基于RFID的物流仓储管理系统分析与设计

摘要：针对传统仓储管理模式中普遍存在的业务流程多，跟踪困难，周转效率较低，物流管理信息处理不及时和手段落后，从而影响企业竞争力的问题，在分析传统物流仓储管理方式不足的基础上，提出了在物流仓储领域应用RFID技术的巨大优势来解决上述问题。对基于RFID的物流仓储管理信息系统进行了需求分析，通过对传统物流仓储业务流程进行分析研究，给出了物流仓储业务流程的信息和过程结构，并建立了基于RFID技术的仓储业务系统实施架构方法。
关键词：射频识别；物流仓储；管理系统；系统架构

0 引言
    仓储管理就是对仓库及仓库内的物资所进行的管理，是仓储机构为了充分利用其具有的仓储资源，提供高效的仓储服务所进行的计划、组织、控制和协调过程，它是现代物流最为重要、必不可少的基本环节之一。
    传统仓储管理模式普遍存在人力成本偏高、业务流程多、货品跟踪困难、资金和货品周转效率较低、物流管理的信息和手段落后等缺点，已不能保证正确的进货、库存控制及发货，因此会导致管理费用的增加，服务质量难以得到保证，从而影响企业的竞争力。传统的物流仓储管理系统只能实现货品信息的“静态化”管理，而无法实现对物流全过程的实时跟踪和监控。RFID技术具有无接触式、大容量、快速、高容错、抗干扰和耐腐蚀、安全可靠的信息识别等特点，其在物流仓储管理中得到了较好的应用。

1 基于RFID的物流仓储管理系统系统需求分析
    基于传统物流仓储管理存在的问题，本文提出了基于RFID的物流仓储管理系统，根据对实际仓储管理流程的分析，该系统应满足以下几个方面的需求：
    (1)仓储管理最基本的需求就是要通过货品的存储管理满足企业提高响应能力和效益的目标。
    (2)仓储管理需要实现存储、出入库、盘点、拣货等环节的自动化的要求，规范业务流程。提高货品查询的准确性，加快货品出入库速度，从而增大库存中心的吞吐量。畅通的业务流程是保障高响应能力和高效仓储管理的基础，因此仓储管理需要采用科学的管理流程及组织结构来使其管理具备优化、无冗余、并行作业的特点。
    (3)仓储管理要求能够减轻管理人员的工作量，提高工作效率。
    (4)仓储管理的可视化已经成为供应链管理中一个比较重要的方面。可视化的库存管理能够使库存管理人员甚至于供应链上各个节点的相关人员及时、准确地掌握物品的位置、状况、活动等信息，实现库存信息自动化收集及供应的及时辅助决策，从而实现库存管理的无纸化作业和提高仓库管理水平和质量。

2 基于RFID的物流仓储管理系统关键业务流程
    基于RFID技术的仓储管理系统的核心是：每件货物都附加了电子标签，相应地在仓库各入口的通道处设置RFID读写器。货物在通过读写器时，读写器即可通过货物上的电子标签获得货物的信息。库内各货架中间和出库通道也设置一定数量的RFID手持终端或无线车载数据终端，以追踪货物在库内的信息和出库时的信息，实现仓储管理系统对货物从入库开始的自动识别、定位、输送、存取、出库等全部作业过程的信息化管理。
2．1 入库业务流程
    基于RFID技术的仓储管理系统的入库业务流程如图1所示。

    (1)仓储管理员通过仓储管理信息系统获取入库作业指令，了解相关业务细节(如入库时间、送货车辆牌号、物品清单等)的有关资料信息。
    (2)系统根据入库物品情况，选择仓库，然后根据所选的仓库进行物品库区和储位的分配，做好接货时间、人员、接货地点和装卸设备的预入库准备。
    (3)物品到待检区时，入库门口的固定RFID读写器读取电子标签中的信息，系统将实际入库信息与预入库信息进行比较，按照一定的逻辑判断验证电子标签信息与入库物品信息是否相符。若出现错误，则由系统输出提示信息，并由相关业务部门的工作人员解决；如无误，系统将按最佳的存储方式，自动分配库位，并把具体位置下载到无线数据终端通知叉车司机。
    (4)叉车司机运送允许入库的物品到指定的位置，用手持式读写器读写库位标签信息，核对位置无误后把货物送入库位。
    (5)入库处理业务结束后通过手持RFID读写器上传数据至数据库，完成对物流管理信息系统相应信息的更新操作。电子标签中的数据也需要更新即写入该操作的时间，这样做可以实现对物品的追踪。
2．2 盘点业务流程
    基于RFID技术的仓储管理系统的盘点业务流程如图2所示。

