基于RFID的仓库管理系统设计[5篇模版]

第一篇：基于RFID的仓库管理系统设计

摘 要

存储作为物流系统的一部分，它在原产地、消费地，或者在这两地之间存储管理物品，并且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看，仓储在物流战略中的重要性日益提高，在物流管理中占据着核心的地位，并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品，同时对应的业务和结构比较复杂，对信息的准确性和及时性要求非常高。目前，仓储管理通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。但是条码的许多方面容易造成人为损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上，利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据，具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷，利用RFID技术来解决传统物流仓储管理存在的问题，满足当前物流仓储管理的需要。

关键字：RFID,智能存储,信息技术

前言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

射频技术（RFID）是一种世界上较为领先的自动识别技术，RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多标签，操作快捷方便。RFID是一种突破性的技术：“第一，可以识别单个的非常具体的物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据；第三，可以同时对多个物体进行识读。此外，储存的信息量也非常大。目前该技术广范应用于以下领域，如身份识别、防伪、大型设备固定资产管理、药品物流识别、档案、车辆管理等诸多领域。

最基本的RFID系统由三部分组成：A、标签（有、无源）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；B、读写器：读取（可以写入）标签信息的设备；C、天线：在标签和读取器间传递射频信号。

目录

摘要 关键字 前言

一．案例描述应用

1.1系统特色及应用领域．„ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 二．需求分析

2.1.实验箱模块的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.2.开发语言的选择 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „6 2.3.存储系统设计及分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 三．整体描述和实现

4.1.系统模块的连接„„„„„„„„„„„„„„„9 4.2.系统模块的数据读写设计„„„„„„„„„„„„„„„11 4.3.应用系统UI设计„„„„„„„„„„„„„„„13 四．代码 ……………………………………………………..……15 五．总结……………………………………………………………29 六．致谢……………………………………………………………30 参考文件………………………………………………………31

一．案例描述

1.1应用系统特色及应用领域

信息的管理。它不但增加了一天内处理货物的件数，还监看着这些货物的一切信息。射频卡是贴在货物所通过的仓库大门边上，读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中心计算机里，该货物的有关信息都能在计算机里查到。当货物被装走运往别地时，由另一读写器识别并告知计算机中心它被放在哪个拖车上。这样管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。并可自动识别货物，确定货物的位置。另外，从全球发展趋势来看，随着RFID相关技术的不断完善和成熟,RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。因此，RFID技术有望成为推动现代物流加速发展的润滑剂。

二．需求分析：

1、所有的设备均配备有唯一标识的RFID标签。通过固定读写器和天线可以实现对货架上的所有设备进行进行实施的状态跟踪。

2、可通过手持机随时获取设备编码并查询设备相关信息。

3、可使用手持机在一定距离内对货架上的设备进行定位。

4、可以通过管理系统提供设备外借归还功能。

5、管理系统可以提供查询功能，可随时获知各设备的状态。

6、设备库房出入口配备有固定读写装置，当带有标签的设备在到达出入区域时，该设备的信息和进入时间将会被

7、对于未办理外借手续的设备到达出入区域时，系统将会发出报警并记录。

8、系统配备有盘点功能，利用PDA可以实现对设备的快速盘点并生成盘点文件。2.1实验箱模块的选择；

高频RFID阅读器

设计中选用高频阅读器模块，做基于高频RFID的实验室管理系统。考虑到高频工作频率在3MHz～30MHz，典型频率为13.56MHz。其工作范围比较大，性价比高，综合考虑采用高频RFID阅读器。2.2开发语言的选择；

Microsoft Visual C++，（简称Visual C++、MSVC、VC++或VC）微软公司的C++开发工具，具有集成开发环境，可提供编辑C语言，C++以及C++/CLI等编程语言。VC++整合了便利的除错工具，特别是整合了微软视窗程式设计（Windows API）、三维动画DirectX API，Microsoft.NET框架它以拥有“语法高亮”，IntelliSense（自动完成功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连结花费的时间，在大型软件计划上尤其显著。

Visual Studio 是微软公司推出的开发环境，Visual Studio 可以用来创建 Windows平台下的 Windows应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和 Office插件。Visual Studio是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。

