第9章基于RFID的数字化仓库管理系统设计与实现

1、基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理的数字化仓库管理系统设计与实现系统设计与实现教学设计教学设计物流信息系物流信息系 米志强米志强2011.8.9 RFID技术，使得该技术现在迅速成为全球瞩目的焦点，并被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一！一一、案例识读与分析案例识读与分析二二、基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原理的数字化仓库管理系统原理三三、基于基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计四四、基于基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的实现的数字化卷烟仓库管理系统的实现主要内容主要内容五五、实训与实践实训与实践 vRFID

2、烟草数字化仓库物流管理系统烟草数字化仓库物流管理系统一、案例识读与分析一、案例识读与分析案例分析与讨论：案例分析与讨论：利用利用rfidrfid创造更高效率创造更高效率 (1)通过上述案例，分析通过上述案例，分析RFID技术在烟草数字化仓库物流管理中起到什么技术在烟草数字化仓库物流管理中起到什么作用？作用？(2)请分析请分析RFID技术对烟草数字化仓库物流管理的业务流程？技术对烟草数字化仓库物流管理的业务流程？1.基于基于RFID的数字化仓库管理系统体系结构的数字化仓库管理系统体系结构 基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统从功能上可以划分为四层的数字化仓库管理系统从功能上可以划分为四层

3、体系结构体系结构，如图如图9-59-5所示。所示。 二、基于二、基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原理的数字化仓库管理系统原理图图9-5系统体系结构系统体系结构第一层是数据采集层。第一层是数据采集层。采集数采集数据流进行过滤和集成的预处理。据流进行过滤和集成的预处理。第二层是通讯层。第二层是通讯层。把采集来的把采集来的数据传递到数据传递到WMSWMS数据库。数据库。第三层是系统应用层。第三层是系统应用层。实现对实现对采集的数据进行管理、仓库管采集的数据进行管理、仓库管理信息系统（理信息系统（WMSWMS）和提供外）和提供外部访问接口。部访问接口。第四层是系统集成层。第四层是系统集成层。将

4、基于将基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统和的数字化仓库管理系统和企业原有信息系统企业原有信息系统EISEIS（Enterprise Information Enterprise Information SystemSystem）互连，使企业内部信）互连，使企业内部信息更加透明化。息更加透明化。2.基于基于RFID的数字化仓库管理系统组成的数字化仓库管理系统组成 系统由软件和硬件两个方面组成。基于系统由软件和硬件两个方面组成。基于RFIDRFID的数字化仓库的数字化仓库管理系统的体系结构决定系统应至少具有以下硬件设备，如管理系统的体系结构决定系统应至少具有以下硬件设备，如图图9-69-6所

5、示：所示： 图图9-6系统硬件组成系统硬件组成（1 1）车载单元。）车载单元。车载单元通过无线网络连车载单元通过无线网络连接器与主控系统进行连接。接器与主控系统进行连接。（2 2）主控系统。）主控系统。主控计算机连接网络控制主控计算机连接网络控制器，通过数据线与无线网络连接器、出库器，通过数据线与无线网络连接器、出库门和入库门的识读器及识别天线和货位导门和入库门的识读器及识别天线和货位导航指示器进行连接。航指示器进行连接。（3 3）手持单元。）手持单元。手持单元通过无线网络访手持单元通过无线网络访问主控计算机。问主控计算机。（4 4）仓库设施。）仓库设施。将仓库划分为具有相应识将仓库划分为具有

6、相应识别电子码的不同货位，其中包括所处仓库、别电子码的不同货位，其中包括所处仓库、货区、货架及每个独立货品存放区。管理货区、货架及每个独立货品存放区。管理人员将货位电子码写入货位识别电子标签，人员将货位电子码写入货位识别电子标签，读去电子标签就可获取货位。读去电子标签就可获取货位。二、基于二、基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原的数字化仓库管理系统原理理3.基于基于RFID的数字化仓库管理系统功能的数字化仓库管理系统功能 基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统是在传统的仓库管理系统的的数字化仓库管理系统是在传统的仓库管理系统的基础上引入基础上引入RFIDRFID技术，包括以下功能：