    (1)根据物流管理信息系统盘点计划选择要盘点的仓库，库区等，并制定盘点表，生成盘点清单。
    (2)堆跺机定位到需要进行盘点的货位后，信息系统通过无线网络控制RFID读写器开始读取数据。RFID读写器通过无线网络将盘点数据传送到信息系统，信息系统计算每个货位上的货物数量的系统统计数量与盘点数量的差异。
    (3)库存管理主要是完成盘点作业，同时还可以进行库存调整管理、库存浏览、货物库存分布查询和储位货物分析等。
2．3 出库业务流程
    基于RFID技术的仓储管理系统的出库业务流程如图3所示。

    (1)仓储管理员通过仓储管理系统获取出库作业指令，了解相关作业细节(如出库时间、接货车辆牌号、物品清单等)的有关资料信息，制定出库计划，编制出库单。
    (2)出库单被下载到叉车车载终端，通知叉车司机到指定库位置，然后用手持读写器读／写库位标签，系统确认库位正确后，从库位上取出制定货物。
    (3)分拣。取出的货物被送上自动分拣设备，安装在自动分拣设备上的自动识别装置在货品运动过程中阅读RFID标签，识别该物品属于哪一个客户订单。RFID信息系统随即控制分选运输机上的分岔结构把物品拨到相应的包装线上进行包装以及封口。
    (4)出库验证。物品被运送到出库口处，手持移动设备扫描验证货物信息，核对无误后按要求进行准许出库操作，并进行装车作业。装车时要注意是否有货损情况发生，若有要立即向相关单位的业务部门的工作人员报告，并按其提出的处理意见进行处理。
    (5)出库完毕，完成对系统相应信息的更新操作。电子标签中的数据也需要更新。

3 系统架构
3．1 C／S结构
    客户机／服务器(Client／Server，C／S)结构软件分为客户机和服务器2层，其结构如图4所示。客户机具有一定数据处理和存储能力。通过把应用软件的计算和数据合理地分配在客户机和服务器两端，可以有效地降低网络通信量和服务器运算量。该结构可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户端和服务器端来实现，降低了系统开销。对于用户请求，如果客户机能够满足就直接给出结果；反之则需要交给服务器来处理。例如调用存放在服务器上的公用数据，服务器对这些数据进行一些客户看不见的处理后还给客户。因此该模式可以均衡事务的处理，充分保证数据的一致性。

3．2 B／S结构
    B／S(Browser／Server)结构即浏览器和服务器结构，它是由浏览器、Web服务器、数据库服务器3个层次组成。该结构的核心部分是Web服务器，它负责接收远程的HTTP查询请求，然后根据查询的条件到数据库服务器获取相关数据，再将结果翻译成HTML和各种页面描述语言，传送回提出查询请求的浏览器。
    同样浏览器也会将更该、删除、新增数据记录描述语言的请求申请至Web服务器，由后者与数据库联系完成这些工作，其结构如图5所示。

    该系统在选择架构方式时，既考虑了C／S结构的成熟性，又考虑了B／S结构的先进性，两者结合得到如图6所示的结构模式。由于C／S结构的安全性比B／S结构好，在仓储业务内部采用C／S结构；B／S结构主要用于仓储管理系统与外部信息的交互，公共信息的查询和发布。

4 结语
    本文对基于RFID的物流仓储管理信息系统进行了分析和设计。首先对基于RFID的物流仓储管理信息系统进行了需求分析；其次在对传统仓储业务流程进行分析的基础上，给出了基于RFID技术的仓储业务流程及系统的架构，以期对RFID在物流仓储管理中的实际应用研究有一定的参考价值。