Visual Studio 2008 包括各种增强功能，例如可视化设计器（使用.NET Framework 3.5 加速开发）、对 Web 开发工具的大量改进，以及能够加速开发和处理所有类型数据的语言增强功能。Visual Studio 2008 为开发人员提供了所有相关的工具和框架支持，帮助创建引人注目的、令人印象深刻并支持 AJAX 的 Web应用程序。[2] 开发人员能够利用这些丰富的客户端和服务器端框架轻松构建以客户为中心的 Web应用程序，这些应用程序可以集成任何后端数据提供程序、在任何当前浏览器内运行并完全访问 ASP NET应用程序服务和 Microsoft平台。2.3存储系统设计及分析； SQL Server SQL Server 是一个关系数据库管理系统。它最初是由Microsoft Sybase 和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988 年推出了第一个OS/2 版本。在Windows NT 推出后，Microsoft与Sybase 在SQL Server 的开发上就分道扬镳了，Microsoft 将SQL Server 移植到Windows NT系统上，专注于开发推广SQL Server 的Windows NT 版本。Sybase 则较专注于SQL Server在UNIX操作系统上的应用。

SQL Server 2000 是Microsoft 公司推出的SQL Server 数据库管理系统，该版本继承了SQL Server 7.0 版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 98 的膝上型电脑到运行Microsoft Windows 2000 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。

三．整体描述和实现（在实验室搭建）：

3.1系统模块的连接

3.2系统模块的数据读写设计

1）建立数据库，2）建立信息存储表，3）通过DBMS连接SQL server,将开发软件vs2005通过ADO连接数据库，在系统中插入原始表，用来存储信息 3.3应用系统UI设计

1）系统流程分析

根据物联网的结构定义和设备资产管理领域的实际情况，智能货架管理方案将根据功能划分为三层，即感知层、网络层和应用层，具体的系统结构如下图；

如图所示，货架上各个设备均安装的RFID无源抗金属标签、货架上安装的固定读写器和天线组、PDA手持机、位于出入口的固定读写器及天线以及资产借还器组成了RFID智能货架管理系统，其工作原理和流程如下：

2)系统UI设计

四．代码

// 课设.cpp : Defines the class behaviors for the application.//

#include ”RFID.h“ #include ” 智能货架.h“ #include ”智能货架Dlg.h“

#ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__;

#endif

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyApp

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyApp, CWinApp)//{{AFX_MSG_MAP(CMyApp)

// NOTEcxIcon + 1)/ 2;

(WPARAM)

int y =(rect.Height()-cyIcon + 1)/ 2;

// Draw the icon

dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);} else {

CDialog::OnPaint();} }

// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags // the minimized window.HCURSOR CMyDlg::OnQueryDragIcon(){ return(HCURSOR)m_hIcon;}

void CMyDlg::OnButton4(){ // TODO: Add your control notification handler code here

// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

UpdateData();

m_srb1.Empty();m_srb2.Empty();m_srb3.Empty();m_srb4.Empty();m_srb5.Empty();m_srb6.Empty();m_srb7.Empty();UpdateData(FALSE);

char cmd[256],reply[1024];

if(!RFOn()){

MessageBox(TEXT(”RFID MB_ICONSTOP);

return;}

Filed On Failed“), 0，if(hasTag()){

strcpy(t22ipayloadbits,”0002“);

strcpy(t22spayload,”0“);

t22execcmd(WRITE_BASIC_MODE,cmd,reply);

BOOL bok=TRUE;

if(strstr(reply,”OK“))

{

strcpy(t22ipayloadbits,”0224“);

t22execcmd(READ_SEQUE_START,cmd,reply);

if(strstr(reply,”OK“))

{

CString t1,t2;

t1=reply;

m_srb1=t1.Mid(7,8);

m_srb2=t1.Mid(15,8);

m_srb3=t1.Mid(23,8);

m_srb4=t1.Mid(31,8);

m_srb5=t1.Mid(39,8);

m_srb6=t1.Mid(47,8);

m_srb7=t1.Mid(55,8);

}

else

bok=FALSE;

}

else

bok=FALSE;

if(!bok)

AfxMessageBox(TEXT(”Err“), MB_ICONSTOP, 0);} else

AfxMessageBox(”There is no tag“, MB_ICONSTOP, 0);

RFOff();

UpdateData(FALSE);

}

void CMyDlg::OnBnClickedButton5(){ // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

CWaitCursor wc;

UpdateData();

if(m_readeraddr.IsEmpty()){

AfxMessageBox(TEXT(”请输入读MB_ICONINFORMATION, 0);

return;}

LPTSTR p = m_readeraddr.GetBuffer();char ccommno=*p;m_readeraddr.ReleaseBuffer();

器地址“), 写

CString t;GetDlgItem(IDC_BTN_CONNECTTOREADER)->GetWindowText(t);

if(TEXT(”连接“)== t){

if(m_modsel!= m_presel)

{

if(!SetConfigInfo(”HFExample“,m_modsel))

TRACE(”Set HFExample Config info ERRn“);

}

DWORD newcom;

newcom=_tcstoul(m_readeraddr,NULL,10);

if(newcom!= m_precom)