7、技术，包括以下功能： （1 1）自动数据采集。）自动数据采集。RFIDRFID无线射频识别技术的引入到仓库管理中，只需要无线射频识别技术的引入到仓库管理中，只需要通过读写器所在的位置，即可无接触式的读取一批货物的信息。通过读写器所在的位置，即可无接触式的读取一批货物的信息。（2 2）单据管理。）单据管理。对仓库的日常作业的出入库单据，货位调整单据进行管对仓库的日常作业的出入库单据，货位调整单据进行管理。完成单据的录入，货位的分配以及指令的生成和监控功能。理。完成单据的录入，货位的分配以及指令的生成和监控功能。（3 3）可视化的货位管理。）可视化的货位管理。通过提供货位管理功能，当系统库存与实际

8、库存通过提供货位管理功能，当系统库存与实际库存有出入时对货位库存信息进行维护。有出入时对货位库存信息进行维护。（4 4）硬件设备管理。）硬件设备管理。提供对仓库内的手持设备，提供对仓库内的手持设备，RFIDRFID读写器，叉车进行注读写器，叉车进行注册管理功能。册管理功能。（5 5）基础数据查询。）基础数据查询。提高仓库单据，库存等数据查询功能和维护功能并可提高仓库单据，库存等数据查询功能和维护功能并可生成各种报表。生成各种报表。（6 6）提供外部访问接口。）提供外部访问接口。系统提供的外部访问接口，将有利于供应链上信系统提供的外部访问接口，将有利于供应链上信息的透明化，防止牛鞭效应的产生，减

9、少企业的安全库存。息的透明化，防止牛鞭效应的产生，减少企业的安全库存。二、基于二、基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原理的数字化仓库管理系统原理4.基于基于RFID的数字化仓库管理系统作业流程的数字化仓库管理系统作业流程 基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统的数字化仓库管理系统主要业务流程有入库管理，主要业务流程有入库管理，货位调整，盘存管理，出库管理货位调整，盘存管理，出库管理。如下图所示。如下图所示。 图图9-89-8系统业务流程系统业务流程二、基于二、基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原理的数字化仓库管理系统原理4.基于基于RFID的数字化仓库管理系统作业流程的数字化

10、仓库管理系统作业流程 基于基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统的数字化仓库管理系统主要业务流程有入库管理，主要业务流程有入库管理，货位调整，盘存管理，出库管理货位调整，盘存管理，出库管理。如下图所示。如下图所示。 图图9-89-8系统业务流程系统业务流程二、基于二、基于RFIDRFID的数字化仓库管理系统原理的数字化仓库管理系统原理1.系统设计目标系统设计目标 本系统的目标是建立一号成品库数字化仓库管理系统，实本系统的目标是建立一号成品库数字化仓库管理系统，实现以托盘为单位的可视化的电子货位管理，并在出库扫码环节现以托盘为单位的可视化的电子货位管理，并在出库扫码环节通过通过RFIDRFID

11、标签实现与一号工程对接；具体目标如下：标签实现与一号工程对接；具体目标如下：三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计（1 1）通过应用）通过应用RFIDRFID技术实现货物先进先出。技术实现货物先进先出。（2 2）实现自动的出入库管理和实时库存信息查询。）实现自动的出入库管理和实时库存信息查询。（3 3）通过电子显示屏显示库区货位信息及其产品信息。）通过电子显示屏显示库区货位信息及其产品信息。（4 4）实现一号成品库一楼两个仓间的以）实现一号成品库一楼两个仓间的以RFIDRFID托盘为单位的电子货托盘为单位的电子货位管理，二楼两个仓间以库区为

12、单位的电子货位管理。位管理，二楼两个仓间以库区为单位的电子货位管理。（5 5）通过）通过RFIDRFID电子化托盘实现与一号工程对接，提高成品仓库的电子化托盘实现与一号工程对接，提高成品仓库的出库效率。出库效率。（6 6）在工业企业和商业公司之间实现直接托盘运输。）在工业企业和商业公司之间实现直接托盘运输。（7 7）在建立数字化仓库管理系统的基础上，通过各种网络建立实）在建立数字化仓库管理系统的基础上，通过各种网络建立实时的物流信息共享平台，实现物流信息的共享。时的物流信息共享平台，实现物流信息的共享。2.系统结构设计系统结构设计将仓库大致分为五个大的作将仓库大致分为五个大的作业区域：业区域：

