第一篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

摘要

近年來，物流業(yè)快速發(fā)展,處于物流中心環(huán)節(jié)的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),也隨之加快了發(fā)展步伐.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速進(jìn)步,倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)已向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展.射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)作為新一代自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其具有的顯著優(yōu)勢(shì),在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注。

無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳遞方面，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。在倉(cāng)庫(kù)中采用RFID作為信息傳遞的載體, 可以有效避免人工輸入可能出現(xiàn)的失誤，大大提高入庫(kù)、出庫(kù)、驗(yàn)貨、盤點(diǎn)、補(bǔ)貨等工作的效率。推廣RFID技術(shù)，讓該技術(shù)盡快發(fā)揮其對(duì)物流行業(yè)強(qiáng)大推動(dòng)作用，是國(guó)際物流企業(yè)技術(shù)應(yīng)用的大趨勢(shì)。

本文在對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理的深入學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，將RFID技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)信息采集接口中，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于RFID自動(dòng)出入庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)。其中研究的重點(diǎn)是RFID標(biāo)簽與條碼信息的關(guān)聯(lián)以及基于RFID出入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)。

本文通過使用深圳當(dāng)代讀寫器，RFID標(biāo)簽等硬件設(shè)備，以及Eclipse，SQL Server等軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的良好結(jié)合。在數(shù)據(jù)采集方面實(shí)現(xiàn)了條碼信息與RFID標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)，而在出入庫(kù)過程中屏蔽掉了條碼錄入的不確定性以及低精確性，實(shí)現(xiàn)了基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)管理。

在倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集中應(yīng)用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)貨品的動(dòng)態(tài)出入庫(kù)管理，極大地提高了對(duì)出入庫(kù)產(chǎn)品信息記錄采集準(zhǔn)確性，同時(shí)使貨品跟蹤，實(shí)時(shí)查詢更為高效。

關(guān)鍵詞：RFID，關(guān)聯(lián)，自動(dòng)出入庫(kù)

I

The design and implement of the interface of information-collection in warehouse management

Abstract Recently，with the rapid development of logistic，the storage system，in the central tache of the logistic developed quickly.With the fast development of computer technology and automatic technology，the storage system became automated and intelligentized.Radio Frequency Identification(RFID)technology as a newly Auto-ID technology，it has distinct advantages，and its application in storage system draws widely attention.RFID has special predominance in data-collection and data transfer.Apply RFID as the carrier of information transfer，we could avoid the mistake by manual work in input efficiently，and enhance the efficiency of en-warehouse，ex-warehouse，check and complementarity.To promote RFID technology，and to make full use of its impetus to logistic，is a trend in the application of international logistic corporation.After studying the configuration and working principle of RFID System，the paper apply RFID technology to the interface of information-collection in warehouse，and make a warehouse management prototype system based on RFID in en-warehouse and ex-warehouse come true.The paper play emphasis on the association of RFID transponder and barcode and the implement of en-warehouse and ex-warehouse based on RFID.In this thesis，using Shenzhen Drf Reader，RFID transponder and software Eclipse，SQL Server，we make the combination of hardware and software come true.In data-collection，we combine RFID transponder and barcode，and in the process of en-warehouse and ex-warehouse，we avoid the uncertainty and low accuracy caused by barcode input，and implement automated en-warehouse and ex-warehouse based on RFID.Apply RFID technology in the information-collection of warehouse management system，we could make the goods en-warehouse and ex-warehouse automated，and enhance the accuracy of the record of the goods.Meanwhile，we could make the track of the goods and real-time query more efficiently.Keywords: RFID，combination，automated en-warehouse and ex-warehouse

II

目錄

摘要....................................................I ABSTRACT...............................................II 1 緒論..................................................1 1.1 課題背景...........................................................................................1 1.2 目的及意義.......................................................................................1 1.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀...................................................2 1.4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排.......................................................................5 2 射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介......................................7 2.1 典型的RFID系統(tǒng)............................................................................7 2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型...................................................................7 2.3 無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類...............................................................8 2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理.............................................................10 2.5 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處.........................................11 3 開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介...................................12 3.1 軟硬件環(huán)境.....................................................................................12 3.2 ECLIPSE開發(fā)環(huán)境............................................................................12 3.2.1 Eclipse平臺(tái)簡(jiǎn)介.......................................................................12 3.2.2 Eclipse環(huán)境特點(diǎn).......................................................................13 3.3 JAVA語言及相關(guān)技術(shù).....................................................................13

III 3.3.1 Java編程語言...........................................................................13 3.3.2 JDBC技術(shù).................................................................................14 4 倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)................................15 4.1 需求分析.........................................................................................15 4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo).........................................................................................16 4.3 設(shè)計(jì)流程.........................................................................................16 4.3.1 系統(tǒng)總體框架..........................................................................16 5 倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)................................23 5.1 信息采集接口的實(shí)現(xiàn).....................................................................23 5.2 出入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn).........................................................................25 5.2.1 連接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)..........................................................25 5.2.2 入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)......................................................................25 5.2.3 出庫(kù)管理...................................................................................31 6 總結(jié)與展望...........................................37 6.1 全文總結(jié).........................................................................................37 6.2 不足及展望.....................................................................................37 致謝...................................錯(cuò)誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)...............................................39

IV 緒論

1.1 課題背景

目前，倉(cāng)庫(kù)管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理，其弊病顯而易見，它需要投入大量人力進(jìn)行規(guī)范物品的放置、定期整理盤點(diǎn)以及出入庫(kù)登記等工作，這使得倉(cāng)庫(kù)管理工作十分繁瑣，浪費(fèi)時(shí)間。因此，把射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)管理比較理想，這也是RFID技術(shù)一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。

建立一個(gè)基于RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)，支持成品及原輔料倉(cāng)庫(kù)數(shù)字化管理，包括出入庫(kù)管理、電子貨位管理、溫濕度監(jiān)測(cè)等功能。為充分利用倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)空間并提高貨物出入庫(kù)的效率和準(zhǔn)確性，以托盤為電子貨位管理的基本單位，通過在每個(gè)托盤上應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)可視化的電子貨位管理，并通過貨位優(yōu)化分配規(guī)則，實(shí)現(xiàn)貨物先進(jìn)先出管理。能對(duì)庫(kù)區(qū)溫濕度信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能通過電子顯示牌進(jìn)行顯示。

RFID技術(shù)是構(gòu)建數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)最為關(guān)鍵的技術(shù)。通過建立數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息自動(dòng)化，促進(jìn)生產(chǎn)過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化，提高生產(chǎn)效率，降低庫(kù)存和資金占用，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2 目的及意義

信息采集作為倉(cāng)庫(kù)管理的重要組成部分，關(guān)鍵所在。信息采集的準(zhǔn)確性不僅影響到倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)管理，而且對(duì)整個(gè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的庫(kù)存管理的自動(dòng)化和智能化程度。目前，國(guó)內(nèi)物流中心大多采用的是條碼掃描技術(shù)作為倉(cāng)庫(kù)管理中貨物流和信息流同步的主要載體。條碼技術(shù)是一個(gè)無論在技術(shù)上還是標(biāo)準(zhǔn)上都趨于成熟的非接觸式識(shí)別技術(shù)。但是隨著企業(yè)對(duì)信息化要求的不斷提高，條碼技術(shù)在應(yīng)用中也存在許多無法克服的缺點(diǎn)。

電子標(biāo)簽作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它的出現(xiàn)使倉(cāng)庫(kù)管理煥然一新。電 1 子標(biāo)簽是用來標(biāo)識(shí)各種物品的一種新的識(shí)別技術(shù)，這種標(biāo)簽根據(jù)無線射頻識(shí)別原理（RFID,Radio Frequency Identification System）而生產(chǎn)，它與讀寫器通過無線射頻信號(hào)交換信息[2][3]。電子標(biāo)簽最大的優(yōu)點(diǎn)就在于：（1）可以實(shí)現(xiàn)非接觸、無視覺識(shí)別，因此完成產(chǎn)品識(shí)別工作時(shí)無須人工干預(yù)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（2）閱讀距離遠(yuǎn)，識(shí)別速度快，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)貨物快速出入倉(cāng)庫(kù)；（3）可進(jìn)行多目標(biāo)同時(shí)讀取，便于監(jiān)測(cè)大量貨物同時(shí)出入倉(cāng)庫(kù)[4][5]。上述優(yōu)點(diǎn)使電子標(biāo)簽完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息采集，最大限度地降低了人工干預(yù)，為自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為目前最具前景的物流信息采集技術(shù)，受到很多國(guó)際知名廠商和研究機(jī)構(gòu)的青睞。正是基于上述原因，本次課題采用基于電子標(biāo)簽的射頻識(shí)別技術(shù)替代應(yīng)用已經(jīng)較為成熟的二維條碼識(shí)別技術(shù),應(yīng)用到倉(cāng)庫(kù)信息采集系統(tǒng)中。

目前倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用RFID技術(shù)主要有兩種模式,一種模式是用電子標(biāo)簽全部替代條形碼；另一種模式是將電子標(biāo)簽和條形碼結(jié)合使用[6]。本課題將電子標(biāo)簽與條形碼關(guān)聯(lián)，并沒有完全摒棄傳統(tǒng)條形碼技術(shù)，而是把條碼信息作為產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)信息寫入到電子標(biāo)簽中。通過對(duì)RFID標(biāo)簽號(hào)和寫入信息的讀取實(shí)現(xiàn)基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)，這是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)重要的一步。實(shí)現(xiàn)了基于RFID的信息采集后，對(duì)倉(cāng)庫(kù)的生產(chǎn)運(yùn)作過程都通過標(biāo)簽化的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)的追蹤，便可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控庫(kù)存貨品狀態(tài)以及出入庫(kù)管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的可視化管理。

在強(qiáng)大的市場(chǎng)導(dǎo)向下，RFID技術(shù)在世界范圍內(nèi)必將引起一場(chǎng)重大的變革，它將成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。在現(xiàn)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的信息獲取及處理將成為企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。RFID技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于以信息化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代物流管理來說尤為重要。相信在不久的將來，RFID技術(shù)將逐步深入到現(xiàn)代物流管理的方方面面[7][8]。

1.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快，RFID產(chǎn)品種類也較多。如德州儀器公司（MI）、Motorola、Phillips、EM、iPico、Alien等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品，并且它們得產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。下面舉幾個(gè)RFID應(yīng)用的例子： 高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是RFID技術(shù)最成功得應(yīng)用之一。目前中國(guó)的高速公路發(fā)展非常快，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件。而高速公路收費(fèi)卻存在一些問題，一是交通堵塞，二是少數(shù)不法收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它費(fèi)接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，讓車輛高速通過收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)。

一般來說，對(duì)于公路收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)車輛的大小和形狀不同，需要大約4m的讀寫距離和很快的讀寫速度，也就是要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在900MHz以上，射頻標(biāo)簽一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?，F(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口分為兩個(gè)部分：自動(dòng)收費(fèi)口和人工收費(fèi)口。將天線架設(shè)在道路的上方，在局收費(fèi)口約50～100m處，當(dāng)車輛經(jīng)過天線時(shí)，車上的射頻標(biāo)簽被頭頂上的天線收到，以判別車輛是否帶有有效的射頻標(biāo)簽。如果沒帶標(biāo)簽，讀寫器指示燈指示車輛進(jìn)入不同車道，人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式。進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)口的車輛，養(yǎng)路費(fèi)款被自動(dòng)從用戶賬戶上扣除，且用指示等及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成，不用停車就可通過。擋車器將攔下惡意闖入的車輛。香港“駕易通”采用的就是射頻識(shí)別技術(shù)。裝有射頻標(biāo)簽的汽車能被自動(dòng)識(shí)別，無須停車?yán)U費(fèi)，大大提高了行車速度和效率[9]。

在生產(chǎn)流水線上用RFID技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視、提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約成本。

德國(guó)寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻標(biāo)簽，以便大量地生產(chǎn)用戶定制地汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)部和外部選項(xiàng)種選定自己所需要的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，就很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，他們值用可重復(fù)使用的射頻標(biāo)簽，該射頻標(biāo)簽上帶有詳細(xì)的汽車所需的所有要求，在每個(gè)工作電處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)的完成裝配任務(wù)[10]。

幾家著名的集成電路制造商在競(jìng)爭(zhēng)激烈的半導(dǎo)體工業(yè)中采用加入了射頻識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別工序控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)于超凈的特殊需要，使得在此應(yīng) 3 用RFID非常理想；而其他自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，如條形碼在如此苛刻的化學(xué)條件和超凈要求下就不適用。