{

if(!SetConfigInfo(”HFExampleCom“,newcom))

TRACE(”Set HFExampleCom Config info ERRn“);

}

if(m_modsel == 0)//网关模式

{

TCHAR _comm[10]={0};

_stprintf_s(_comm ,9, TEXT(”COM%c“),ccommno);

CSelector seler(_comm);

if(!seler.SelHF())

{

AfxMessageBox(”HF模块未准备好“, MB_ICONSTOP, 0);

return;

}

}

if(!m_preader->ConnectToReader(m_readeraddr))

{

AfxMessageBox(”连接失败“, MB_ICONSTOP, 0);

return;

}

GetDlgItem(IDC_BTN_CONNECTTOREADER)->SetWindowText(TEXT(”断开“));

GetDlgItem(IDC_BTN_CARDREAD)->EnableWindow(TRUE);

GetDlgItem(IDC_RADIO1)->EnableWindow(FALSE);

GetDlgItem(IDC_RADIO2)->EnableWindow(FALSE);} else {

if(m_preader->DisConnectFromReader())

{

GetDlgItem(IDC_BTN_CONNECTTOREADER)->SetWindowText(TEXT(”连接"));

GetDlgItem(IDC_BTN_CARDREAD)->EnableWindow(FALSE);

GetDlgItem(IDC_RADIO1)->EnableWindow();

GetDlgItem(IDC_RADIO2)->EnableWindow();

} }｝

五．总结

通过对物流信息的课设，以及物流信息技术应用的基本情况的研究，我们发现，目前许多市场意识强的企业，已把物流作为提高市场竞争力和提升企业核心竞争力的重要手段，把现代先进的物流信息技术引入企业经营与管理之中，来提高经济效益。

通过对这篇文章的研究，我们发现了影响物流信息技术应用的因素，有技术本身的因素，还有一些影响物流信息技术能够充分运用的外界环境因素，我们能做的只有是加快技术研究的步伐，提高物流信息技术的质量，加强物流信息技术的应用意识，紧跟国外先进的步伐，取其精华，去其糟粕，创造出适合物流信息。

致谢

此次课设是对之前所学嵌入式知识的一次具体的运用，是对所学知识的一次总结和升华。

课设的顺利完成离不开老师的悉心指导和同学的帮助鼓励。在此感谢我嵌入式的RFID老师薛建彬，在平时的嵌入式学习中张老师给了我莫们大的帮助，课设中老师对于完成室内信息的采集给了我们指导性的意见，对于所遇到的问题给予了详细的解答，体现出了严谨求实的态度，值得我们学习。

感谢我的同学，在搜集资料的过程中给与我实实在在的帮助，让我能够有充足的资源和信息，为课程设计的实施过程开辟了良好的空间。在遇到一些类似的问题时，可以相互讨论和交流经验，起到了很好的促进作用。在设计的过程中给与的关心和鼓励，给了我莫大的动力。

参考文件

[1] 刘媛，郝铭.基于RFID和WSNs的仓储监管系统的设计.微计算机信息，2006，10-2: 283-285.[2] 余雷，基于RFID电子标签的物联网物流管理系统.微计算机信息，2006,1-2: 232-235.[3] 安结.图书馆领域中淘汰条形码的新技术—RFID[J].图书馆学研究,2004(9):9-11.[4] 庞娟.RFID与仓储管理系统的应用结合[J].中国储运, 2004(5):47-48.[5] 郑平标.RFID 技术在仓储管理系统中的应用[J].铁道货运, 2005(12):18-21.[6] 耿雪霏.RFID 技术在供应链管理中的应用[J].物流科技,2005,28:79-80.[7] 赵宏,王小牛,任雪惠.嵌入式系统应用教程[M].北京:人民邮电出版社,2010,9.[8] 李文仲.ZigBee线网络原理.冶金工业出版社-3版

[9]李俊斌，胡永忠.基于CC2530的ZigBee通信网络的应用设计[J].电子设计工程，2011(16)：108-111

第二篇：RFID橡胶仓库管理

RFID橡胶行业仓库管理解决方案

一、方案概述：

在橡胶企业的仓库管理中运用先进的RFID技术和WMS仓储管理系统来替代人工经验管理模式，改善企业的运营效率，利用RFID技术采集数据，结合天津小蜜蜂公司领先的RFID应用平台和服务，及合作伙伴的资源，建立强大的仓库管理信息化解决方案，给橡胶企业带去真正的由RFID所发生的改变。融入企业的仓库管理的业务中，让RFID技术在入库、出库、盘点、移库、调拨等业务中发挥最大的效益，利用RFID技术保持数据的准确性与速度，达到财物相符，信息对称。企业能够从数据获取对仓储业务的洞察，从而做出科学的决策，保持合理的库存，进一步的改善仓库的管理。

