RFID大客流定位管理统计系统设计方案

第一篇：RFID大客流定位管理统计系统设计方案

上海慧物智能科技有限公司

RFID大客流定位管理统计系统

设计方案

一、概述

主题公园，博物馆，艺术馆，医疗机构，各类会展等都涉及大客流的管理疏导，过去主要靠人工监控客流情况，技术上最多利用摄像头监控辅助了解各个区域客流情况，进行人工干预。随着物联网技术的发展，尤其是RFID技术的成熟，对人员的实时监控管理有了新的技术手段，使得大客流的管理更加科学化，自动化。

RFID定位技术已经成功运用于物流管理，煤矿井下人员定位，车辆管理等方面，随着经济的发展，尤其是上海世博会的成功举行，大型会展，各种公园景点吸引越来越多人的参观游览，使我们意识到对大客流，多人员聚集的监控管理统计急需在技术上有新的突破，为此我们上海慧物智能科技有限公司（以下简称‘上海慧物’）开发了RFID大客流定位管理统计系统。

该系统主要利用植入门票中的RFID芯片，结合安装于各景点，展台，作品，橱窗等处的传感器，通过读取各个位置上人员随身门票中的RFID芯片信息，统计各处人员聚集情况，流动顺序，通过对这些信息的分析，及时调整人流数量，方向。对数据的统计，通过分析客人的兴趣还能用于对展台，景点，橱窗等的安排，提高效率和经济效益。

三、系统功能及特点

3.1功能

3.1.1人员身份识别定位

通过安装于各展台，作品等处的传感器读取门票，参观证和工作证中RFID卡内的编号，在数据库中核对人员信息，以区分人员身份，包括成人游客，儿童游客，贵宾，工作人员等的身份识别，并根据传感器物理发布情况，确定人员所处位置，进行相应的处置，并将人员身份和位置信息储存于数据库服务器，便于日后统计分析。

3.1.2客流监控疏导

根据获取的各人员位置信息，系统实时统计各入口，通道，展厅等区域人员数量，及时在监控终端通过声音等提示对拥挤位置预警，安排工作人员疏导客流，提高人流速度，提高参观人数，杜绝安全隐患。

3.1.3安全监控

对一些禁止游客，参观者进入的场所，危险区域，特定参观区域，贵重展品可以通过安装的传感器读取卡内编号，通过系统核实该人员身份，及时报警，提示注意；对人员拥堵区域及时预警，安排工作人员疏通客流，避免引发踩踏等恶性事件，提高场馆安全。

3.1.4统计分析

对数据服务器数据库历史数据的挖掘分析，生成各类统计报表，分析客流人员构成，行为模式，消费模式，各展品或展台停留时间，关注人数，客流高峰时段等，便于管理组织者合理安排展厅，参观项目，排列顺序，提高参观人数，提高场馆利用率，创造更好的经济效益。

3.2系统特点

3.2.1人员识别的高可靠性

高度的识别可靠性，100%的前端识别率；

极高的防冲突性，能同时识别多个人员；

高度的识别稳定性（误码率小于10万分之1）；

3.2.2客流监控的实时性

采用L-H调度算法优化系统数据处理能力

各传感器实时上传给服务器读到的RFID卡编号，网络数据量小，不存在传输延迟，数据库服务器处理能力强，前端管理系统能及时处理所有数

据，在监控终端实时反映现场情况。

3.2.3强大的数据统计分析能力

优秀的数据分析算法，强大的前端报表生成能力。

3.2.4安装实施的方便性

传感器一体化结构设计，无需外接天线或地感；

有成熟的安装支架，安装流程。

3.2.5系统运行的稳定性

高抗干扰性；

内部电路高度集成化，器件故障率最小化。

四、系统结构及原理

4.1 含RFID标签的门票，参观证，工作证

每个RFID标签都有唯一编码，当进入传感器识别范围时，接受到传感器发出的微波识别问询信号后，发射给传感器携带自身编号的信号。

4.2 安装于各展台场馆的RFID无线标签传感器

传感器连续发射射频信号，当含RFID标签的门票，参观证，工作证进入射频信号范围，反馈自身编号后，通过通讯电缆将编号上传给数据服务器。

4.3 数据采集服务器

将接受自RFID无线标签传感器的标签编号实时记录进数据库，便于前端管理分析软件处理

4.4 监控终端

通过安装于各工作站的前端软件，实时获得展厅场馆的客流信息，并生成各类统计报表。

入口入口

2携带RFID标签的参观者

携带RFID标签的VIP参观者

管理人员

安保人员

RFID传感器

五、结束语

以上提出了一种低成本的室内射频识别(RFID)大客流人员定位管理统计系统，该系统为各会展组织者，博物馆艺术馆管理者，主题公园经营者提供全新的客流管理解决方案，统计分析手段，提高场馆的安全性，高效性，经济性。