晶片是集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵。一片8英寸（一英寸_2.54cm）的晶片可以制造出100～1000個(gè)。假如每片芯片零售價(jià)為100美元，那么一個(gè)晶片商所包含的芯片價(jià)便至少就是10000美元。一個(gè)晶片容器可裝25個(gè)晶片，4個(gè)晶片容器可同時(shí)進(jìn)行處理。那么一次誤操作造成的損失就達(dá)1000000美元。顯然，跟蹤每個(gè)晶片容器并消除誤操作是非常必要的。

在一個(gè)超凈車間里，通常能有800個(gè)位點(diǎn)。晶片容器要從一個(gè)位點(diǎn)移動(dòng)到下一位點(diǎn)。有時(shí)，晶片會(huì)因進(jìn)入了錯(cuò)誤的堆而造成損失。射頻識(shí)別系統(tǒng)將核查晶片堆、設(shè)備、工序和操作人員。如果其中任何一項(xiàng)的身份不對(duì)，設(shè)備將不能開始工作，同時(shí)向操作人員給出提示[10]。

利用電子物品監(jiān)視系統(tǒng)（Electronic Article Surveillance，EAS）的目的是防止商品被盜竊。系統(tǒng)是基本配置的RFID，內(nèi)存容量?jī)H為1比特，即開或管。它是基于從1930年就已知道的磁性物質(zhì)的特性，有四種主要技術(shù)：微波、磁場(chǎng)、聲磁、射頻。系統(tǒng)包括貼在物體上的射頻標(biāo)簽和商品出口處的掃描器。射頻標(biāo)簽在安裝時(shí)被激活，它在激活狀態(tài)時(shí)接近掃描器將會(huì)被探測(cè)到，這樣就會(huì)報(bào)警。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用，據(jù)估計(jì)每年消耗約60億套。

在貨物的跟蹤、管理及監(jiān)控方面，澳大利亞和英國(guó)的西思羅機(jī)場(chǎng)將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于旅客行李管理中，大大提高了分揀效率，降低了出錯(cuò)率。在幾年前，歐共體就要求從1997年開始生產(chǎn)的新車型必須具有基于射頻識(shí)別技術(shù)的防盜系統(tǒng)。而我國(guó)鐵路行包自動(dòng)追蹤管理系統(tǒng)還只是在計(jì)劃推廣之中，真正應(yīng)用還要假以時(shí)日。

在射頻卡應(yīng)用方面，1996年1月韓國(guó)就在漢城的600輛公共汽車上安裝射頻識(shí)別系統(tǒng)用于電子月票，實(shí)現(xiàn)了非現(xiàn)金結(jié)算，方便了市民出行。而德國(guó)漢莎航空公司則開始試用射頻卡作為飛機(jī)票，改變了傳統(tǒng)的機(jī)票購(gòu)銷方式，簡(jiǎn)化了機(jī)場(chǎng)人關(guān)的手續(xù)。在我國(guó)，射頻卡主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。上海、深圳、北京等地陸續(xù)采用了射頻公交卡。在未來的一、兩年，我國(guó)射頻卡應(yīng)用最大的項(xiàng)目將是第二代公民身份證。

我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃及全國(guó)范圍的金融卡網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的10年規(guī)劃，使一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及，可以說，我國(guó)射頻識(shí)別產(chǎn)品的市場(chǎng)是十分巨大的。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾家公司在引進(jìn)國(guó)外的新進(jìn)技術(shù)，開發(fā)自己的RFID系統(tǒng)。目前，在我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。不久的將來，我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用將在生產(chǎn)線自動(dòng)化、倉(cāng)儲(chǔ)管理、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)、貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別以及畜牧管理等方面有所突破。

MIT1999年在RFID和Internet的基礎(chǔ)上提出電子產(chǎn)品編碼（Electronic Product Code，EPC）研討會(huì)上首次公開展示其研發(fā)了近五年的EPC網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物物聯(lián)網(wǎng)“Internet of Things”,旨在提高現(xiàn)代物流、供應(yīng)鏈管理水平、降低成本。2003年11月1日，國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（EAN/UCC）成立了EPCglobal，正式接管了EPC在全球的推廣應(yīng)用工作。中國(guó)物品編碼中心在取得了國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)的唯一授權(quán)后，于2004年4月22日在北京成立了EPCglobal China。而作為物聯(lián)網(wǎng)象征的RFID技術(shù)有“得RFID者得天下”之勢(shì)，因此在EPC系統(tǒng)的推動(dòng)下RFID必將迎來更大的發(fā)展空間[11]。

1.4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排

本文主要內(nèi)容由四個(gè)部分組成：第一部分概述課題背景、課題研究的目的及意義、射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；第二部分詳細(xì)介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成，結(jié)構(gòu)，分類，工作原理以及應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域的好處；第三部分簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境以及相關(guān)語言，技術(shù)；第四部分詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，用實(shí)際的軟硬件實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)。

全文分為六個(gè)章節(jié)，具體安排為：

第一章緒論，簡(jiǎn)介課題的研究背景，目的及意義，射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀； 第二章詳細(xì)描述了射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分類，工作原理，以及應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)管理的好處； 第三章對(duì)本系統(tǒng)所使用的開發(fā)環(huán)境、語言以及相關(guān)技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹； 第四章詳細(xì)介紹了倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括需求分析，設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)流程；

第五章詳細(xì)介紹了倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程，包括信息采集，入庫(kù)，出庫(kù)的實(shí)現(xiàn)；

第六章對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)回顧，提出本文中的不足之處。其中第二、四、五章為全文的重點(diǎn)部分。射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 典型的RFID系統(tǒng)

射頻識(shí)別(即Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱RFID)技術(shù)是從90年代興起的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)[12]。

與磁卡、IC卡等接觸式識(shí)別技術(shù)不同, RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識(shí)別,因此它可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別,可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag),讀寫器(Read /Write Device)以及數(shù)據(jù)交換、管理系統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽也稱射頻卡,它具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。無源RFID系統(tǒng),即電子標(biāo)簽內(nèi)不含電池,電子標(biāo)簽工作的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供。電子標(biāo)簽接收射頻脈沖,整流并給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后作為工作電壓。數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯?？刂七壿嫿邮苤噶?完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作[13]。EEPROM用來存儲(chǔ)電子標(biāo)簽的識(shí)別號(hào)及其它用戶數(shù)據(jù)。有源RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽由電池供電,可以在較高頻段工作,識(shí)別距離較長(zhǎng),與讀寫器之間的通信速率也較高。RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)工作頻率的不同分為低頻、中頻及高頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)一般工作在100KHz～500KHz,中頻系統(tǒng)工作在10MHz～15MHz左右,它們主要適用于識(shí)別距離短和成本低的應(yīng)用中;而高頻系統(tǒng)則可達(dá)850MHz～950MHz及2.4GHz～5GHz的微波段,適用于識(shí)別距離長(zhǎng)和讀寫數(shù)據(jù)率高的場(chǎng)合。RFID系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是非接觸識(shí)別,因此可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽及高速運(yùn)動(dòng)的電子標(biāo)簽并且它的電觸點(diǎn)無須外露,所以它可以抵抗惡劣環(huán)境[14]。

2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖2.1所示。其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、讀頭、通信器、讀寫器（取 決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù)）。本文所采用的電子標(biāo)簽是可讀寫的，所以閱讀裝置可以稱為讀寫器。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無接觸）耦合；在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換[15]。

圖2.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型圖

2.3 無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類

無線射頻識(shí)別技術(shù)的分類有幾種[15]：

1、根據(jù)標(biāo)簽的供電方式分為有源和無源系統(tǒng)。

射頻標(biāo)簽可分為有源的和無源的兩種。有源射頻標(biāo)簽使用標(biāo)簽內(nèi)電池的能量，識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)幾十米甚至上百米，但是它的壽命有限并且價(jià)格較高；標(biāo)簽由于帶有電池，因此，有源標(biāo)簽的體積比較達(dá)，無法制作成薄卡（比如信用卡標(biāo)簽）。無源射頻標(biāo)簽不含有電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量作為自己的能量，它的重量輕，體積小，壽命可以非常長(zhǎng)，很便宜，可制成各種各樣的薄卡或掛扣卡；但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米到幾十米，且需要有較大的讀寫器發(fā)射功率。

2、按工作方式分類可分為主動(dòng)式系統(tǒng)和被動(dòng)式系統(tǒng)。

一般來講，無源系統(tǒng)為被動(dòng)式，有源系統(tǒng)為主動(dòng)式。主動(dòng)式的射頻系統(tǒng)用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器（讀頭），調(diào)制方式可為調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào) 8 相。被動(dòng)式的射頻系統(tǒng)，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號(hào)，在門禁或交通的應(yīng)用中適宜，因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍內(nèi)的射頻系統(tǒng)，在有障礙物的情況下，采用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)僅穿過障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻標(biāo)簽主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)。

3、根據(jù)標(biāo)簽的可讀寫性分為只讀、讀寫和一次寫入多次讀出卡。按讀寫方式將射頻卡分為三種:可讀寫(RW)、一次寫入多次讀出(WORM)和只讀(RO)RW卡成本比WORM卡和RO卡高，WORM卡是用戶可以一次寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變。RO卡存有唯一的號(hào)碼，不能更改，這樣具有較高的安全性。

只讀標(biāo)簽內(nèi)部只有只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）和隨即存儲(chǔ)器（Random Access Merror，RAM）。ROM用于存儲(chǔ)發(fā)射器操作系統(tǒng)程序和安全性要求較高的數(shù)據(jù)，它與內(nèi)部的處理器或邏輯處理單元完成內(nèi)部的操作控制功能，如響應(yīng)延遲時(shí)間控制、電源開關(guān)控制等。另外，只讀標(biāo)簽的ROM中還存儲(chǔ)有標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息，這些信息可以在標(biāo)簽制造過程中由制造商寫入ROM中，也可以在標(biāo)簽開始使用時(shí)由使用者根據(jù)特定的應(yīng)用目的寫入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡(jiǎn)單地代表二進(jìn)制中的“0”或“1”，也可以像二維條碼那樣，包含復(fù)雜的相當(dāng)豐富的信息。但這種信息只能是一次寫入，多次讀出。只讀標(biāo)簽中的RAM用于存儲(chǔ)標(biāo)簽反應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸過程中臨時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另外，只讀標(biāo)簽中除了ROM和RAM外，一般還有緩沖存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)調(diào)制后等待天線發(fā)送的信息。

4、根據(jù)工作頻率可以分為低頻、高頻及超高頻和微波系統(tǒng)

讀頭發(fā)送無線信號(hào)時(shí)所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率，基本上劃分為五個(gè)主要范圍：低頻（30～300kHz）、高頻（3～30MHz）和超高頻（300MHz~3GHz）以及微波（2.45GHz以上）。低頻系統(tǒng)一般工作在100～500kHz，常見的工作頻率有125kHz、134.2kHz；高頻系統(tǒng)工作在10～15MHz左右，常見的高頻工作頻率為13.56MHz；超高頻工作頻率為850～960MHz，常見的工作頻率為915MHz；微波工作在2.4～5GHz的微波頻段。低頻系統(tǒng)用于短距離、低成 9 本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤；高頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用；超高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和較高的讀寫速度的場(chǎng)合，如火車監(jiān)控、告訴公路收費(fèi)等系統(tǒng)。

5、根據(jù)工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。

按工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。識(shí)別距離在100cm以上的系統(tǒng)稱遠(yuǎn)程系統(tǒng)；識(shí)別距離lOcm至100cm的系統(tǒng)稱近程系統(tǒng)；識(shí)別距離在0.2cm至lOcm的系統(tǒng)統(tǒng)稱超近程系統(tǒng)。

6、根據(jù)電子標(biāo)簽種類不同。

根據(jù)電子標(biāo)簽種類的不同，標(biāo)簽與讀頭組成了四種系統(tǒng)，分別為：只讀被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，只讀主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)。

2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理

用圖2.2來說明RFID系統(tǒng)的工作過程，這個(gè)例子是無源系統(tǒng)，即電子標(biāo)簽為被動(dòng)電子標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)不含電源，電子標(biāo)簽的工作能量由讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供[15]。

2.2 讀寫器和電子標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

1.讀寫器天線發(fā)射能量形成電磁場(chǎng)，區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、工作頻率和天線尺寸。2.電子標(biāo)簽進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí)，接收到讀寫器的射頻脈沖，經(jīng)過整流后給電容充電。電容電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后作為工作電壓。

3.數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到控制邏輯部分，邏輯控制部分接收指令并完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。

4.如需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)制后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。

5.讀寫器接受到返回的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來決定數(shù)據(jù)的有效性，然后通過RS232，RS422，RS485或無線接口將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集 Middleware中。讀寫器發(fā)送的射頻信號(hào)除提供能量外，通常還提供時(shí)鐘信號(hào)，使數(shù)據(jù)同步，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