13、（1 1）货架区：）货架区：采用驶入式货架放采用驶入式货架放置已经组好盘的成品烟。置已经组好盘的成品烟。（2 2）暂存区：）暂存区：采用横梁式托盘货采用横梁式托盘货架放置少量从货架区移出的烟。架放置少量从货架区移出的烟。（3 3）临时存放区：）临时存放区：用来存放已经用来存放已经到库，但还没有安排货位的物到库，但还没有安排货位的物品。品。（4 4）组盘区：）组盘区：分为入库组盘区和分为入库组盘区和半成品库内组盘区，对入库件半成品库内组盘区，对入库件烟和半成品烟进行组盘（对出烟和半成品烟进行组盘（对出入库都只接受托盘的仓库可减入库都只接受托盘的仓库可减少此区）。少此区）。（5 5）发货区（出库口

14、）发货区（出库口）：根据发：根据发货单发货，并通过显示屏显示货单发货，并通过显示屏显示出库信息。出库信息。三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-12（a）RFID数字化仓库平面布局示意图（西仓间数字化仓库平面布局示意图（西仓间A库）库）2.系统结构设计系统结构设计将仓库大致分为五个大的作将仓库大致分为五个大的作业区域：业区域：（1 1）货架区：）货架区：采用驶入式货架放采用驶入式货架放置已经组好盘的成品烟。置已经组好盘的成品烟。（2 2）暂存区：）暂存区：采用横梁式托盘货采用横梁式托盘货架放置少量从货架区移出的烟。架放置少量从货架区

15、移出的烟。（3 3）临时存放区：）临时存放区：用来存放已经用来存放已经到库，但还没有安排货位的物到库，但还没有安排货位的物品。品。（4 4）组盘区：）组盘区：分为入库组盘区和分为入库组盘区和半成品库内组盘区，对入库件半成品库内组盘区，对入库件烟和半成品烟进行组盘（对出烟和半成品烟进行组盘（对出入库都只接受托盘的仓库可减入库都只接受托盘的仓库可减少此区）。少此区）。（5 5）发货区（出库口）发货区（出库口）：根据发：根据发货单发货，并通过显示屏显示货单发货，并通过显示屏显示出库信息。出库信息。三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-12

16、（b）RFID数字化仓库平面布局示意图（西仓间数字化仓库平面布局示意图（西仓间B库）库）3.3.系统软件体系结构设计系统软件体系结构设计 本系统在此基础上进行改造，需要本系统在此基础上进行改造，需要将一号成品仓库已有系统集成将一号成品仓库已有系统集成到本系统中。使用一号成品仓到本系统中。使用一号成品仓库已有功能的接口向本系统提库已有功能的接口向本系统提供供RFID信息和以及与其绑定的信息和以及与其绑定的条码信息。同时由于一号成品条码信息。同时由于一号成品仓库内出入库时已有仓库内出入库时已有RFID读读写器，并且一号成品仓库中的写器，并且一号成品仓库中的叉车不方便安装叉车不方便安装RFID读写器

17、，读写器，因此本系统在出入库校对时，因此本系统在出入库校对时，没有采用一般的数字化仓库的没有采用一般的数字化仓库的设计方法，而在每库区分别挂设计方法，而在每库区分别挂上上LED屏，实时显示库区信息屏，实时显示库区信息和仓库作业信息和仓库作业信息。三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-149-14系统的体系结构图系统的体系结构图 4.4.主控机系统结构主控机系统结构三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-159-15主控机系统主控机系统 由三个子系统组成：由三个子系统组成：主

18、控机子系统、叉车电子货位导主控机子系统、叉车电子货位导航子系统和服务器消息处理子系统航子系统和服务器消息处理子系统。服务器消息处理子系。服务器消息处理子系统是主控机子系统和叉车电子货位导航子系统信息交互的统是主控机子系统和叉车电子货位导航子系统信息交互的枢纽。主控机子系统采用先进的枢纽。主控机子系统采用先进的Internet技术、技术、BS三层三层结构和结构和CS多层结构相结合的设计方式。多层结构相结合的设计方式。 5.5.系统功能设计系统功能设计三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-16 9-16 服务器消息处理子系统的功能服务器