第二篇：商场客流检测统计系统

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商场客流检测统计系统一、行业背景

依据实际用途划分，客流统计系统的应用主要有两个方面：

一方面，客流统计是解决人员密集场所安全问题的重要手段。这类需要主要存在于车站、机场、比赛场馆等客流量特别集中的区域。当人数超过某一设定的预警值时或者有异常发生（例如大规模人群流动或某个体出现异常行为）能够及时报警引起注意。对这些场所的客流进行实时的有效监控，加之预警功能的辅助，能够更好地保障车站、场馆的正常运营。为解决人员密集场所安全监控问题，在08年北京市安监局已经将“人员密集场所生产安全客流监控与分析平台”开发纳入科技发展计划。

另一方面，客流统计是商家提高管理效率和经营业绩的重要途径。这方面的应用主要体现在商场、超市、购物中心、连锁店等场合。通过对进出客流的统计分析，可以合理的为店铺选址或者为商品选择适当货柜；可以客观的决定档铺的租金及价格水平；可以更合理的布置广告，检验促销活动、广告宣传等的实际效果。还可以更科学的分配营业员的数量和调整营业时间等等。可以说，以客流数据为基础，通过对历史数据的深入挖掘与分析，客流统计系统为商家提供了一系列重要的市场研究手段。

客流量的统计和分析是一项重要的市场研究手段，国外几乎所有大型商场和连锁商业网点在进行市场和管理决策前都必须进行的环节。随着商业竞争加剧，商业模式逐步由传统坐商向极具主动性的行商转变，对日常客流特征进行分析显得尤为重要。通过对商场、连锁店客流量进行连续精确检测，获取其随时间的变化趋势和不同网点间的对比统计，并在此基础上结合内部信息系统，深层分析过往客流特征，揭示其与商场营运策略、营销技术和内部管理间的内在关系，客观评价已有推广效益，规划未来的市场策略，为管理决策者提供极有价值的信息。

二、客流统计系统简介

3D客流统计系统是由我公司核心研发团队总结多年国外相关项目经验，自行研发的新型智能客流分析系统，拥有全部知识产权。客流分析不仅能够提供准确的客流信息，而且可以提供一整套先进的数据分析方法，像日客流报表、最繁忙时间统计、进出客流分项对比分析

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等等。它以直观图表的形式反应给管理者，提供导出Excel或pdf文件作为档案保存或决策的原始数据资料，为经营者提高管理效率提供有价值的信息。

客流统计服务器是实时监控人群流动情况的先进智能系统。该系统基于“视频识别的视频客流检测系统”，主要通过采集视频图像，在线提取视频场景指定范围（包括时间和空间范围）内密集人群中的头部特征参数，动态跟踪移动的对象，分析对象特征并识别，实现密集人群的计数输出，并通过网络将数据传输至上位机，由上位机软件进行数据的存储、统计、分析、内网共享数据、对外数据发布。

该系统开发了一种帧间总体运动信息和帧间边缘运动信息相结合的运动目标检测技术，可准确地提取运动目标的特征，并剔除掉光影、光线变化等因素的影响，有效识别出运动目标（人），快速、稳定地统计出客流量，检测精度高达90%以上。

客流量的统计对于商业结构企业来说是非常重要的，有效精准的管理已成为商业营销成败的重要因素。本系统可为大型商业系统综合管理的和运营决策提供及时准确的数据参考，科学、有效地对客流量进行时间、空间上的分析，并快速及时的做出经营决策，为商业、零售业营销模式的成功奠定基础。

商场客流是一个很容易受到各种因素影咱的范畴。不同的商场，由于受交通、地理位置、特色等因素制约，客流在数量、层次等方面均大相径庭。同一商业街区的商场由于气候、时间、营销因素以及宏观经济因素、政治法律因素等影响，客流也会呈现出很大的差别，这是客流的不确定性特征。