二、行业洞察

此次对橡胶企业行业的洞察中主要集中在生产轮胎、履带等一般工业橡胶制品的橡胶生产型企业，在生产型企业主要涉及的仓库管理业务主要有原材料仓库管理、半成品及成品仓库管理。在行业洞察中发现，相关企业有很多良好的装备，但在整个物流环节有着一定的瓶颈，面临着诸多的问题。比如比如落后的管理方式使得库存数据不准确，信息不能实时传递，橡胶产品的规格数量不够准确，没有对计划管理的准确性与预见性，帐物不符造成数据库存数据的失真，造成为客户提供货物的供货周期不准，物资积压或延迟交货等问题。在对仓库的橡胶制品盘点的时候，通常出现数量差异很大，经过问题分析很多是因为人工的操作的失误与管理上的一些不足。

三、方案设计

RFID应用在橡胶仓库管理解决方案是集合软件、硬件、服务为一体的，根据橡胶企业的属性来设计，最大限度的满足客户需求。在单位橡胶产品上贴上RFID电子标签，相当于给每一个货物发送一个电子的身份证，借由RFID电子标签与RFID读写器的通信来实现精确有效的数据采集，然后传输到数据库中，反映到系统平台的应用上。在粘贴标签的时候，至关重要的是根据货物种类和企业的不同，选择以不同的标签粘贴方案，可以以一个托盘、一件货物或者一箱为单位。在入库、出库、盘点等关键业务上，使用固定式、移动式的RFID读写器，根据仓库管理业务计划，来实现业务过程的高效数据采集，数据将能够实时的发送到数据库，应用软件再对数据进行显示和统计分析，管理者可以通过应用软件实现对各种数据洞察业务的情况。货物、托盘信息可以和货位信息进行绑定，仓库操作人员在查找货物和调拨等过程中可以更快捷高效的完成。在整体的解决方案构建上，确保标签读取的准确性、系统的稳定性，并能对应用进行高度的扩展，保证RFID技术应用的适用性，同时，天津小蜜蜂极为重视系统应用的用户体验。这一切都得益于我们对橡胶企业的行业洞察和众多的客户关系，并结合由我们勤劳的企业品格积累的经验和客户一起合作而发展出来的智慧。

四、系统功能

1、入库管理

在入库管理环节，仓库管理员根据在系统中生成的入库单，在通道或者门口读取贴有RFID电子标签的货物，电子标签在入库之前已经被录入了信息，也可以在入库的时候初始化标签来直接入库。然后将货物放到要存放的库位或者货架上，该货物或托盘的标签还对应库位、货架的存放位置，可以由移动式RFID读写器实现货位与标签的绑定，完成后再通过无线网络传输到数据库中。

2、出库管理

根据提货的计划，出库的货物进行分拣处理，并进行出库管理。如果出库数量较多时，将货物呈批推到仓库门口，利用固定式读写器与标签通信，对出库的货物的RFID电子标签采集，检查是否与计划对应，如有错误，尽快的人工处理。对于少量的货物，可以使用RFID手持式终端进行RFID电子标签的信息采集（手持扫描枪或RFID平板电脑），出现错误时，会发出警报，工作人员应该及时的处理，最后把数据发送到管理中心更新数据库完成出库。

3、盘点管理

按照仓库管理的要求，进行定期不定期的盘点。传统的盘点，耗时耗力，且容易出错。而这一切RFID把这些问题解决了，当有了盘点计划的时候，利用RFID手持式的终端进行货物盘点扫描，盘点服装的信息，可以通过无线网络传入后台数据库，并与数据库中的信息进行比对，生成差异信息实时的显示在RFID手持终端上，供给盘点工作人员核查。在盘点完成后，盘点的信息与后台的数据库信息进行核对，盘点完成。在盘点的过程中，系统通过RFID非接触式读取（通常可以在1~2米范围内）非常快速方便地读取服装货物信息，与传统的模式相比，会提高很多效率和盘点的准确性。

4、基本信息管理

对货物的属性进行设置管理，主要功能有，添加，编辑，删除，查询仓库中存贮货物的基本属性。这样就可以针对不同的企业的经营产品的属性进行设置，保证其符合每个企业的的个性化需求。也可以对仓库进行划分位置，可以以仓库、区域、货位等为单位进行划分，从而对大型的仓库做到管理更精确。各层级仓库管理人员可以针对不同维度的库存信息进行查询与相关的业务操作。