有源RFID系統(tǒng)的工作原理同上述的過程基本相似，只是其工作能量是由電池提供的。

2.5 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處

將RFID應(yīng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理。RFID完全有效地解決了倉(cāng)庫(kù)里與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理。它不但增加了一天內(nèi)處理貨物的件數(shù)，還能及時(shí)掌控這些貨物的一切信息；射頻標(biāo)簽貼在貨物所通過的倉(cāng)庫(kù)大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中心計(jì)算機(jī)里，該貨物的有關(guān)信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物被裝走運(yùn)往別地時(shí)，由另一讀寫器識(shí)別并告知計(jì)算中心它被放在哪個(gè)拖車上。這樣管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品，并可自動(dòng)識(shí)別貨物，確定貨物的位置。與傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)相比，射頻技術(shù)的引入使得倉(cāng)庫(kù)管理的面貌煥然一新。倉(cāng)庫(kù)管理的效率，準(zhǔn)確性都能得到顯著提高。另一方面，使得倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化程度提升，減少了人工介入的環(huán)節(jié)。總之，射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)益處多多，目前正得到業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注與重視[15][16][17]。開發(fā)環(huán)境及語言簡(jiǎn)介

3.1 軟硬件環(huán)境

為了進(jìn)行本課題的實(shí)驗(yàn)研究，需要配置以下環(huán)境: 硬件環(huán)境:微型計(jì)算機(jī)，內(nèi)存大小:512M。

軟件環(huán)境:操作系統(tǒng):windowsXP，開發(fā)平臺(tái):Eclipse,SQL Server 語言:Java語言及JDBC

3.2 Eclipse開發(fā)環(huán)境

3.2.1 Eclipse平臺(tái)簡(jiǎn)介

Eclipse最初是作為IBM內(nèi)部的一個(gè)輔助項(xiàng)目而誕生的，旨在為IBM提供一個(gè)在常用軟件基礎(chǔ)上集成其桌面工具的手段。自從加01年秋以開放資源的形式發(fā)布以來，Eclipse取得了出乎意料的成功。目前，它已經(jīng)擁有了自己忠實(shí)的擁夏者，固定的社區(qū)，以及不斷擴(kuò)充的強(qiáng)大應(yīng)用功能[18]。

Eclipse采用了不同的視角，即一種“以平臺(tái)為中心”而非“開發(fā)工具為主”的思考方式。Eclipse平臺(tái)的骨干主要就是一個(gè)“通用”的IDE(Integrated Development Environment)，即集成開發(fā)環(huán)境。它既面向所有工具，又不針對(duì)任何一個(gè)特定工具，一切開發(fā)工具都可以同時(shí)被使用。

作為一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，Eclipse是一個(gè)工具集成的平臺(tái)，可以想象成一個(gè)各種工具友好共存的大家庭。它使得用戶的建模、設(shè)計(jì)、編碼以及測(cè)試工具有機(jī)地結(jié)合起來，以一種更高效、更便捷的方式完成開發(fā)任務(wù)。Eclipse為開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員提供了一種更方便的手段，去創(chuàng)建、控制，以及管理一套軟件產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)成員可以訪問彼此的工作產(chǎn)品，它們是由與Eclipse通過存儲(chǔ)中性接口集成在一起的源碼管理系統(tǒng)SCM(Source Code Management)來進(jìn)行管理的。以此避免了數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出及其導(dǎo)致的錯(cuò)誤通信。基于Eclipse的所有工具因此能夠以持久、一致的方式進(jìn)行工作[18]。3.2.2 Eclipse環(huán)境特點(diǎn)

Eclipse提供了一種體系結(jié)構(gòu)和一套Java框架集合來實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，從而使得編寫集成工具更加容易。用戶可以通過Eclipse集成其執(zhí)行任務(wù)所正在使用的現(xiàn)有工具，并隨著其經(jīng)驗(yàn)的積累，使用Eclipse建造額外的工具。該框架結(jié)構(gòu)還為所有工具提供了一個(gè)一致的方式，去實(shí)現(xiàn)用戶界面、軟件包，部署新功能，提供在線幫助等.用戶可根據(jù)JDT(Java Development Tool)的強(qiáng)大功能和擴(kuò)展性，去開發(fā)新的Java工具，擴(kuò)展Java模型和訪問Java模型的API(Application Programming Interface)集，這些特點(diǎn)作為JDT的一部分，為Eclipse增添了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[18]。

Eclipse支持多種模型。Eclipse與開發(fā)模型是分離開來的。無論是傳統(tǒng)的爆布式開發(fā)模型，還是迭代式開發(fā)方法，用戶都可以享受到Java工具、調(diào)試環(huán)境及平臺(tái)提供的緊密集成。

3.3 Java語言及相關(guān)技術(shù)

3.3.1 Java編程語言

目前面向?qū)ο蟮木幊陶Z言應(yīng)用得相當(dāng)廣泛，己經(jīng)取代傳統(tǒng)的過程性語言成為程序開發(fā)的主流。Java是一種完全的面向?qū)ο笳Z言，它衍生于C++語言，但又剔除了C++的復(fù)雜、易錯(cuò)的一些語言元素，功能強(qiáng)大又極易于使用。Java編程語言產(chǎn)生于1990年，那時(shí)SUN公司利用C++語言為消費(fèi)類家電設(shè)備編寫人機(jī)控制代碼，受到了代碼不能移植的困擾。SUN公司因此而提出了解釋型的語言Java，該名稱來源于印尼的一個(gè)島嶼“爪哇”，此島盛產(chǎn)咖啡。Java語言開發(fā)的窗口程序左上角的小圖標(biāo)是一杯熱氣騰騰的咖啡，這就是Java程序的標(biāo)志。

Java是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)編程語言之一，它具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο?、穩(wěn)定、與平臺(tái)無關(guān)、解釋型、多線程、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)。它的程序運(yùn)行需要一個(gè)解釋器，也就是所謂的“虛擬機(jī)”。虛擬機(jī)以某種高速算法解釋執(zhí)行Java的面向?qū)ο蟠a。Java從Java1.0版本到現(xiàn)在已發(fā)展成Java2.0版本，版本的升級(jí)意味著程序的修正和類庫(kù)的增長(zhǎng)。從Java2.0開始，Java分為3個(gè)版本J2ME(微型版本)、13 J2SE(標(biāo)準(zhǔn)版本)和J2EE(企業(yè)級(jí)版本)，分別用于支持消費(fèi)類電子設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦以及企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開發(fā)，版本之間的區(qū)別不僅在于所支持的類庫(kù)的大小不同，也在于各版本都對(duì)應(yīng)著不同的Java虛擬機(jī)。也正是由于虛擬機(jī)的使用，使得Java與其他的面向?qū)ο笳Z言相比較，具備了一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):Java成為跨平臺(tái)的語言，不僅可在Windows平臺(tái)上運(yùn)行，也可以在UNIX平臺(tái)及一些家電設(shè)備、通信設(shè)備上運(yùn)行[19]。3.3.2 JDBC技術(shù)

JDBC（Java DataBase Connectivity）是Sun公司開發(fā)的、用于Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接的應(yīng)用程序編程接口API，需要使用支持ANSI SQL(Structured Query Language，即結(jié)構(gòu)化查詢語言)作為查詢語言的數(shù)據(jù)庫(kù)。它具備以下三個(gè)特點(diǎn):JDBC是SQL級(jí)別的API；JDBC借鑒了現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫(kù)API的經(jīng)驗(yàn);JDBC簡(jiǎn)單易行[20]。

JDBC是SQL級(jí)別的API，意味著在JDBC接口中，允許SQL語句作為參數(shù)嵌入到方法中。但JDBC可以在數(shù)據(jù)庫(kù)和Java應(yīng)用程序之間進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。為了在獨(dú)立于特定數(shù)據(jù)庫(kù)的模式下完成這項(xiàng)工作，JDBC需要那些數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供其接口的運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)能夠以所有可識(shí)別的方式把SQL調(diào)用發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

JDBC在設(shè)計(jì)上與開放數(shù)據(jù)庫(kù)連接ODBC（Open DataBase Connectivity）很相似。JDBC和數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接的一種方式是首先建立一個(gè)JDBC-ODBC橋接器。由于ODBC驅(qū)動(dòng)程序被廣泛使用，建立這種橋接器后，使得JDBC有能力訪問幾乎所有類型的數(shù)據(jù)庫(kù)。用JDBC寫的程序能夠自動(dòng)地將SQL語句傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）。倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1 需求分析

本文設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID出入庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)，可以有效提高倉(cāng)庫(kù)管理的效率和自動(dòng)化程度，和應(yīng)用條碼技術(shù)相比，應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽主要有以下優(yōu)勢(shì)：

1.出入庫(kù)速度快

應(yīng)用條形碼時(shí)，以倉(cāng)庫(kù)為例，根據(jù)應(yīng)用實(shí)際，在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽，讀寫一個(gè)托盤上貨物的時(shí)間大概在2~3 s之間(包括完成寫信息地所有時(shí)間)，采集數(shù)據(jù)時(shí)操作員不需要下車。而如果應(yīng)用條形碼，一般需要采集三次數(shù)據(jù)(產(chǎn)品編號(hào)、生產(chǎn)批次、托盤編號(hào))，加上操作員上下車的時(shí)間，大概在10~15 s之間.綜合考慮叉車從生產(chǎn)部到倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行時(shí)間(大概在5~10 s之間)，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽比應(yīng)用條形碼效率要提高2~3倍。

2.貨物出庫(kù)準(zhǔn)確

托盤使用電子標(biāo)簽后，在貨物出庫(kù)時(shí)，電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的托盤貨物和貨位信息要和系統(tǒng)出庫(kù)的信息進(jìn)行比較，只有兩者數(shù)據(jù)一致后才允許出庫(kù)。通過現(xiàn)場(chǎng)使用，在應(yīng)用電子標(biāo)簽后，系統(tǒng)地出庫(kù)準(zhǔn)確性能達(dá)到100％。

3.操作方便

系統(tǒng)應(yīng)用條形碼時(shí)，托盤貨物信息的采集需要叉車工下車操作，貨物出庫(kù)時(shí)，叉車工既要操作條碼掃描設(shè)備，又要操作叉車觸摸屏，整個(gè)過程操作不太方便。應(yīng)用電子標(biāo)簽后，除揀選出庫(kù)外，入庫(kù)和整盤出庫(kù)都不需要叉車工下車操作，叉車工只需要在叉車上操作觸摸屏。對(duì)于叉車工來說，應(yīng)用電子標(biāo)簽后，操作十分方便，省時(shí)省力。

因此，在倉(cāng)庫(kù)管理中應(yīng)用RFID系統(tǒng)，可以有效的提高貨物的出入庫(kù)速度和貨物出庫(kù)的準(zhǔn)確性，使出入庫(kù)操作更加方便快捷。同時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，可以節(jié)省倉(cāng)庫(kù)管理的運(yùn)行成本。

4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

本課題基于軟硬件結(jié)合的思想，旨在建構(gòu)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的出入庫(kù)管理以及數(shù)據(jù)采集的功能。預(yù)達(dá)到的目標(biāo)如下：

1.RFID標(biāo)簽的讀寫

基于電子標(biāo)簽技術(shù)的射頻識(shí)別系統(tǒng)有電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽讀寫器以及數(shù)據(jù)交換、管理系統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽技術(shù)是課題中的關(guān)鍵技術(shù)，要設(shè)計(jì)完成并實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫功能。其中寫入的信息主要是貨品的條碼及數(shù)量信息，以實(shí)現(xiàn)條碼與RFID的關(guān)聯(lián)。這其中需要對(duì)讀寫器等硬件進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)能利用軟件，利用面向?qū)ο笳Z言實(shí)現(xiàn)與硬件的連接交互。RFID標(biāo)簽讀寫是實(shí)現(xiàn)基于RFID自動(dòng)出入庫(kù)的關(guān)鍵所在，因此這一部分的設(shè)計(jì)是整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理最重要的部分之一。

2.基于RFID的出入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

這一部分要實(shí)現(xiàn)貨品的出入庫(kù)管理，它是基于信息采集的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的出入庫(kù)管理不是傳統(tǒng)概念上的出入庫(kù)管理，而是基于RFID的出入庫(kù)原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。因此在信息采集設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，出入庫(kù)的管理是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的。

4.3 設(shè)計(jì)流程

4.3.1 系統(tǒng)總體框架

本系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，信息采集系統(tǒng)，入庫(kù)管理，出庫(kù)管理（如圖2.1所示）。其中出入庫(kù)是作為信息采集的驗(yàn)證部分來設(shè)計(jì)的。信息采集系統(tǒng)主要是PC機(jī)與RFID讀寫器之間的信息交互，出入庫(kù)部分則為前臺(tái)操作和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的關(guān)聯(lián)。下面對(duì)具體方案進(jìn)行描述。