3D商场客流统计系统，能记录商场在每个出入口的进出人数，并记录时间和出入口位置，在统计中心，通过测量的客流基础数据，可以方便的建立客流模型，进行各种统计分析，例如在某一时间段内对某个出入口的客流量进行统计，某段时段在商场的客流人数等。

三、系统功能特点

“简洁、高效”是客流统计系统™的设计理念。我们把最为繁琐、复杂的智能视频分析计算放置于后台，时刻保障计数的准确性与稳定性，把简单、易用的界面留给用户。

3.1数据获取方式

客流量统计分析系统主要采用视频采集方式获取原始数据。

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3.2运行平台

该系统的视频数据处理模块采用专为视频应用设计的嵌入式DSP处理器；后台管理软件能在Windows Server（2003/2008）/xp系列平台正常运行。硬件以及软件要求很低。可以为用户节省很大一部分不必要的成本。

3.3处理能力

每台客流量分析主机应保证处理4路视频数据，数据上传更新时间为2分钟。快速的数据上传速度，为用户提供更可靠、更新、更及时的数据。

3.4强大的查询功能

提供任意时段客流分布、对比、汇总；查询每日最繁忙时刻、滞留人数最多时刻、人均滞留时间等；每周进出客流统计、同期对比；各通道、门口进出人数对比，对比等等。可以节省很多需要人工汇总的繁琐工作，并且为商场客流统计智能化做出很大贡献，用户可以轻松的根据统计好的报表对商场的管理做出更好的规划。提高商场的智能化管理，为商场的销售额做出贡献。

3.5对客流信息进行深度数据分析

可按年、月、周、日生成分析报告，提供丰富图形及报表数据，给决策者作为重要数据参考；

3.6统计报告

客流量统计分析系统提供在线统计报告。统计报告可分类展现统计图表，并采用各种图形（如折线图、棒图、饼图、面积图）来展现数据，增加了报告的可读性。

3.7产品特点

高准确率，综合准确率≥90% ；嵌入式系统具有高可靠性；支持远程服务；高可服务性；适应各种复杂的现场环境（能正确区分光影与实物）；最好的性价比 ；用户使用权限分级控制，对低级用户系统管理配置信息隐藏保密；主要用于商业分析。

四、客流统计系统方案描述 4.1系统结构设计

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TES是一个分布式的信息采集系统．主要由三部分组成。传感器：安装在商场的自动扶梯口以及升降电梯门口。

监控设备：安装在传感器旁边，传感器将测得得信号发送到旁边的监控设备中，监控设备记录时间、出入口位置、进出人数等要素存储在监控设备中，待下班后通过IC卡将数据交给公司统计中心。

软件：安装在中心计算机上。公司统计中心有一IC卡读写器，读写器将IC卡内的数据传给计算机，在计算机中，装有专门的统计分析软件----客流模型分析软件，该软件结合客流统计测到的客流数据，可以建立多种形式的客流模型，如时间断面的客流模型，不同空间的客流分布模型等。统计结果可以用多种图形图表方式表现出来。

4.2系统设计目标

 通过对每层楼上下客流的检测分析，最后建立的客流模型分析应包含以下结果：  能检测进入购物中心的总人数  能检测平均顾客流量  能检测购物中心内部的人流量  能检测购物中心人员占有率  能检测总销售时间  能检测平均驻留时间  能检测单位面积购物者人数

五、系统构成及原理

客流检测系统是一种采用了多通道数据采集方法，包括压力和红外探测，从多种角度和多种感知形式去采集了最全面的人流信息。从而实现了多种数据的处理高性能融合，克服了单通道数据处理所无法克服的技术瓶颈，从而使系统达到了更高的准确率和鲁棒性。基于压力分析、红外探测的客流检测系统可以以分钟为单位记录商场在每个出入口的进出人数，并记录时间和出入口位置，在统计中心，通过测量的客流基础数据，可以方便的建立客流模型，深圳市华天成科技有限公司

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进行各种统计分析，例如在某一时间段内对某个出入口的客流量进行统计，某段时段在商场的客流人数等。