5、系统信息管理

充分考虑系统的扩展性与安全性，提供合理的、确保系统安全的工具。系统管理主要完成系统运行参数进行校正，维护等。完成权限分配、数据表单的增加、修改、删除等操作。同时具有完备的登录程序（用户名和口令）。不同的人员赋予不同的权限，由系统管理员进行设置。系统中还提供了一键数据备份与恢复功能，进一步保证了业务数据的安全性与连续性。

6、数据统计分析

系统可以按照时间、数量等要素，形成统计报表，明晰周转周期和效率，方便对库存管理业务流程的计划和控制，统的运行能够加快货物出入库速度，从而增加库存中心的吞吐量，能够给管理者与决策者提供及时准确的库存信息，能够提高货物查询的准确性，降低库存水平、提高物流系统的效率，以强化企业的竞争力。

第三篇：采用有源RFID的仓库管理系统设计方案

采用有源RFID的仓库管理系统设计方案 1 引言

我国仓库管理的现状不容乐观，大多数仓库还停留在比较原始的人工管理阶段，需要投入大量人力成本来对仓库中货物和进出仓库的车辆、集装箱的信息进行登记管理，这样不但造成人力资源的浪费，而且有较高的出错率。仓库管理是物流管理中很重要的一个环节。

近年来，一些先进的现代化管理技术被引入到国内，如建立数据库来保存货物信息，被动式的电子标签也被尝试应用于货物信息登记之中。但是上述技术还是需要较多的人工操作，特别是信息的采集过程，需要通过一些手持式设备，来进行货物和车辆的信息登记。

无线射频自动识别技术(Radio FrequencyIdentification，俗称电子标签)是全球物流领域最新的应用技术，把RFID本身的技术优点与仓库管理的需求相结合，可以很好地解决目前仓库管理中的问题，提高工作效率。本文结合有源RFID 技术，通过对仓库环境的实地考察，设计了从硬件到软件的架构系统，利用RFID 和无线网络，实现了一套具有实际使用价值、高效且低成本的仓库管理系统。RFID技术概述

RFID 技术利用无线射频方式在射频读写器和射频标签之间进行非接触双向数据传输以达到目标识别和数据交换的目的。识别工作无须人工干预，反应速度快，抗干扰能力强，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。具有快速自动扫描、体积小、信息容量大、耐久性强、可重复使用、安全保密性高、便于携带等特点。

根据实现的方式不同，RFID 可分为两类：有源RFID和无源RFID。无源RFID 的电子标签上不带电池，其工作所需要的全部电源都依靠转换接收到的阅读器发送的电磁波而获得，所以其阅读器的发射功率一般较大。与之相反，有源RFID 的电子标签自身具备电池，可提供全部器件工作的电源，因而相应阅读器的发射功率要求不高，而且有效阅读距离也较前者有所增加。本文提出的仓库管理系统，考虑到有源RFID的上述优点，基于此技术实现。仓库管理系统

3．1仓库管理概述

目前的仓库管理主要分成三部分：一是进出货物信息的记录和管理：二是进出车辆(集装箱)的相关信息的记录；三是仓库内集装箱的定位。对于前两部分的需求，目前绝大多数的仓库还是采用人工记录的方法，造成人力成本和出错率高等问题。本文所提出的基于有源RFID 的仓库管理系统主要用于满足第一、第二部分的需求，可以有效地提高仓库管理的效率。

3．2系统架构

整个仓库管理系统如图11所示。仓库内的货物都是由货车装载，通过仓库大门运入仓库内的。货物有时放置在集装箱内，因此，本系统中的RFID移动节点，即标签，通常安装在货车(集装箱)内。由于任何货物进出仓库都必须经过大门，因此RFID固定节点，即读卡器，被安装在仓库大门上，它与客户端PC机通过USB线相连接。同时，PC客户端又通过覆盖整个仓库的2．4G无线局域网与作为服务器端的PC机相连接，而作为服务器端的PC 机是整个系统的总控制台。读卡器收到的信息通过PC客户端最终返回给PC控制台。

3．3硬件设计

节点的硬件框图如图2。其中控制芯片和射频芯片分别选用Silicon C8051 F31 0 和ChipconCCI 1 O0。其中RFID 移动节点安装了FreescaleMMA726O加速度传感器，用来获取货车(或集装箱)当前的运动状态。移动节点还利用MCU 内部1 6KB大小的Flash储存货物信息。同时，RFID固定节点安装了FT232串口转USB芯片，用于和控制台通过USB接口通讯。电源方面，移动节点采用11 00mA手机电池供电，固定节点采用外接电源供电。