圖4.1 系統(tǒng)總體框架示意圖

1.構(gòu)建基于RFID技術(shù)的信息采集系統(tǒng)（1）硬件部分

本采集系統(tǒng)采用的是深圳當(dāng)代DRF系列讀寫器，SDK以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件形式提供給用戶使用。

深圳當(dāng)代通信技術(shù)有限公司開發(fā)的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由該公司完全獨(dú)立自主開發(fā)，采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，通訊協(xié)議兼容ISO18000-6B、EPC雙協(xié)議，適用于多種電子標(biāo)簽的新款讀寫器產(chǎn)品。針對(duì)無源射頻標(biāo)簽，成功解決了遠(yuǎn)距離、高速移動(dòng)目標(biāo)標(biāo)識(shí)物的識(shí)別難題。讀寫器設(shè)計(jì)有Wiegand口、RS485口和RS232輸出接口，豐富的接口給用戶在外接設(shè)備中以較大的選擇。產(chǎn)品在確保高技術(shù)指標(biāo)性能的基礎(chǔ)上，同時(shí)也極大滿足低發(fā)射功率的綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在同類產(chǎn)品中均處于同行業(yè)領(lǐng)先地位。

DRF系列讀寫器，采用內(nèi)部高度集成化、模塊化和外部一體化的設(shè)計(jì)，性能優(yōu)越、產(chǎn)品外形美觀大方，具有讀寫距離遠(yuǎn)、速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使產(chǎn)品的功能、性能、應(yīng)用、安全和穩(wěn)定性較行業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品都有很好的體現(xiàn)。用戶可根據(jù)SDK開發(fā)指南進(jìn)行二次開發(fā)。（2）軟件部分

使用已封裝好的一個(gè)類DrfReaderdll，此類是按照讀寫器的通訊協(xié)議編寫的。其中有開關(guān)串口函數(shù)，讀標(biāo)簽函數(shù)，寫標(biāo)簽函數(shù)等。根據(jù)實(shí)際操作情況調(diào)用所需函數(shù)完成對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫工作，實(shí)現(xiàn)信息采集的功能。下面對(duì)此動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)接口做一簡(jiǎn)要介紹： public class DrfReaderDll {

public static native int openPort(String strComm);

public static native int closePort(int portHnd);

public static native int resetDrf(int portHnd);

public static native String getUid(int portHnd);

public static native String read(int portHnd, int addr);

public static native int writeOne(int portHnd, int addr, String values);

public static native int writeFour(int portHnd, int addr, String values);

public static native String getGen2Epc(int portHnd);

public static native int writeGen2(int portHnd, int addr, String values);

public static native int initGen2(int portHnd, int bitCount);

public static native String getTag(int portHnd);

public static native String readTag(int portHnd);

public static native int writeTag(int portHnd, String values);

static

{

} } 函數(shù)System.loadLibrary告訴系統(tǒng)需要加載DrfReaderDll.Dll文件。由于此類中的函數(shù)均為靜態(tài)函數(shù)，故可以直接調(diào)用。下面對(duì)這些函數(shù)作簡(jiǎn)要介紹。

openPort(String strComm)函數(shù)：打開串口，其中String strComm為串口號(hào)，即“COM1”或“COM2”。成功返回串口句柄。System.loadLibrary(“DrfReaderDll”);18 closePort(int portHnd)函數(shù)：關(guān)閉串口，portHnd為串口句柄。成功返回0。resetDrf(int portHnd)函數(shù)：讀寫器復(fù)位。portHnd為串口句柄，成功返回0。getUid(int portHnd)函數(shù)：獲取多個(gè)標(biāo)簽的UID號(hào)，portHnd為串口句柄，返回格式為”03”+”Uid1”+”Uid2”+”Uid3”；“03”為標(biāo)簽數(shù)量。

read(int portHnd, int addr)函數(shù)：從指定地址讀取多個(gè)標(biāo)簽的編碼信息，portHnd為串口句柄，addr為地址，地址范圍為0～255，前面八位保存標(biāo)點(diǎn)的ID號(hào)（即標(biāo)簽個(gè)數(shù)）。

writeOne(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫一個(gè)字節(jié)，地址范圍“18～255”，前18位為廠家寫入用于標(biāo)識(shí)標(biāo)簽號(hào)的，故調(diào)用此函數(shù)時(shí)寫地址必須至少?gòu)?8開始。Values為寫入的內(nèi)容。

writeFour(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫四個(gè)字節(jié)，起始地址必須是4的倍數(shù)。在實(shí)際測(cè)試中此函數(shù)調(diào)用是有錯(cuò)的，固不可用。

getGen2Epc(int portHnd)函數(shù)：獲取Gen2標(biāo)簽的EPC號(hào)，返回標(biāo)簽數(shù)量”03”+”epc1”+epc2”+”epc3”。

writeGen2(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫2個(gè)字節(jié)，地址范圍 “0-5”；高位寫入高地址，地位寫入低地址。

initGen2(int portHnd, int bitCount)函數(shù)：初始化Gen2標(biāo)簽，初始化位數(shù)默認(rèn)值為96位。

getTag(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽UID號(hào)。readTag(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽編碼信息。

writeTag(int portHnd, String values)函數(shù)：往托盤標(biāo)簽寫編碼。

因此，在對(duì)上述函數(shù)有了一定了解后，信息采集接口部分的設(shè)計(jì)只需要調(diào)用上述DrfReaderDll類中的相應(yīng)函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。2.貨物自動(dòng)出入庫(kù)

這一部分包括入庫(kù)單的管理與查詢，條碼的捕獲，RFID標(biāo)簽的讀寫，出庫(kù)單的管理與查詢，現(xiàn)有庫(kù)存的管理與查詢，其中還涉及到JDBC處理后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。

后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中存有入庫(kù)單信息，現(xiàn)有庫(kù)存信息，出庫(kù)單信息，條碼及對(duì)應(yīng)貨品名稱的信息。貨物在入庫(kù)時(shí)查詢?nèi)霂?kù)單，若經(jīng)檢測(cè)為未處理的入庫(kù)單，則掃貨入庫(kù)，將掃入的貨物信息寫入電子標(biāo)簽即實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的寫入操作，同時(shí)更新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)有庫(kù)存信息；出庫(kù)時(shí)根據(jù)出庫(kù)單查看現(xiàn)有庫(kù)存，并有人工輸入需要出庫(kù)的托盤號(hào)及數(shù)量，同時(shí)改寫電子標(biāo)簽的信息以及數(shù)據(jù)庫(kù)中現(xiàn)有庫(kù)存信息。

因此貨物的自動(dòng)出入庫(kù)部分涉及到軟件部分。在入庫(kù)設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)步驟需按照下述進(jìn)行：入庫(kù)單的查詢操作，條碼掃貨操作，將條碼及相關(guān)的數(shù)量信息寫入RFID電子標(biāo)簽，讀RFID入庫(kù)。

出庫(kù)操作則與入庫(kù)操作相反，同時(shí)出庫(kù)操作不像入庫(kù)那樣需涉及RFID標(biāo)簽的讀寫，而只是在出庫(kù)時(shí)對(duì)相應(yīng)的托盤標(biāo)簽予以改寫即可。有關(guān)出庫(kù)設(shè)計(jì)方面，其步驟為：出庫(kù)單的查詢，根據(jù)出庫(kù)單有關(guān)信息查看現(xiàn)有庫(kù)存，根據(jù)現(xiàn)有庫(kù)存來決定具體出庫(kù)的貨品。

出入庫(kù)部分均涉及到了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，下面對(duì)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)做一簡(jiǎn)要介紹：

本系統(tǒng)使用的是武煙項(xiàng)目所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)，本系統(tǒng)新建了四個(gè)表作為實(shí)現(xiàn)本課題任務(wù)的專用表：條碼－物品名稱對(duì)應(yīng)表EAN_NAME(如表5.1 所示)，現(xiàn)有庫(kù)存表CURRENT(如表5.2 所示)，入庫(kù)單表ENT_LIST(如表5.3 所示)，出庫(kù)表OUT_LIST(如表5.4 所示)。本數(shù)據(jù)庫(kù)的表全為方便調(diào)試而設(shè)計(jì)。

表5.1 條碼－物品名稱對(duì)應(yīng)表

在此表中，EAN_13為條碼號(hào)，NAME為條碼號(hào)所對(duì)應(yīng)的貨品名稱。凡是涉及到入庫(kù)，出庫(kù)，查看現(xiàn)有庫(kù)存等跟條碼有關(guān)的都需查詢此表，以確定條碼所對(duì)應(yīng)的貨品名稱。

表5.2 現(xiàn)有庫(kù)存表

在此表中，BARCODE為庫(kù)存貨品對(duì)應(yīng)的條碼號(hào)，AMOUNT為托盤中所含貨品的數(shù)量，RFID為貨品所在托盤的標(biāo)簽號(hào)，DATETIME為貨品的入庫(kù)時(shí)間?，F(xiàn)有庫(kù)存表是用來查詢現(xiàn)有庫(kù)存的，在出庫(kù)時(shí)，選擇完出庫(kù)單后，根據(jù)出庫(kù)單上的條碼信息查詢現(xiàn)有庫(kù)存是否有相關(guān)貨品。此表中的RFID項(xiàng)對(duì)應(yīng)RFID標(biāo)簽號(hào)。

表5.3 入庫(kù)單表

入庫(kù)單表是用來存放入庫(kù)單信息的。ENT_ID為入庫(kù)單據(jù)號(hào)，BARCODE為入庫(kù)單上貨品對(duì)應(yīng)的條碼號(hào)，AMOUNT為入庫(kù)單據(jù)上要求的入庫(kù)貨品數(shù)量，WORK_STATUS為入庫(kù)單狀態(tài)標(biāo)志，標(biāo)志為“1”時(shí)表示此入庫(kù)單已處理，標(biāo)志為“0”時(shí)表示此入庫(kù)單未處理。

表5.4 出庫(kù)單表

出庫(kù)單表是用來儲(chǔ)存出庫(kù)單信息的，其中OUT_ID為出庫(kù)單據(jù)號(hào)，AMOUNT為所需出庫(kù)貨品的數(shù)量，BARCODE為出庫(kù)貨品對(duì)應(yīng)的條碼號(hào)。

倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

5.1 信息采集接口的實(shí)現(xiàn)

在上一部分中，已對(duì)DrfReaderDll這一類中的函數(shù)做了簡(jiǎn)要介紹，下面為信息采集接口的實(shí)現(xiàn)。

在信息采集接口設(shè)計(jì)中，DrfReaderDll類中的函數(shù)是不需要全部用到的。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中中，只用了openPort，closePort，read，writeOne，getTag這幾個(gè)函數(shù)。

在入庫(kù)讀標(biāo)簽的實(shí)現(xiàn)時(shí)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)RFID只寫入一種條碼。寫入信息設(shè)為16位，條碼占13位，數(shù)量占3位。根據(jù)數(shù)量的位數(shù)設(shè)置寫入信息的格式，若數(shù)量在10以下，可將寫入信息設(shè)置為”條碼”+”00”+”數(shù)量”。以此類推，若數(shù)量是兩位數(shù)，則寫入信息設(shè)置為”條碼”+”0”+”數(shù)量”。程序見下方： int length=String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1, 0)).length();String write;if(length==1){ write=String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,0))+“00”+String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,1));} else if(length==2){ write=String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,0))+“0”+String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,1));} else { write=String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,0))+String.valueOf(tiaomabb.rtable.getValueAt(1,1));} 其中，條碼號(hào)和數(shù)量都來自與表中，故調(diào)用函數(shù)tiaomabb.rtable.getValueAt(i,j)；從表中取得所需信息后還需調(diào)用String.valueOf()將它們轉(zhuǎn)換為字符串型，以便對(duì)寫入信息進(jìn)行封裝。

寫入信息封裝完畢以后即可調(diào)用DrfReaderDll類中的函數(shù)了。com=DrfReaderDll.openPort(“COM2”);打開串口“COM2”； for(int i = 0;i < 42;i++){ int m = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, “00”);if(m < 0)m = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, “00”);} 此循環(huán)調(diào)用了寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)，用來將RFID標(biāo)簽清空。清空的辦法就是從地址20開始不斷往里面寫“0”。

之后即可對(duì)RFID標(biāo)簽寫入之前封裝好的信息，程序?qū)崿F(xiàn)如下： for(int i = 0;i <(write.length())/ 2;i++){ r = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, write.substring(2 * i, 2 * i + 2));if(r < 0){ r = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, write.substring(2 * i, 2 * i + 2));} 由于一次寫入兩位，所以將寫入信息的長(zhǎng)度除以2作為寫入次數(shù)，這樣再通過String類中的substring方法實(shí)現(xiàn)一次寫入兩位，寫入地址從20開始。寫入不成功時(shí)r<0的，用一個(gè)if語句以確保信息肯定能寫入。