客流检测方面有多年的经验，并拥有相关的专利，开发的客流检测设备已应用在多个领域,如交通领域,并且通过国家智能交通中心的鉴定,成为国家智能交通中心的推荐产品。

系统主要由智能化的视频客流检测仪、上位机软件以及网络通讯组成。视频客流检测仪用于在线采集、处理视频图像，实时统计客流数据并存储，可主动或根据远程控制指令上传数据。该设备主要包括电源模块、CCD摄像机、AD转换模块、中央处理器、存储模块、显示模块、键盘、232通信接口。上位机软件主要用来录入和采集各种基础数据，通过对商场、各门信息、客流量和顾客通过门口时间的采集，可方便地建立客流模型，进行各种统计分析，例如在某一时间段内对所有门口客流量进行统计，对某一个大门总的客流量统计。对于统计结果，系统可以用表格、直方图、折线图等图表方式显示，有助于优化设计新增或变动的商场大门开放，帮助制定商场客流统计分析的近期和中长期规划。

视频客流检测设备上传数据时，可适应GPRS、3G等多种网络通讯方式进行传输，将数据传输到互联网上固定IP地址的上位机，通过安装在前端服务器的服务端程序将这些数据保存至数据库服务器。

客流统计系统广义上也可分为前端和后台两部分。前端由若干摄像机构成，具体数量根据现场通道和门的数量而定。前端负责采集视频信号，并将信号通过视频线缆传输到后台。后台负责对信号进行采样、分析、处理和记录。后台从逻辑上可以分为视频分析服务器、录像存储服务器、SQL Server数据库以及IIS Web 服务器，他们在具体实施上可以共用一台机器。

视频分析服务器负责处理多路输入视频信号，在经过去噪、前景提取、色彩纹理特征匹配、跟踪、识别等计算机视觉算法后将得到的计数信息存放在SQL Server数据库服务器。输入视频信号同时经过录像存储服务器保存在本地硬盘供将来查询。IIS web服务器主要提供数据的分析与查询功能，它负责响应用户浏览器（支持IE、FireFox等等）的查询请求，应用先进的数据挖掘与分析技术对SQL Server数据库中的流量记录进行分析处理，最终将结果以统计图表和报表反馈给用户。

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六、国内外同行业分析

客流检测产品在目前行业内可以说是百花齐放、百家争鸣，存在众多厂商，不同的产品采用不同的技术，每种技术都有它的特点和独特性，目前包括激光、视频，红外，压力踏板等多种技术；由于客流检测产品应用范围较广，分布不同的行业，目前还未有统一的技术规范，导致各种产品性能差异较大，虽然有部分厂家宣传产品精度大于98%，但实际使用效果远远达不到这个精度。

客流检测产品有几个关键的特征，在人群密集环境下的检测精度是否保持正常高精度，产品保持正常精度的持续时间(至少应大于3年)。如果客流检测系统的精度不高，几乎会失去使用客流检测的本质意义，例如检测精度在70%，在这样的精度下，还不如不采用客流检测设备，有经验的管理人员肉眼估计都有可能达到这个精度。

高精度客流检测是指在人群密集情况下保持高精度检测。客流检测产品采用的技术差异较大，不少产品在人群稀疏情况下，检测精度可以达到要求，在人群一旦密集的情况下，检测精度大大降低，使客流检测发挥的作用大打折扣，甚至产生误导副作用。

我公司研发的客流监测统计系统提出一种高精度客流检测技术，它基于激光扫描技术，实现宽通道高密集人群的客流精确检测。客流检测产品应用范围较广，包括商场、公园、展览馆、娱乐场所、剧场、银行等场所，本文着重讨论高精度客流检测技术在商场行业的应用。

七、客流统计系统收益分析

谁掌握信息，谁就掌握财富。在新世纪的信息社会里，处处都有可利用的信息，只要我们用高科技的手段采集和分析信息，就可以把握住商机。利用商场客流检测系统后，商场可以有以下收益：

 可以利用报表中的各种综合统计数据更好地管理购物中心；  提高宣传和广告的效益、监测促销活动的实际效果；  掌握顾客平均驻留时间，研究增加驻留时间的新手段；

 评价店内各专卖店的顾客吸引力，确定其对增加中心客流量的贡献；  根据各时间段客流数量，更好的规划当班员工数量；

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 根据人均消费，研究增加消费的办法和途径；

 系统给出指定区域内的人流分布状况，给出黄金位置的分布状况，商家可以据此对货物场所进行重新分配，以获取最大利润；

 商家可通过对历史人流数据进行建模，依次对短期内未来人流进行预计；

 商家可以通过观察人流曲线中发生异常的部分，和当时商场发生的时间取得联系，找出各种时间对人流的影响，从而改善销售状况；

 系统可给出不同时间段（不同季节、每周的不同时间或每天的不同时间）的人流变化，商家可以通过分析这些数据，合理分配服务人员的作息时间，以及店铺的从而达到资源的最佳配置；