本系统中RFID读卡器和标签之间的通讯频率设置在433MHz，而是常见的2．4GHz。采用433MHz作为射频芯片通讯频率，基于以下考虑：433MHz频率对传输环境要求较低，由于本系统是在仓库中使用，考虑到仓库有大量的货物堆放，和移动节点可能被安装在车辆(或集装箱)内，因此对于传输的穿透性要求较高。相比之下，2。4GHz更适合在空旷地点传输。另外，本系统对于传输的距离(1 00米左右)和速率的要求都不高，经过实际测量后433MHz频率完全可以胜任。软件设计

4．1软件体系结构

RFID节点的软件结构如图3所示。这里引入无线传感器网络(wSN)中物理层和介质访问控~J(MAC)层的概念，是将WSN技术与RFID技术的一种融合。通过构建这两层协议栈，可以使RFI D系统具有更清晰的软件体系结构。

在硬件之上，是各个硬件模块的驱动，包括SPI、串口、片内Flash、加速度传感器和射频芯片CC11 OO驱动。其中，CC11 00驱动又是物理层的一部分，提供了射频芯片的频率等参数设定和无线收发功能。物理层之上是本系统设计的MAC 层协议栈。

MAC层协议栈包括，RFID数据包格式的定义、节点地址的分配和数据包的发送接受。其中共定义了1 2种类型的RFID数据包，4种用于门禁管理，8种用于货物管理；RFID的网络地址由一个字节表示；并设计了4个函数用于数据包的发送与接收。在驱动和物理层之上，除MAC层之外，还定义了一部分系统调用来提供MCU和射频芯片的状态切换，移动节点运动状态的探测和货物管理中货物信息在Flash上的记录等功能。以上介绍的各协议层详细结构如图4所示。

有了底层软件结构的支持，在最上层的软件体系结构对应的是OSI模型中应用层和网络层的功能，实现了门禁管理、货物管理等功能。这一层分为上下两层，下层对应网络层的职能，为RFID 读卡器和标签之间的通信设计了一套带低功耗算法的通信规约(见4。2节)。基于网络层的通信规约，门禁和货物管理这两大功能才能在应用层进行实现。

4．2 RFID通信规约

如4．1节所述，RFID读卡器和移动节点之间的通信规约构成仓库管理系统两大主要功能的软件基础。通信规约的设计主要分成两部分，一部分用于移动节点的定位时的数据通信，另一部分用于货物信息查询和管理时的数据通信。

首先，本系统中采用了RSSI算法来对移动节点进行定位，RSSI算法根据节点之间通信时信号的强弱作为定位的参数。但是由于信号强度与距离并非完全表现为单调关系，所以根据实际测量的信号强度数据，把定位精度降低，以5米为单位，把每5米内的信号强度取平均值，这样就得到了信号强度和距离之间单调递减的关系。基于这点，就可以根据RSSI算法对移动节点进行定位。

具体定位过程如下：采用类似TCP／IP协议中二次握手协议，确保通信的鲁棒性。读卡器广播位置查询请求，此请求中包含代表不同范围的N个阈值。当移动节点接受到此请求，检测当前信号强度值，把它与这N个阀值分别进行比较，确定自己目前所处的位置，并进行应答。当读卡器接收到某个标签的应答，则再向该标签发送一个二次确认请求，标签回复此请求。这时读卡器才认为对这个标签定位成功，并通过串口把结果返回到控制台。

对于第二类货物查询管理的通信，具体过程如下：PC控制台向读卡器发送货物管理命令。货物管理命令包括查询、修改、增加和删除某辆货车(或某个集装箱)中的货物信息。当读卡器接收到指令后，把指令转发给移动节点，移动节点根据指令的内容，在内部Flash中进行相应的操作，如查询和修改，并把结果返回给读卡器。读卡器收到结果后返回给控制台，控制台更新数据库。

4．3低功耗算法

本系统中，移动节点设计成有源RFID，那么低功耗就成为一个必须要解决的问题。本系统中应用了以下几个方法实现低功耗算法。首先，移动节点不工作时出于睡眠状态，平均3秒钟唤醒一次，每次唤醒4ms左右。由于睡眠状态下功耗可以忽略不计，因此实际使用的功耗约为唤醒状态的1／1 000。其次，移动节点可以利用加速度传感器检测当前自己的运动状态，如果节点在移动中，说明货物很可能正在通过仓库大门，这时为了监控的正确性，把唤醒时间缩短到0．5秒：而平时当节点静止时，可以增加唤醒的时间间隔。这一方法可以使电量得到 好的分配，进一步降低功耗。其三，在进行定位时，移动节点会记录自己上次所处的位置，如果在新的一次查询中，自己位置并未发生变化，则不再和读卡器进行下一步通信，直接进入睡眠状态。