這樣以來，便實(shí)現(xiàn)了RFID標(biāo)簽與條碼的關(guān)聯(lián)，這里本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的的是一個(gè)標(biāo)簽關(guān)聯(lián)一個(gè)條碼，標(biāo)簽里面含有條碼號(hào)以及數(shù)量。這樣便完成了信息采集。

5.2 出入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)

5.2.1 連接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

在出入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)過程中，都涉及到一個(gè)Java連接數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)，即JDBC技術(shù)，通過搭建一個(gè)JDBC－ODBC橋，即可用在Java語言中用SQL語言進(jìn)行有關(guān)的查詢，刪除或插入操作。下面為連接部分涉及到的程序塊：

Class.forName(“com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”);程序

加載驅(qū)動(dòng)con=DriverManager.getConnection(“jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433”,CONNET_USER,CONNET_PASSWORD);創(chuàng)建連結(jié)，其中CONNET_USER和CONNET_PASSWORD 分別為數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶名和密碼

sm=con.createStatement();創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)表格

rs=sm.executeQuery(“sql”);sql可以為一個(gè)任意的SQL指令.這樣一來，有關(guān)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理都可參照上述的程序語言進(jìn)行。5.2.2 入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)

(1)入庫(kù)單的查詢與相關(guān)信息的獲取

在入庫(kù)流程中，首先輸入入庫(kù)單號(hào)進(jìn)行查詢，這一部分涉及到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢問題。根據(jù)輸入的單據(jù)號(hào)在入庫(kù)單表中進(jìn)行相關(guān)信息的查詢。首先需查詢此單據(jù)的狀態(tài)，即WORK_STATUS，即確定此入庫(kù)單是否處理。查詢部分的程序語句如下：

rs=sm.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.ENT_LIST where ENT_ID='”+getid+“'”);

查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中是否有鍵入的出庫(kù)單據(jù)號(hào) if(rs.next()==false)

不含有此出庫(kù)單則彈出一個(gè)出錯(cuò)提示框 { JOptionPane uncontainpane=new JOptionPane(“對(duì)不起，數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在此入庫(kù)單據(jù)號(hào)，請(qǐng)重新輸入！”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);25 JDialog uncontaindialog=uncontainpane.createDialog(this,“Warning!”);uncontaindialog.setVisible(true);danju.setText(null);} else

含有此出庫(kù)單，則將數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)信息賦給相應(yīng)變量 { rs=sm.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.ENT_LIST where ENT_ID='”+getid+“'”);while(rs.next()){ ent_id=rs.getString(“ENT_ID”);amount=rs.getString(“AMOUNT”);work_status=rs.getString(“WORK_STATUS”);barcode=rs.getString(“BARCODE”);} } getid為Java程序中的一個(gè)變量名，用來存放由用戶鍵入的入庫(kù)單據(jù)號(hào)。

入庫(kù)單查詢界面見圖5.1 所示。

圖5.1 入庫(kù)單查詢界面

若為已處理的入庫(kù)單，即所查的ENT_ID為“0”，則系統(tǒng)會(huì)彈出提示入庫(kù)單已處理。若為未處理的入庫(kù)單，則查詢到的條碼號(hào)還需在條碼－物品名稱對(duì)應(yīng)表中查詢條碼號(hào)對(duì)應(yīng)的貨品名稱。接著，將上述查到的信息用程序?qū)懭氲饺霂?kù)單信息列表中。

將有關(guān)信息列入入庫(kù)單信息列表只需涉及一個(gè)JTable組件的setValueAt的方法，寫入的詳細(xì)過程見程序部分。

這里舉一個(gè)例子，當(dāng)鍵入入庫(kù)單據(jù)號(hào)為2(注：此入庫(kù)單為未處理的入庫(kù)單)，則查詢結(jié)果顯示如圖5.2 所示：

5.2 查詢到未處理的入庫(kù)單

此時(shí)，有關(guān)入庫(kù)單的查詢工作即完成，即可進(jìn)入下一步的掃碼。

(2)條碼采集以及條碼與RFID標(biāo)簽信息的關(guān)聯(lián)

本系統(tǒng)采用由鍵盤鍵入13位數(shù)據(jù)以模擬條碼掃描槍的形式，同時(shí)還需鍵入數(shù)量。當(dāng)輸入信息不完整以及條碼格式不正確時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)提示操作員輸入有誤。當(dāng)確定輸入無誤時(shí)，系統(tǒng)才進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢，這一查詢主要是為了完成條碼與貨品名稱的對(duì)應(yīng)。于是，將查到的貨品名稱以及鍵入的條碼號(hào)與數(shù)量列于表中。由于本系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)托盤只存放一種物品，所以當(dāng)?shù)诙捂I入的條碼與第一次鍵入條碼號(hào)不同時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)有錯(cuò)誤提示。同時(shí)托盤限定了承載貨品的數(shù)量為三十，所以在進(jìn)行條碼掃貨時(shí)當(dāng)超過托盤限制也會(huì)有錯(cuò)誤提示。條碼掃描組盤入庫(kù)界面圖見圖5.3。

圖5.3 條碼采集圖

限于篇幅，這里只舉一個(gè)差錯(cuò)提示的例子。當(dāng)?shù)谝淮捂I入一個(gè)條碼號(hào)為1234567890122，而數(shù)量為10的條目，假設(shè)第二次再鍵入一個(gè)同種條碼而數(shù)量為25的條目，則系統(tǒng)會(huì)有超過組盤數(shù)量的提示，如圖5.4 所示。

圖5.4 超過組盤數(shù)量的錯(cuò)誤提示

當(dāng)完成了條碼掃描入庫(kù)組盤后即可將有關(guān)信息寫入到RFID標(biāo)簽中。寫入的信息主要是條碼采集列表中的條碼號(hào)以及數(shù)量。寫入格式及方法在5.1 信息采集接口實(shí)現(xiàn)中已介紹過，這里不再贅述。以下為寫入部分的程序代碼： for(int i = 0;i < 42;i++){ int m = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, “00”);if(m < 0)m = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, “00”);

} for(int i = 0;i <(write.length())/ 2;i++){ r = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, write.substring(2 * i, 2 * i + 2));if(r < 0){ r = DrfReaderDll.writeOne(com, 20 + i, write.substring(2 * i, 2 * i + 2));} 其中write為將條碼和數(shù)量封裝好的一個(gè)待寫入標(biāo)簽的String型變量。

在實(shí)際運(yùn)行中，RFID讀寫器的寫入速度比較慢，從寫入到寫入成功需要一定的時(shí)間，由于一個(gè)條碼只關(guān)聯(lián)一個(gè)RFID標(biāo)簽，所以寫入速度不會(huì)影響到系統(tǒng)的效率。

(3)基于RFID入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)條碼信息與RFID標(biāo)簽關(guān)聯(lián)成功后，即可執(zhí)行入庫(kù)操作。關(guān)聯(lián)成功如圖5.5所示。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)彈出對(duì)話框以列表的形式提示操作人員已關(guān)聯(lián)的條碼與RFID信息。這一過程涉及到RFID讀寫器的讀出。下面來介紹一下它的具體實(shí)現(xiàn)： 由于在寫標(biāo)簽時(shí)我們是從標(biāo)簽的第20位開始寫入的，因此將標(biāo)簽信息讀出也需從第二十位開始。

for(int i=0;i<2;i++){

e[i]= DrfReaderDll.read(com1, 20+8*i);

if(e[i].equals(“Fail”)){

e[i]=DrfReaderDll.read(com1, 20+8*i);} com1為打開串口返回的句柄，由于只寫入了一個(gè)條碼及其數(shù)量，因此我們?cè)O(shè)置一個(gè)含有三個(gè)數(shù)據(jù)的String型數(shù)組足以用來存放從讀寫器讀到的信息。由于讀標(biāo)簽函數(shù)每次能讀到8位，因此第二次讀取數(shù)據(jù)時(shí)就從隔第一次讀取時(shí)位置的八位即可。If語句用來不斷讀標(biāo)簽直到讀到信息為止。

讀到的信息通過String類的substring方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕厝〖胺庋b，即可將讀到的信息分成條碼部分和數(shù)量部分列于條碼RFID關(guān)聯(lián)表中。另外，還需要調(diào)用DrfReaderDll的getTag函數(shù)用來獲取RFID標(biāo)簽號(hào)以存入信息表中。具體操作如下：

String[] e=new String[3];29 int com1=DrfReaderDll.openPort(“COM2”);

打開串口 for(int i=0;i<2;i++){ e[i]= DrfReaderDll.read(com1, 20+8*i);if(e[i].equals(“Fail”)){ e[i]=DrfReaderDll.read(com1, 20+8*i);}

讀RFID信息 } String getTag = DrfReaderDll.getTag(com1);

讀RFID號(hào) DrfReaderDll.closePort(com1);

關(guān)閉串口 String total;rukulast last=new rukulast();total=e[0]+e[1];

將讀取到的信息連接起來 Integer m=Integer.valueOf(total.substring(15,17));截取信息的數(shù)量部分部分并將

其轉(zhuǎn)換為Integer型以便寫入表格中

last.tianjia(total.substring(2,15),m,getTag);調(diào)用表格的添加函數(shù)，將條碼，數(shù)量

以及RFID號(hào)寫入表格

這樣一來?xiàng)l碼RFID關(guān)聯(lián)表信息就包括條碼號(hào)，數(shù)量以及RFID號(hào)，當(dāng)操作人員選擇了將此記錄寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，則系統(tǒng)會(huì)將列表中相關(guān)信息加入數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)有庫(kù)存列表CURRENT中。

圖5.5 條碼與RFID關(guān)聯(lián)表

5.2.3 出庫(kù)管理

出庫(kù)界面全部設(shè)計(jì)在一個(gè)JFrame中，出庫(kù)過程相對(duì)簡(jiǎn)單而不必像入庫(kù)那樣需要彈出多個(gè)對(duì)話框來實(shí)現(xiàn)入庫(kù)過程的時(shí)序關(guān)系。出庫(kù)界面見圖5.6所示。出庫(kù)過程與入庫(kù)過程有一定的相關(guān)性，只是少了信息采集這一環(huán)節(jié)，下面對(duì)出庫(kù)過程的實(shí)現(xiàn)做一簡(jiǎn)要介紹。

圖5.6出庫(kù)界面圖

(1)出庫(kù)單查詢

由鍵盤鍵入出庫(kù)單據(jù)號(hào)，然后系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行相應(yīng)的查詢工作，查詢?cè)贠UT_LIST表中是否有所鍵入的出庫(kù)單號(hào)。若有，還需進(jìn)行另一查詢，即條碼名稱關(guān)聯(lián)表的查詢，根據(jù)出庫(kù)單上的條碼號(hào)信息在條碼名稱對(duì)應(yīng)表中查詢條碼對(duì)應(yīng)的名字。之后將這些信息由程序?qū)懭氤鰩?kù)單據(jù)相關(guān)信息列表中，這一過程與入庫(kù)單查詢較為類似。

rs=sm.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.OUT_LIST where OUT_ID='”+getid+“'”);查詢數(shù)據(jù)庫(kù)出庫(kù)單表中是否有用戶鍵入的出庫(kù)單 if(rs.next()==false)

不含用戶鍵入的出庫(kù)單則彈出出錯(cuò)提示窗口 {

JOptionPane uncontainpane=new JOptionPane(“對(duì)不起，數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在此出庫(kù)單！”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);JDialog uncontaindialog=uncontainpane.createDialog(this,“Warning!”);uncontaindialog.setVisible(true);forName.setText(null);} else

含有此出庫(kù)單則將相應(yīng)的出庫(kù)單信息賦給相應(yīng)變量

{ rs=sm.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.OUT_LIST where OUT_ID='”+getid+“'”);while(rs.next()){ barcode=rs.getString(“BARCODE”);outid=rs.getString(“OUT_ID”);amount=rs.getString(“AMOUNT”);} } 此時(shí)，若鍵入一個(gè)有效的出庫(kù)單，則出庫(kù)單列表如圖5.7所示。

圖5.7 出庫(kù)單查詢成功

(2)現(xiàn)有庫(kù)存查詢

當(dāng)出庫(kù)單列表生成后，查看現(xiàn)有庫(kù)存則需根據(jù)出庫(kù)單列表中的條碼號(hào)在CURRENT表中進(jìn)行查詢。之后，關(guān)于此貨品的信息都會(huì)列在現(xiàn)有庫(kù)存表中，包括貨品所在的托盤號(hào)，數(shù)量，入庫(kù)日期等都會(huì)一一列出。

rs2=sm2.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.NEW_CURRENT where BARCODE='”+m+“'”);