19、消息处理子系统的功能 服务器消息处理子系统是驻留并在服务器端实时运行的消息接收及转发系统。服务器消息处理子系统是驻留并在服务器端实时运行的消息接收及转发系统。服务器消息处理子系统的应具有以下几个方面功能：服务器消息处理子系统的应具有以下几个方面功能：各个客户端，包括主控机子系各个客户端，包括主控机子系统、叉车电子货位导航子系统采用统、叉车电子货位导航子系统采用TCPTCP协议连接到服务器端，在连接时负责客户端协议连接到服务器端，在连接时负责客户端用户登录验证；储存转发叉车作业指令及状态信息；实时实施刷新用户登录验证；储存转发叉车作业指令及状态信息；实时实施刷新LEDLED显示屏信息显示屏信息和

20、叉车的指令状态。和叉车的指令状态。如图如图9-169-16所示：所示：5.5.系统功能设计系统功能设计三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-17 9-17 主控机子系统的功能主控机子系统的功能 按照主控机子系统功能，可将其模块设计分为以下几个部分：电子货按照主控机子系统功能，可将其模块设计分为以下几个部分：电子货位管理、电子显示屏，入库管理和出库管理，如图位管理、电子显示屏，入库管理和出库管理，如图9-179-17所示。所示。 入库流程设计入库流程设计三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理

21、系统的设计图图9-19 入库流程图入库流程图出库流程设计出库流程设计三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-19 入库流程图入库流程图货位调整流程设计货位调整流程设计 三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-19 入库流程图入库流程图货位调整流程设计货位调整流程设计 三、基于三、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的设计的数字化卷烟仓库管理系统的设计图图9-19 入库流程图入库流程图1.1.系统开发工具系统开发工具四、基于四、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系

22、统的实现的数字化卷烟仓库管理系统的实现 本系统采用本系统采用JAVAJAVA开发平台和开发平台和ECLIPSEECLIPSE开发工具中提供的开发工具中提供的RCPRCP框架设计。数据库采用框架设计。数据库采用SQL Server 2005SQL Server 2005。 JAVA编程语言是一个简单的、面向对象、分布式、健壮、安全与系统无关、可编程语言是一个简单的、面向对象、分布式、健壮、安全与系统无关、可移植高性能、多线程和动态的语言。移植高性能、多线程和动态的语言。JAVA的跨平台性使得开发的基于的跨平台性使得开发的基于RFID的数字的数字化卷烟仓库管理系统可以在不同的系统上使用，这样在以后

23、可以方便地进行系统的化卷烟仓库管理系统可以在不同的系统上使用，这样在以后可以方便地进行系统的扩展和二次开发。扩展和二次开发。 ECLIPSE是是IBM公司开发的一款强大的公司开发的一款强大的JAVA开发工具。它倡导插件开发开发工具。它倡导插件开发RCP（Rich Client Platform）、采用客户端平台的思想是基于）、采用客户端平台的思想是基于ECLIPSE插件开发的一插件开发的一种应用。通过种应用。通过RCP可以快速构建应用程序，提高系统的稳定性。可以快速构建应用程序，提高系统的稳定性。 SQL Server 2005是运行于是运行于Windows操作系统的，面向分布式客户机操作系统

24、的，面向分布式客户机/服务器结服务器结构的关系型数据库管理系统，是新一代电子商务、数据仓库和数据库解决方案。构的关系型数据库管理系统，是新一代电子商务、数据仓库和数据库解决方案。SQL Server 2005适合本系统的应用需求。适合本系统的应用需求。2.2. 服务器消息处理子系统的实现服务器消息处理子系统的实现 四、基于四、基于RFIDRFID的数字化卷烟仓库管理系统的实现的数字化卷烟仓库管理系统的实现 服务器消息处理子系统采用服务器消息处理子系统采用JAVAJAVA网络编程方式来实现和客户端的交网络编程方式来实现和客户端的交互。服务器和客户端的交互过程如图互。服务器和客户端的交互过程如图9-229-22所示。系统的整个通信过程为：所示。系统的整个通信过程为：（1）客户端（主控机、叉车）向服务器发送）客户端（主控机、叉车）向服务器发送请求，按照请求，按照TCP协议连接到服务器上；协议连接到服务器上；（2）主控机客户端通过）主控机客户端通过TCP协议向服务器端协议向服务器端发送请求和指令；发送请求和指令；（3）叉车客户端通过）叉车客户端通过TCP协议向服务器端发协议向服务器端发送请求，查询指令；送请求，查询指令；（4）叉车客户端通过）叉车客户端通过TCP协议向服务器端发协议向服务器端发送指令状态信息；送指令状态信息；（5）服务器