4．4数据加密

此外，由于RFID通过射频芯片进行数据的传输，传输过程的数据存在被截获的可能，从而导致仓库信息的泄露或被恶意更改。因此，在系统应用层协议栈的设计中，加入数据加密。这样保证了应用层以下处理的数据都是加密后的数据，也就是说传输过程的数据包都是经过加密的。当接受节点收到数据包，并逐层解析到它的应用层是才会加密的信息在返回到控制台后，才由控制台进行解密，这样可以保证仓库数据的安全性，使此系统适用于对安全性要求较高的军用仓库中。总结

本文提出了基于有源RFID的仓库管理系统，不仅给出了硬件设计方案和节点间的通信规约的设计，并且加入低功耗算法，使得系统能切实地应用于仓库管理，对于提高仓库的车辆和集装箱进出管理，以及记录货物信息有重要的实际意义，可以很大程度地降低人力成本，提高效率。

第四篇：RFID仓储管理系统

RFID仓储管理系统的目的主要是使用RFID技术，来实现物资的实时监控与管理，从而实现物资的集中式实时管理。再结合网络技术、传感技术、GPRS定位技术等多种技术，配合人员管理、车辆管理等其他管理系统形成一套实时、高效的管理体系。使企业更具备竞争力。

使用RFID 仓储管理系统，可以对仓储各环节实施全过程控制管理，并可对物资进行库位、批次、保质期、配送等实时RFID 电子标签管理（数据直接写入与物资对应的电子标签中），实现对整个收货、发货、补货等各个环节的规范化作业，还可以根据不同的需求制作多种合理的统计报表。RFID 技术引入仓储物流管理，去掉了手工输入的步骤，解决库房信息陈旧滞后的弊病。RFID 自动识别技术的现代化仓库管理系统，能有效地对仓库流程和空间进行管理，实现批次管理、快速出入库和动态盘点。帮助仓库管理人员对库存物品的入库、出库、移动、盘点、配料等操作进行全面的控制和管理，有效的利用仓库存储空间，提高仓库的仓储能力，在物料的使用上实现即使进出库的‘零库存’概念，最终提高仓库存储空间的利用率，降低库存成本，提升市场竞争力。RFID 技术与信息技术的结合帮助商业企业合理有效地利用仓库空

1）物资实时监控及定位管理

23）库位动态分配、物资动态移库、并库、物资信息化）实时库位监控、查询，对物资实现“无序排放有序管理”

4）物资安全管理：期限保护、防盗、温度湿度等实时监控

5）人力物力资源动态综合分配

6）仓库系统综合盘点功能

功能模块大体可以分为

系统管理、标签管理、查询管理、收货管理、入库管理、拣选管理、出库管理、盘点管理、库位实时监控等模块

第五篇：RFID阅览室管理系统的设计论文

一、RFID技术的工作原理和优势

1.RFID系统的工作原理如图2所示，操作人员通过主机向RFID读写器发送识读指令，读写器接到指令后向外发送特定的电磁波，有源标签接收到电磁波后结束睡眠状态，利用自带电源驱动芯片和电路向读写器发送电子编码，无源标签利用接收到的电磁波驱动电路和芯片，向读写器发送电子编码，读写器接收到电子编码后，将其传送给主机，主机对编码进行相应的处理后，得到物体的相关信息，完成物体的自动识别。RFID技术作为一种新型的自动识别技术，具有诸多优点：

(1)可应用形态多样：相对于磁卡和IC卡来说，RFID标签体积更小，且其识读效果受标签形态的影响较小，根据实际需要，RFID标签既可以制作成可粘贴标签，也可以制成耳标、纽扣、腕带等，使用灵活性强。

(2)标签抗损坏能力强；传统的条形码打印在纸上或物体表面，在某些环境条件或者黑暗条件下容易产生损坏，无法识读信息，RFID标签采用电子芯片存储物品信息，在绝大多数情况下可准确识别，且标签不易被损坏。

(3)RFID标签存储容量更大；一维码容量十分有限，二维码的信息容量比一维码的容量大的多，最大可存储3000个字符，RFID标签的容量可以做成二维码的几十倍，随着集成电路工艺的发展，记忆载体的存储容量也越来越大，RFID标签将具有更大的容量，可以满足更多的物品标识需求。

(4)RFID标签可重复使用；RFID标签的信息是存储在电子芯片之中的，如果在使用标签时配备可以对标签内容进行擦写的读写器，就可以实现对RFID标签内容的覆盖，实现标签的回收和重复使用。此外，RFID标签还具有安全性、高穿透性强、识别速率快等众多优点，RFID技术将是未来自动识别技术的支柱。综合电子标签的各种性能指标和智能阅览室的设计需求，智能阅览室的图书管理应该采用高频无源标签。