根據(jù)出庫(kù)單中的條碼號(hào)查詢現(xiàn)有庫(kù)存表 if(rs2.next()==false)

沒有查到則提示出錯(cuò)框，數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在此物品 { JOptionPane uncontainpanel=new JOptionPane(“對(duì)不起，數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在此物品，無法執(zhí)行此出庫(kù)單！”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);JDialog uncontaindialog1=uncontainpanel.createDialog(this,“Warning!”);uncontaindialog1.setVisible(true);ckbiao.cktable.setValueAt(null,1,0);ckbiao.cktable.setValueAt(null,1,1);ckbiao.cktable.setValueAt(null,1,2);33 ckbiao.cktable.setValueAt(null,1,3);} else

查找到相關(guān)貨品，則將相關(guān)貨品信息列入現(xiàn)有庫(kù)存表中 { rs2=sm2.executeQuery(“select*from DWMSDB2.dbo.NEW_CURRENT where BARCODE='”+m+“'”);while(rs2.next()){ barcode2=rs2.getString(“BARCODE”);amount2=rs2.getString(“AMOUNT”);RFID=rs2.getString(“RFID”);datetime=rs2.getString(“DATETIME”);cbiao.tianjia(barcode2,RFID,name,amount2,datetime);} }

在出庫(kù)單查詢的基礎(chǔ)上，點(diǎn)擊查看現(xiàn)有庫(kù)存，則現(xiàn)有庫(kù)存則會(huì)列入相應(yīng)表中，見圖5.8 所示。

圖5.8 列出現(xiàn)有庫(kù)存

(3)出庫(kù)操作

出庫(kù)過程，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是根據(jù)現(xiàn)有庫(kù)存列表由操作員鍵入需要出庫(kù)的托盤號(hào)及數(shù)量，當(dāng)鍵入托盤號(hào)不在列表中，系統(tǒng)會(huì)提示錯(cuò)誤，如圖5.9 所示。這樣以來，由操作員選擇出庫(kù)托盤號(hào)和數(shù)量，出庫(kù)時(shí)根據(jù)操作員鍵入的托盤號(hào)和數(shù)量，對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行改寫，同時(shí)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的現(xiàn)有庫(kù)存表進(jìn)行更改。對(duì)RFID標(biāo)簽的改寫要看操作員鍵入的標(biāo)簽號(hào)，若選擇了某一托盤物品全部出庫(kù)，則只需將標(biāo)簽清零，同時(shí)執(zhí)行JDBC的刪除操作對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)該托盤的貨品進(jìn)行刪除。當(dāng)操作員只選擇出庫(kù)某一托盤的部分貨品，則只需，將標(biāo)簽上的信息調(diào)減，同時(shí)刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的有關(guān)信息。這樣就完成了出庫(kù)操作。有關(guān)RFID標(biāo)簽的寫入以及數(shù)據(jù)庫(kù)操作在上述部分都有較多解釋，在此部分不再贅述。

圖5.9 出庫(kù)時(shí)輸入托盤號(hào)有誤

總結(jié)與展望

6.1 全文總結(jié)

經(jīng)過前面各章的詳細(xì)論述，對(duì)本次設(shè)計(jì)的全局和細(xì)節(jié)已經(jīng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。下面將通過系統(tǒng)的回顧，對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，并得出設(shè)計(jì)結(jié)論。

本次課題通過設(shè)計(jì)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，將RFID這一近年來新興的技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域。根據(jù)目前倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用RFID技術(shù)的情況，主要有兩種模式,一是用電子標(biāo)簽全部替代條形碼；另一種是將電子標(biāo)簽和條形碼結(jié)合使用.本文所設(shè)計(jì)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用RFID技術(shù)。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將電子標(biāo)簽和條形碼結(jié)合使用,托盤上使用電子標(biāo)簽,產(chǎn)品包裝上仍然使用條形碼。

通過在信息采集接口，將RFID技術(shù)與條碼關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了條碼和RFID的良好結(jié)合，使得讀寫RFID標(biāo)簽即可獲得出入庫(kù)貨品的相關(guān)信息。并且在這一基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的出入庫(kù)都根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表中所存的出庫(kù)入庫(kù)單信息作為倉(cāng)庫(kù)貨品的出入庫(kù)憑證。同時(shí)，基于RFID出入庫(kù)管理均涉及到一個(gè)RFID標(biāo)簽的寫入或讀出。因此本課題與硬件結(jié)合較為緊密。

通過本次課題的研究，在完成了課題任務(wù)的基礎(chǔ)上，關(guān)聯(lián)條碼信息與RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)這一倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)。另一方面，對(duì)Eclipse這一開發(fā)平臺(tái)以及Java語言都有了初步理解與掌握，另外對(duì)Java中連接數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)JDBC也有了一定研究和學(xué)習(xí)。本次課題的完成，收獲頗豐。

6.2 不足及展望

近年來，RFID技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。而信息采集是RFID應(yīng)用在倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域的關(guān)鍵，它涉及到程序的編寫，同時(shí)又涉及到與硬件的交互通信。本文在對(duì)Java語言及讀寫器認(rèn)真學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了課題的基本任務(wù)，但受限于時(shí)間、研究水平和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等條件的限制，存在的問題也不少，主要集中在 以下幾個(gè)方面：

（1）DrfReaderDll類中的函數(shù)很多都沒有用到，在實(shí)際的倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中，信息

采集，對(duì)讀寫器的操作還是比較復(fù)雜的，所以應(yīng)該充分利用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)所封裝的函數(shù)，將信息采集，讀寫標(biāo)簽設(shè)計(jì)地更加適用于實(shí)際情況。

（2）在界面設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)用了Java中的Swing，而實(shí)際的Eclipse中也有專門設(shè)計(jì)界面的SWT。而且第一次用Java做界面，界面設(shè)計(jì)不夠美觀。而且入庫(kù)過程彈出對(duì)話框過多，影響界面的美觀，使得入庫(kù)程序顯得過分繁雜。

（3）由于Java學(xué)習(xí)還在起步階段，所以在編寫程序時(shí)不夠得心應(yīng)手。程序編寫的也比較冗雜，不夠簡(jiǎn)潔。對(duì)Eclipse這一開發(fā)平臺(tái)也是第一次使用，所以它強(qiáng)大的功能還沒有充分利用。

（4）本系統(tǒng)的自動(dòng)出入庫(kù)設(shè)計(jì)限于時(shí)間設(shè)計(jì)的較為簡(jiǎn)單，只是涉及到出入庫(kù)單，現(xiàn)有庫(kù)存的查詢，而對(duì)入庫(kù)貨位分配等冗雜信息均未作考慮。所以本課題所設(shè)計(jì)系統(tǒng)有待進(jìn)一步完善。

射頻識(shí)別（RFID）作為一門新興技術(shù)，由于其相對(duì)于其他自動(dòng)識(shí)別方式固有的優(yōu)勢(shì)，在今天的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集（AIDC）領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注。隨著相關(guān)軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，射頻識(shí)別技術(shù)將在自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域中有著美好的前途。

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第二篇：信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

信息采集系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

信息采集系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D所示：

工程師站服務(wù)器公網(wǎng)采集站1采集站2...網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說明

設(shè)備與采集站屬于廠區(qū)內(nèi)的同一個(gè)私有網(wǎng)絡(luò)。

采集站/工程師站與公網(wǎng)直連，或者通過路由器間接地與公網(wǎng)連接。

終端狀態(tài)管理

工程師站可以看到采集站的在線狀態(tài)。選擇采集站后，可以看到采集站下各個(gè)終端的在線狀態(tài)。如果網(wǎng)絡(luò)連接正常，所有采集站和終端都應(yīng)該是在線的狀態(tài)。采集站和終端注冊(cè)

為了顯示采集站和終端的在線狀態(tài)，用戶需要在工程師站上注冊(cè)所有的采集站以及采集站下的終端信息。

用戶在注冊(cè)采集站時(shí)，需要填寫采集站的標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符不可重復(fù)，目的是讓用戶區(qū)分不同的采集站，且該標(biāo)識(shí)符需要在采集站和工程師站上保持一致。

用戶注冊(cè)完采集站后，就可以在該采集站下添加終端信息。添加終端時(shí)需要填寫終端的標(biāo)識(shí)符和描述信息。其中，唯一標(biāo)識(shí)符應(yīng)當(dāng)是終端內(nèi)部可以取到的，可以區(qū)分同一個(gè)采集站下的不同終端；描述信息的目的是幫助用戶區(qū)分不同的終端。

采集站和終端信息注冊(cè)完成后，需要上傳到服務(wù)器。當(dāng)其他工程師站連接上服務(wù)器時(shí)，可以讀取到這些信息，無需重復(fù)注冊(cè)。

數(shù)據(jù)采集過程

本系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)有三種類型，分別是組態(tài)數(shù)據(jù)，運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障報(bào)警。其中，故障報(bào)警又分為實(shí)時(shí)故障和歷史故障。下面分別闡述這三種類型數(shù)據(jù)的采集過程。

組態(tài)數(shù)據(jù)

每個(gè)終端都有一份組態(tài)數(shù)據(jù)，用戶可以在終端上直接修改該組態(tài)。工程師站可以實(shí)時(shí)查看終端的最新組態(tài)信息，也可以修改并下發(fā)該組態(tài)信息。

查看終端組態(tài)

工程師站可以查詢某個(gè)終端的最新組態(tài)。查詢的詳細(xì)過程如下：

1.2.3.4.5.6.工程師站發(fā)送查詢命令給服務(wù)器

服務(wù)器從查詢命令中解析出目的采集站，并將查詢命令發(fā)送給采集站 采集站收到查詢命令后向指定終端查詢最新組態(tài)數(shù)據(jù) 終端回復(fù)最新組態(tài)數(shù)據(jù)

采集站將得到的組態(tài)數(shù)據(jù)回復(fù)給服務(wù)器

服務(wù)器將組態(tài)數(shù)據(jù)回復(fù)給發(fā)起查詢的工程師站

數(shù)據(jù)流如下所示：

1.工程師站發(fā)送組態(tài)查詢命令6.返回最新組態(tài)服務(wù)器工程師站2.服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)組態(tài)查詢5.采集站返回最新組態(tài)采集站4.終端返回最新組態(tài)3.采集站向終端查詢最新組態(tài)終端

修改終端組態(tài)

工程查詢到終端的最新組態(tài)后，可以修改某些參數(shù)，然后將修改好的組態(tài)下發(fā)到終端設(shè)備。查詢的詳細(xì)過程如下：

1.工程師站發(fā)送寫組態(tài)的消息給服務(wù)器，消息中需要包含組態(tài)和終端標(biāo)識(shí)，可以有多個(gè)終端，這些終端的組態(tài)將更新為同一份組態(tài)。注意，多個(gè)終端必須屬于同一個(gè)廠區(qū)，即由同一個(gè)采集站管理。

2.服務(wù)器從寫組態(tài)消息中解析出目的采集站，并將寫組態(tài)消息轉(zhuǎn)發(fā)給采集站。3.采集站收到寫組態(tài)的消息后，將組態(tài)下發(fā)給指定終端。4.終端回復(fù)組態(tài)更新結(jié)果給采集站。5.采集站將更新結(jié)果回復(fù)給服務(wù)器

6.服務(wù)器將組態(tài)更新結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給工程師站 數(shù)據(jù)流如下所示：

1.發(fā)送寫組態(tài)消息6.返回組態(tài)更新結(jié)果服務(wù)器工程師站2.服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)寫組態(tài)消息5.采集站返回寫組態(tài)結(jié)果采集站3.采集站向終端寫組態(tài)4.終端返回組態(tài)更新結(jié)果終端

運(yùn)行數(shù)據(jù)

工程師站可以查詢指定終端的當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)，以了解終端的運(yùn)行狀態(tài)。查詢過程與組態(tài)查詢過程類似，此處不再贅述。

故障數(shù)據(jù)

終端運(yùn)行過程中，如果發(fā)生故障，則需要將故障信息發(fā)送給采集站。采集站收到故障數(shù)據(jù)后，需要將此數(shù)據(jù)保存到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。如果采集站此時(shí)能連接上服務(wù)器，則需要將故障信息發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器接收到此故障報(bào)警后，需要將此故障報(bào)警推送給當(dāng)前在線的工程師站。如果沒有工程師站在線，則丟棄此條報(bào)警。

從上面的描述可知，工程師站被動(dòng)接收到的故障報(bào)警都是實(shí)時(shí)故障報(bào)警。工程師站也可以通過歷史報(bào)警功能查詢歷史報(bào)警信息。

