 电源:DC 5V适配器
l 配套软件:Demo软件、API、范例程序
3．电子标签
依据不一样应用场所，电子标签能够拥有不一样形状、材质、标准及安装方法，托盘电子标签采取板卡状电子标签，为ISO 18000-6B标准，货位管理电子标签采取能抗金属干扰电子标签，也可依据不一样应用情况选择不一样标准。

图7 托盘电子标签

图8 能抗金属干扰电子标签

ISO 18000-6B电子标签：工作于860～960MHz频段，所以可在超高频范围内进行快速、远距离识别。同时含有64位ID号和216bits用户可编程内存，能很好地满足现在和未来物流需求。该标签关键应用于仓储管理，可和远望谷自主研发XCRF-500系列读写器相配套使用，适合于多标签读取。
l 工作模式 R/W （可读写）
l 存放容量 64位唯一序列号，216字节存放空间
l 工作频率 860～960MHz
l 符合协议 ISO 18000-6B
l 读写距离 3～10m（和不一样天线相配合）
l 防冲突机制 适合于多标签读取
l 配套读写器 XCRF-500型读写器系列
4．天线
关键用于902～928MHzRFID射频识别系统中，它经过同轴电缆直接和读写器相连，体积小，易于安装。采取线极化方法，能和同轴电缆良好匹配并含有很好方向性。

图9 XCAF-12D天线
XCAF-12L天线技术参数：
l 频率范围：902～928MHz
l 中心频率：915MHz
l 极化方法：圆极化
l 驻波比：≤1.3
l 天线增益： 7.15dBi
l 特征阻抗：50欧姆
l 半功率波束宽度：E面70度，H面70度
l 工作温度：-40～85℃
l 相对湿度：≤95%
l 接头方法：N型
l 三防性能：防水、防酸、防霉菌
l 产品尺寸：29.4×29.4×6.4cm
l 天线罩材料：ABS工程塑料

图10 ST900-R1天线
ST900-R1天线技术参数：
l 频率范围：902～928MHz
l 中心频率：915MHz
l 极化方法：线极化（垂直）
l 驻波比：≤1.2
l 天线增益：>9dBi
l 特征阻抗：50欧姆
l 工作温度：-40～85℃
l 相对湿度：≤95%
l 接头方法：N型
l 三防性能：防水、防酸、防霉菌
l 产品尺寸：600×150×75mm
l 天线罩材料：玻璃钢