 给出不同区间、时间的人流、销售比较情况，从而可以帮助管理者从一定侧面衡量工作人员的工作能力。

总之，通过客流检测和统计，可以发掘客流的内在规律，从而为公司制定和调整经营策略、公关策略、促销策略、价格策略、商品进货选择、商场布局、服务方式和内容等提供客观、科学的依据等。通过每天的客流变化规律的统计，可以很好的安排商场工作时间，从而提高销量；通过客流量的对比，有效评估所举行的推广活动，对营销和促销投资回报进行有效评估；通过客流量、销量和成交量的统计，可计算客流人群的平均购买量和提货率，为评估商场服务质量及工作人员水平提供依据；通过对历史销量和客流量的对比，可以有效的分析商品种类及各项管理策略对流量及销量的影响，进而更好的进行管理决策，提高销量；通过对不同时段客流量的统计，使管理人员可以在客流高峰期增加工作人员，提高服务质量，进而增加销售；在空闲时减少工作人员，避免出现人员浪费；显示当前客流状态和变化趋势，对流量较大的区域采取预防突发事件的措施，并可实时观察商场当前的停留人数，从而对电力、维护人员及安防人员等进行合理调整，控制商场运做成本。

第三篇：办公楼宇RFID人员定位系统

办公楼宇RFID人员定位系统

RFID人员定位应用背景

随着信息技术的发展，各大企业对办公场地安全保密的要求越来越高，对员工工作监管力度的逐渐加大，办公楼宇内的人员定位管理系统渐渐被提到各大企业信息化管理的规划上来。天津小蜜蜂提出的楼宇人员定位管理系统，利用有源RFID技术，通过定位器、标识卡及基站等终端设备，可无接触式自动快速地实现人员身份识别、实时定位、轨迹跟踪、进出门管理、工作区域规划设置以及访客管理等一系列的功能。

RFID人员定位系统设计

该方案主要是利用有源RFID技术，通过定位器、标识卡及基站等终端设备，利用RFID无线通信技术将标识卡信息传输到基站，基站将接收到的无线信息上传到后台监控中心，根据软件系统中设置的区域信息进行人员位置分析，实现定位。从而实现对楼宇内人员的身份识别、定位跟踪和轨迹查询等功能。

办公楼RFID人员定位功能实现

身份识别

通过给楼宇内不同人员配备不同的身份标识卡，系统可以对不同类别的人员进行身份属性管理，通过身份识别授权或规定人员不同的权限或管理措施。

实时人员定位

针对楼宇内人员流动情况分区域管理与监控，系统能够根据不同人员佩戴的射频卡信息，实时显示人员的位置及状态信息，并且配合使用定位器，系统可精确定位到楼层，房间和走廊等。

进出门管理

系统可实时判断人员进门或出门的准确时间，记录人员进出门的信息。如设定异常时间或异常人员进、出门的规则，系统一经识别异常行为，将自动记录并报警。

实时区域汇总

可实时显示监控区域的人员分布情况，实时显示人员的位置及状态。显示区域信息，实时更新信息。包括区域历史信息纪录查询。

报警管理功能

超时报警

对指定人员设置，在某些指定区域内停留不得超过指定时间，如果超过指定时间就会报警，可以限制楼宇人员在指定区域的停留时间。

区域禁出禁入报警

针对不同的楼宇内人员，对某些重点区域设置禁入/禁出设置，如果有不相干人员非法进入/进出指定区域则马上报警，提醒相关管理部门采取行动。

访客管理

外来访客可在门口登记处，刷身份证自动将信息登记系统，登记人员可发给访客一张访客卡，该访客卡与身份证信息关联。访客持访客卡，系统可实时监控访客在楼宇内的位置。一旦访客进入禁入区域，系统将时报警，自动发送该客短信“XX区域禁止入内”。

第四篇：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。

第五篇：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