實(shí)時(shí)故障

實(shí)時(shí)故障由終端主動(dòng)上報(bào)給在線的工程師站，故障上報(bào)流程如下： 1.終端檢測(cè)到故障，上報(bào)故障給采集站

2.采集站收到故障后，將故障信息發(fā)送給服務(wù)器

3.服務(wù)器查看是否有在線的工程師站，如果有，則將故障信息推送給工程師站，如果沒有在線的工程師站，則丟棄該條故障報(bào)警。數(shù)據(jù)流如下圖所示：

3.服務(wù)器推送故障報(bào)警服務(wù)器工程師站2.采集站上報(bào)該條故障報(bào)警采集站1.上報(bào)故障信息給采集站終端

歷史故障

用戶可以通過工程師站查詢終端的歷史故障信息，以了解終端的歷史運(yùn)行狀態(tài)。歷史故障查詢時(shí)需要指定采集站和查詢的時(shí)間范圍，查詢得到的結(jié)果為指定采集站下所有終端的某一時(shí)間段內(nèi)的歷史報(bào)警。

歷史故障查詢的詳細(xì)過程如下：

1.工程師站向服務(wù)器發(fā)起歷史故障查詢，查詢消息中包含了待查詢的采集站和查詢時(shí)間段。

2.服務(wù)器將查詢消息轉(zhuǎn)發(fā)到指定的采集站。

3.采集站根據(jù)查詢消息中的時(shí)間范圍查詢本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，采集站將查詢到的結(jié)果返回給服務(wù)器

4.服務(wù)器將查詢到的歷史故障轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起查詢的工程師站 數(shù)據(jù)流如下圖所示：

2.將查詢命令轉(zhuǎn)發(fā)給采集站1.發(fā)起歷史故障查詢工程師站服務(wù)器3.服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)查詢結(jié)果3.采集站返回查詢結(jié)果采集站 各組件功能設(shè)計(jì)

工程師站

操作界面

需要展示的信息有：

1.已注冊(cè)的采集站和終端的在線狀態(tài) 2.終端的組態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù) 需要編輯的數(shù)據(jù)有：

1.采集站和終端的注冊(cè)信息 2.終端的組態(tài)數(shù)據(jù)

歷史故障查詢時(shí)需要指定時(shí)間范圍，時(shí)間范圍太長(zhǎng)有可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)緩慢。

信息讀寫和接收

用戶可以通過工程師站主動(dòng)查詢指定設(shè)備的各類數(shù)據(jù)，包括組態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史故障?？芍鲃?dòng)查詢的信息有：

1.2.3.4.5.各采集站的在線狀態(tài)

采集站下的終端的在線狀態(tài) 指定終端的組態(tài)數(shù)據(jù) 指定終端的運(yùn)行數(shù)據(jù) 指定采集站下的歷史故障

實(shí)時(shí)故障由于對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高，需要由服務(wù)器主動(dòng)推送給工程師站，工程師站接收到實(shí)時(shí)故障后，需要給用戶提示，用戶可以查看工程師站接收到的實(shí)時(shí)故障的詳細(xì)信息。終端信息注冊(cè)和組態(tài)修改

用戶編輯好后終端和采集站的信息后，通過網(wǎng)絡(luò)模塊將組態(tài)保存到服務(wù)器上。組態(tài)修改完成后，通過網(wǎng)絡(luò)模塊將組態(tài)下發(fā)到各個(gè)終端上。

采集站

采集站標(biāo)識(shí)符

采集站的功能生效之前，需要在界面上輸入該采集站的標(biāo)識(shí)符。該標(biāo)識(shí)符需要與工程師站注冊(cè)采集站時(shí)所用的標(biāo)識(shí)符保持一致，這樣工程師站才能將該采集站的信息正確的顯示出來。

終端狀態(tài)管理

采集站在啟動(dòng)后，需要根據(jù)采集站標(biāo)識(shí)符從服務(wù)器上下載該采集站下面所有的終端信息。采集站監(jiān)測(cè)各終端的在線狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，需要將此狀態(tài)更新到服務(wù)器，以便工程師站上可以實(shí)時(shí)反應(yīng)出各終端的在線狀態(tài)。

故障報(bào)警

采集站收到終端的故障報(bào)警時(shí)，需要將此條故障報(bào)警保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，以備后續(xù)的歷史故障查詢。

組態(tài)模板

當(dāng)工程師站向采集站下的某個(gè)終端發(fā)起過組態(tài)查詢時(shí)，采集站需要將此終端的組態(tài)保存到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，后續(xù)可能需要導(dǎo)出此組態(tài)信息，用于其他廠區(qū)的組態(tài)模板信息。

查詢響應(yīng)

采集站需要響應(yīng)服務(wù)器的查詢和下發(fā)命令。查詢的信息類型有：組態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史故障。如果是組態(tài)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，采集站需要從終端中取得最新的結(jié)果，然后返回。歷史故障數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中根據(jù)一定的條件返回。采集站還需要下發(fā)組態(tài)給終端。采集站與終端之間的交互接口

服務(wù)器

查詢中轉(zhuǎn)

工程師站查詢終端信息時(shí)，需要服務(wù)器將這些查詢指令轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的采集站；采集站將結(jié)果返回給服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器需要再將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給工程師站。

報(bào)警推送

服務(wù)器接收到采集站的故障報(bào)警時(shí)，需要檢查當(dāng)前是否有在線的工程師站，如果有，則需要推送故障報(bào)警到工程師站。如果沒有，則丟棄此條故障報(bào)警。

采集站注冊(cè)信息管理

工程師站上注冊(cè)好采集站和終端的信息后，需要保存到服務(wù)器中。當(dāng)其他工程師站開啟時(shí)，需要從服務(wù)器上獲取到最新的采集站和終端注冊(cè)信息。

采集站狀態(tài)管理

每個(gè)廠區(qū)的采集站在上線時(shí)都要向中轉(zhuǎn)服務(wù)器匯報(bào)在線狀態(tài)，并開啟?；顧C(jī)制，一段時(shí)間后，如果?；钍。瑒t判定采集站的狀態(tài)為離線。

采集站下的終端在線信息發(fā)生變化時(shí)，需要將此信息發(fā)送給服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)組件的接口

與工程師站之間的接口

工程師站的UI層通過網(wǎng)絡(luò)組件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和下發(fā)。網(wǎng)絡(luò)組件主要提供的功能包括終端在線狀態(tài)管理、組態(tài)讀寫、運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢、歷史故障查詢和實(shí)時(shí)故障接收這幾個(gè)方面，下面是這幾類功能的主要接口：

終端在線狀態(tài)管理

1.增刪采集站及終端信息 2.獲取所有采集站的在線狀態(tài)

3.獲取指定采集站中所有終端的在線狀態(tài)

組態(tài)讀寫

1.獲取指定終端的組態(tài)

2.寫入組態(tài)，可以指定采集站下的一個(gè)或者多個(gè)終端

運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢

1.獲取指定終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)

歷史故障查詢

1.獲取指定采集站下的歷史故障，查詢條件是時(shí)間范圍

實(shí)時(shí)故障接收

1.設(shè)置故障接收的回調(diào)對(duì)象（該回調(diào)對(duì)象有可能被頻繁調(diào)用，需要確認(rèn)終端的故障推送間隔時(shí)間）

與終端之間的接口

采集站與終端之間的通信有下面四種：

1.2.3.4.采集站向終端讀取組態(tài)數(shù)據(jù) 采集站向終端寫入組態(tài)數(shù)據(jù) 采集站向終端讀取運(yùn)行數(shù)據(jù) 終端推送故障報(bào)警給采集站

具體的通信協(xié)議待定。

第三篇：倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)_文獻(xiàn)綜述

文獻(xiàn)綜述

題

目

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

學(xué)生姓名

xx

xxx

專業(yè)班級(jí)

網(wǎng)絡(luò)工程（信息安全）xxxx班 學(xué)

號(hào)

54xxxxxxxxxx

院（系）

計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院

指導(dǎo)教師(職稱)

xx（講師）

完成時(shí)間

2014年 5 月 12 日

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

專業(yè)班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)工程(信息安xx班

姓名：xx 學(xué)號(hào)5xxx

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種類型規(guī)模的公司企業(yè)迅速崛起，許多從事生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理的企業(yè)都有自己生產(chǎn)和銷售的產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品都需要儲(chǔ)存在倉(cāng)庫(kù)中，對(duì)于每個(gè)企業(yè)來說，隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大[1]，產(chǎn)品數(shù)量的急劇增加，所生產(chǎn)產(chǎn)品的種類也會(huì)不斷地更新與發(fā)展，有關(guān)產(chǎn)品的各種信息量也會(huì)成倍增長(zhǎng)。面對(duì)龐大的產(chǎn)品信息量，如何有效地管理倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品，對(duì)這些企業(yè)來說是非常重要的，倉(cāng)庫(kù)管理的重點(diǎn)是銷售信息能否及時(shí)反饋，從而確保企業(yè)運(yùn)行效益[2]。而倉(cāng)庫(kù)管理又涉及入庫(kù)、出庫(kù)的產(chǎn)品、經(jīng)辦人員及客戶等方方面面的因素，如何管理這些信息數(shù)據(jù)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，充分考驗(yàn)著倉(cāng)庫(kù)管理員的工作能力，工作量的繁重是可想而知的，所以這就需要由倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)來提高倉(cāng)庫(kù)管理工作的效率，這對(duì)信息的規(guī)范管理、科學(xué)統(tǒng)計(jì)和快速查詢，減少管理方面的工作量，同時(shí)對(duì)于調(diào)動(dòng)廣大員工的工作積極性，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

儲(chǔ)存產(chǎn)品信息是產(chǎn)品保障信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，是做好產(chǎn)品供應(yīng)保障工作的基礎(chǔ)[3]。產(chǎn)品保障信息網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)物資儲(chǔ)運(yùn)全過程可視化的前提。目前，有些倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部局域網(wǎng)已經(jīng)建成并投入使用，并與業(yè)務(wù)主管部門實(shí)現(xiàn)了信息溝通，倉(cāng)庫(kù)保障信息網(wǎng)在日常航材保障工作中實(shí)現(xiàn)了信息溝通，倉(cāng)庫(kù)保障信息網(wǎng)在日常產(chǎn)品保障工作中的作用日趨明顯[4]。條碼技術(shù)在儲(chǔ)存管理中的應(yīng)用，可進(jìn)一步完善系統(tǒng)各倉(cāng)庫(kù)之間及各倉(cāng)庫(kù)與作業(yè)主管部門之間的信息共享和交換功能，最終達(dá)到對(duì)產(chǎn)品的全程跟蹤管理，充分發(fā)揮條碼技術(shù)在整個(gè)流通中的作用。

同時(shí)，在軟件系統(tǒng)的研發(fā)過程中，將會(huì)融入一種EPR的企業(yè)管理思想[5]。大量的研究與實(shí)踐已經(jīng)充分表明，ERP作為一種現(xiàn)代企業(yè)管理的思想和方法，將其大力地推廣應(yīng)用就是有效的促使我國(guó)企業(yè)管理朝著更加科學(xué)化、合理化和規(guī)范化方向發(fā)展的一種具體方法和途徑。

另外，倉(cāng)庫(kù)管理的信息化和可視化，每個(gè)企業(yè)將會(huì)擁有兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)，一個(gè)是裝滿貨物的倉(cāng)庫(kù)，還有一個(gè)就是管理系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)上萬種貨物分別編碼，使其成為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的語言，形象地說，貨架上的號(hào)碼就是貨物的地址，從而避

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

專業(yè)班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)工程(信息安xx班

姓名：xx 學(xué)號(hào)5xxx 免了貨物的分揀和提取時(shí)的翻箱倒柜式的查找[6]。

2.目前研究狀況

“倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)”(Warehouse Management System，簡(jiǎn)稱WMS)是用來管理倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的人員、庫(kù)存、工作時(shí)間、定單和設(shè)備的軟件實(shí)施工具[7]。這里所稱的“倉(cāng)庫(kù)”包括生產(chǎn)和供應(yīng)領(lǐng)域中各種類型的儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)和配送中心。其主要作用是管理和控制倉(cāng)庫(kù)所有人出庫(kù)動(dòng)態(tài)，統(tǒng)計(jì)分析庫(kù)存數(shù)據(jù)，使決策人員及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)措施，調(diào)整庫(kù)存結(jié)構(gòu)，縮短儲(chǔ)備周期，加速資金周轉(zhuǎn)，從而保證企業(yè)生產(chǎn)中暢通的物流。同時(shí)最大限度地降低庫(kù)存占用，及時(shí)補(bǔ)救管理中的漏洞，使庫(kù)存管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)地反映企業(yè)中各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的現(xiàn)時(shí)情況，為各類管理人員從不同側(cè)面提供所需信息，以便協(xié)調(diào)企業(yè)經(jīng)營(yíng)收到更大效益[8]。