2.图书馆阅览室图书管理现状目前，图书馆图书管理系统主要使用一维条形码技术，条形码技术虽然在图书的借与还两个方面优势较为明显，但是由于其自身的一些缺点，无法在图书阅览室进行大规模应用，甚至有的阅览室根本就没有图书管理系统和门禁系统。

现有的图书馆借阅服务大多都已使用了一维条形码技术，然而在阅览室的图书管理则大多采用纯人工的管理方式，图书的管理仅靠图书名中文拼音第一个字母或英文名首字母来进行排序。由于阅览室管理人员十分有限，管理人员将大量的时间和精力花费在了对图书资源的盘点方面，如有无最新一期的杂志到架，读者是否违规将图书和杂志带出，当读者问及某一图书或杂志的去向时花费大量的时间查询等。因此，现有的人工管理阅览室图书资源的方式不仅效率低，而且也不利于提高服务读者的水平。

阅读是大部分读者获取最新科技知识的主要途径之一，当读者需要利用现有的图书管理系统查找某一图书时，依然采用逐个查找、逐个翻阅的方式，这需要读者浪费大量的时间在“找书”上，更何况有时还会出现花费大量的时间而没有找到书这种情况，浪费读者的阅读时间和阅读精力。总而言之，现有的单纯依靠人工管理的阅览室图书管理方式不仅需要耗费管理人员的大量精力去管理图书，而且管理出错几率也较大，同时读者也无法享受到快乐、舒适的阅读，现有的管理系统已经无法适应当代读者和管理人员的需求，结合物联网技术和智能管理技术，我们得出了智能阅览室图书管理系统的设计方案。

二、系统设计

1.系统功能设计基于现有阅览室管理方式的不足，智能阅览室图书管理系统按服务对象的不同，主要具有图书在架查询、图书定位、门禁系统等功能。

(1)图书检索和查询该功能主要是利用SQL数据库和JAVA语言程序设计技术组成一个图书管理系统软件，把图书的所有基本信息都存储到数据库中，如：图书书目、图书简介、图书出版信息等，当然也包括每一本图书所特有的唯一的RFID号。当读者需要阅读某一图书时，只需要在查询栏内输入图书的某一信息如书名、作者等，就可以轻松查询到图书是否在架，同样，管理员也可以利用查询功能进行必要的图书管理操作。当读者查找到此图书在架时可利用图书唯一的RFID编号查找该图书，RFID读写器和RFID中间件可以查询到图书具体在哪一个读写器的读写范围，并将信息显示在查询终端上，这样可以节约读者的大量时间，管理员也可以利用该功能进行图书管理，根据RFID标签的工作原理，管理员可以在特定的时间间隔内对图书进行一次整体扫描，查看一些贵重图书是否在架，检查除外借图书之外有没有图书丢失等，节约管理成本，提升管理效率。

(2)门禁系统在智能阅览室门口设立一对RFID门禁天线，可以实现对阅览室的安全管控。当读者违规将书籍拿到出口处时，若进入门禁系统天线的读写范围，门禁系统会发出警报，提示读者已经违规将图书资料带到了出口处，门禁系统将提示读者应该在阅读区内阅读图书，当读者在管理员处获得图书借阅权限后，门禁系统会开启对该图书RFID号的放行权限。图书馆管理员也可以利用门禁系统进行科学管理，比如对入馆的人员进行统计，对图书馆工作人员进行考勤等。

2.系统硬件设计关于智能阅览室的硬件设计，应遵从“方便读者、便于管理”的理念，硬件连接图如图5所示。为了让读者体验智能阅览室带来的更多的阅读便利，应在阅览室内部放置若干个查询终端，查询终端可以实现图书信息的检索、查找等功能。每个终端应该与管理员主机相连接；阅览室内部的RFID阅读器应该根据读写范围确定，为了增强RFID阅读器的读写范围，可使用外加天线扩充高频读写器的读写范围。每个RFID阅读器应与管理员主机通过无线或有线的方式连接，它们之间可以相互通信；每一个图书应贴有唯一的RFID标签，标签采用RFID无源高频标签，为保证节约资源，尽量实现RFID标签的可重复使用；门禁系统应采用通道式RFID门禁天线，以上即为智能阅览室图书管理系统硬件设计的方案。提出了智能阅览室的设计方案，通过对现有图书馆管理现状的分析并结合RFID技术，详细阐述了智能阅览室图书管理系统的功能以及硬件的设计方案，对未来智慧图书馆的建设具有一定的参考意义。