如今，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)已經(jīng)在世界各發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用了，而且應(yīng)用范圍越來越廣功能越來越全面，操作越來越簡(jiǎn)便，成本越來越低廉。主要應(yīng)用于大中小型企業(yè)，工廠，物流公司，超市以及一些科研單位。

3.倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)內(nèi)容

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，它充分利用計(jì)算機(jī)程序制定生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行方案，可及時(shí)調(diào)整企業(yè)生產(chǎn)過程內(nèi)外的各種關(guān)系。倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本模塊，簡(jiǎn)單的說，主要包括兩大部分，即前臺(tái)管理系統(tǒng)和后臺(tái)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。前臺(tái)管理系統(tǒng) 對(duì)于一個(gè)倉(cāng)庫(kù)來說其核心就是通過提供科學(xué)的進(jìn)銷方式和庫(kù)存管理來取得高經(jīng)濟(jì)效益[9]。一般需求包括：以材料銷售為中心，全面支持倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)、供、銷、存的管理；實(shí)現(xiàn)全公司信息資源的共享一計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成進(jìn)、銷、存情況的分析處理，并自動(dòng)產(chǎn)生相關(guān)執(zhí)行計(jì)劃，倉(cāng)庫(kù)各部門之間信息的相互傳遞與處理，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)經(jīng)營(yíng)財(cái)務(wù)的計(jì)算機(jī)管理一完成材料銷售情況數(shù)據(jù)的集中管理及處理，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)人、財(cái)、物信息管理的計(jì)算機(jī)化，支持材料的經(jīng)濟(jì)核算。

倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)雖貌似整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能，實(shí)現(xiàn)起來卻相對(duì)簡(jiǎn)單，共分為：貨品分配入庫(kù)、退庫(kù)(材料物品返回到廠家)、庫(kù)存調(diào)整、價(jià)格調(diào)整、出庫(kù)及出庫(kù)審批、銷售匯總、庫(kù)存盤點(diǎn)。貨品分配入庫(kù)主要是靠物品字典里的物品去進(jìn)行維護(hù)的。

使用WMS會(huì)在下列四方面給倉(cāng)庫(kù)帶來切實(shí)的效果：為倉(cāng)庫(kù)作業(yè)全過程提供

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

專業(yè)班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)工程(信息安xx班

姓名：xx 學(xué)號(hào)5xxx 自動(dòng)化和全面紀(jì)錄的途徑，改變傳統(tǒng)上的固定貨位，實(shí)現(xiàn)全庫(kù)隨機(jī)儲(chǔ)存[10]。從而最大限度利用倉(cāng)庫(kù),提高發(fā)貨的質(zhì)量和正確性，減少斷檔和退貨，從而提高顧客的滿意程度。為倉(cāng)庫(kù)的所有活動(dòng)、資源和庫(kù)存水平提供即時(shí)的正確信息。以上這些效果無疑會(huì)帶給倉(cāng)庫(kù)明顯的效益，據(jù)估算，配進(jìn)能力一般可提高20～30％，庫(kù)存和發(fā)貨正確率超過99％[11]。倉(cāng)庫(kù)空間利用率提高，數(shù)據(jù)輸入誤差減少，庫(kù)存和短缺損耗減少，勞動(dòng)、設(shè)備、消耗等費(fèi)用降低。這些最終將為倉(cāng)庫(kù)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

但是，對(duì)于一個(gè)企業(yè)或單位是否要安裝一個(gè)適合其自身規(guī)模的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)首先考慮其成本投入是否在自身負(fù)擔(dān)能力以內(nèi)。其次考慮回收成本的時(shí)間是否遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于其帶來效益的時(shí)間，也就是說，考慮成本投入是否可在短期內(nèi)被其經(jīng)濟(jì)效益所補(bǔ)償并迅速達(dá)到盈利，尤其是對(duì)于那些資金周轉(zhuǎn)較慢的企業(yè)，是否馬上應(yīng)用倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎考慮[12]。一般來說，一個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的成本核算除軟件開發(fā)和硬件安裝本身的費(fèi)用外還應(yīng)包括以下費(fèi)用：設(shè)備占用面積的租金、稅費(fèi)、水電冷氣、消防設(shè)備、運(yùn)轉(zhuǎn)養(yǎng)護(hù)成本、人工成本和供增值服務(wù)的費(fèi)用(如禮品化包裝或增加個(gè)性化問候卡等)。同時(shí)，由于這些支出有的是一次性支出的，有的是分期支付的，我們要確切衡量每一種方案的運(yùn)營(yíng)支出，可根據(jù)設(shè)備的折舊年限和期望的報(bào)酬率進(jìn)行折現(xiàn)，比較每種方案的折現(xiàn)現(xiàn)金流出。把一次性或周期性的成本支出換算成一定年限內(nèi)的平均支出。

當(dāng)然，除考慮成本本身外，我們還應(yīng)：著眼于實(shí)際業(yè)務(wù)需要，而不是為自動(dòng)化而自動(dòng)化，進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，根據(jù)庫(kù)房吞吐量和存儲(chǔ)需要，確定是否需要自動(dòng)化和自動(dòng)化要達(dá)到的程度,確定實(shí)施自動(dòng)化后，對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行詳細(xì)審視。據(jù)英國(guó)某雜志報(bào)導(dǎo)，某潔具生產(chǎn)廠使用WMS后倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用年節(jié)約39.3萬英鎊，其全部總投資在14個(gè)月內(nèi)完成回收。美國(guó)一些雜志認(rèn)為一個(gè)WMS一般能在2年內(nèi)獲得回報(bào)，還有人估計(jì)3500平方米以上倉(cāng)庫(kù)用戶，可望在1年內(nèi)回收成本[13]。由于經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動(dòng)，WMS的用戶日益增多，并從大企業(yè)向中小企業(yè)發(fā)展。據(jù)資料顯示，1998年WMS壘球銷售6.1億美元，用戶中大戶占41％，中戶占42.2％，小戶占16.8％，2003年小戶比重幾近增加一倍[14]。同時(shí)，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和電子技術(shù)的降價(jià)，WMS價(jià)格太幅下降，從1993年到1998下跌46％，從而為中小企業(yè)使用WMS創(chuàng)造更多的條件。當(dāng)然，一個(gè)企業(yè)如果不能確認(rèn)在幾年或 3

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

專業(yè)班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)工程(信息安xx班

姓名：xx 學(xué)號(hào)5xxx 更短時(shí)間內(nèi)能回收投資，還應(yīng)謹(jǐn)慎考慮，如果回收有望，則不必猶豫等待。WMS的應(yīng)用需與許多電子技術(shù)相配合，如條碼、射頻通信等等，達(dá)就提醒我國(guó)在引進(jìn)應(yīng)用時(shí)，更應(yīng)結(jié)合國(guó)情，適當(dāng)改進(jìn)，以切實(shí)用。

總之，先進(jìn)的企業(yè)需要一套先進(jìn)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。通過運(yùn)用世界領(lǐng)先的IT技術(shù)和專業(yè)化的物流運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚴剐畔⒓仙虡I(yè)運(yùn)作以及客戶服務(wù)向著專業(yè)化、國(guó)際化的方向發(fā)展，并最終給企業(yè)帶來實(shí)際的利益，相信企業(yè)能夠因此實(shí)現(xiàn)更大的飛躍。

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)目的是為了完善倉(cāng)庫(kù)管理，提高工作效率[15]。完善的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的精細(xì)化管理：對(duì)貨物存儲(chǔ)和出貨進(jìn)行動(dòng)態(tài)安排，對(duì)倉(cāng)庫(kù)作業(yè)流程的全過程進(jìn)行電子化操作，達(dá)到投入少，產(chǎn)出多的結(jié)果，使企業(yè)取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

4.參考文獻(xiàn)

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第四篇：畢業(yè)設(shè)計(jì) C#倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)摘要

漁陽建業(yè)有限公司倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

與實(shí)現(xiàn)

摘要

在傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理過程中，表單填寫與查詢管理都非常的耗費(fèi)人力物力，最后需要盤點(diǎn)或統(tǒng)計(jì)十分耗費(fèi)時(shí)間和人力。同時(shí)由于采用手工操作，不可避免造成一些的錯(cuò)誤?，F(xiàn)在許多公司都采用計(jì)算機(jī)來管理倉(cāng)庫(kù)信息，避免了手工操作的不足。采用倉(cāng)庫(kù)管理信息對(duì)物資的出入情況進(jìn)行管理，可以很方便地完成各類統(tǒng)計(jì)，為生產(chǎn)銷售人員及時(shí)提供相關(guān)信息。

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)管理的自動(dòng)化，包括貨物的入庫(kù)、出庫(kù)、調(diào)庫(kù)等操作，及貨物有關(guān)信息的管理，如倉(cāng)庫(kù)單位管理、貨物類別管理、供貨商信息管理、客戶檔案管理和倉(cāng)庫(kù)管事操作員信息管理等。本系統(tǒng)采用sql 2005作為后臺(tái)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以visual studio 2005作為前端開發(fā)工具,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、保存、刪除等處理，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

本系統(tǒng)主要功能是以管理員身份登錄能夠完成對(duì)庫(kù)存等諸多信息進(jìn)行實(shí)時(shí)管理功能。系統(tǒng)以提供操作簡(jiǎn)單、方便、易懂易用為開發(fā)目標(biāo)，用戶界面友好，及具有高效的數(shù)據(jù)處理能力。

關(guān)鍵詞:倉(cāng)庫(kù)管理信息管理系統(tǒng)自動(dòng)化

The Design and Implementation ofYuyang Warehouse Management

Information System

ABSTRACT

In the traditional warehouse management process, it is very costly to

第五篇：課程設(shè)計(jì)--基于FPGA的指紋采集接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于FPGA的指紋采集接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

一、引言

相對(duì)于密碼、證件等傳統(tǒng)身份認(rèn)證技術(shù)和諸如語音、虹膜、臉形、簽名等其他生物特征識(shí)別認(rèn)證技術(shù)而言，指紋識(shí)別認(rèn)證是一種更為理想的身份認(rèn)證技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：

1.廣泛性——每個(gè)人的每一跟手指都具有指紋；

2.唯一性——每個(gè)人的指紋都不相同，極難進(jìn)行復(fù)制；

3.穩(wěn)定性——指紋不會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而改變；

4.易采集性——指紋圖像可運(yùn)用專業(yè)的指紋傳感器獲取，易于開發(fā)識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)。

隨著電子商務(wù)的發(fā)展和消費(fèi)類電子的普及，越來越多的領(lǐng)域需要指紋識(shí)別系統(tǒng)。目前，基于、的獨(dú)立式指紋識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于考勤、門禁、安檢等領(lǐng)域。同時(shí)，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)開發(fā)能應(yīng)用在小型微型系統(tǒng)（如手機(jī)、PDA等）的ASIC資金資助：上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)PDC計(jì)劃項(xiàng)目（No.047062023）和AM 0403項(xiàng)目（專用集成電路）指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)，將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)空間。

由于FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）具有高集成度，低功耗，短開發(fā)周期等優(yōu)點(diǎn)，本文選用FPGA作為指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)的核心器件，以控制其依次實(shí)現(xiàn)指 紋采集、指紋特征點(diǎn)提取、存儲(chǔ)、比 對(duì)等等過程?？梢姡讣y識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)的首要任務(wù)是如何采集到高質(zhì)量指紋圖像以保證后續(xù)任務(wù)的完成，而指紋圖像質(zhì)量不僅與指紋傳感器自身的性能有關(guān)，也與數(shù) 據(jù)傳輸通信接口的性能密切相關(guān)。因此，如何設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的通信接口是實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)問題。于是本文針對(duì)這一問題進(jìn)行了研究，介紹了一種基于 FPGA與滑動(dòng)式指紋傳感器的指紋采集接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

二、簡(jiǎn)介指紋采集接口器件

本指紋采集接口的核心控制器件為Xilinx公司SpartanIII系列的XC3S400型FPGA芯片，它的封裝形式為PQ208。這款芯片采用先進(jìn)的90ns工藝，最大容量40萬門，工作頻率高達(dá)200M，足以完成系統(tǒng)需要。

另外，本文選用的指紋采集傳感器為富士通公司的MBF300滑動(dòng)式電容指紋采集傳感器。這款指紋傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)，含有8位A／D變換 器，能在2.8V~5V的寬電壓范圍內(nèi)工作，能自動(dòng)檢測(cè)到是否有指紋到達(dá)傳感器，并實(shí)現(xiàn)在線采集。而它與以往采用的面積式指紋傳感器相比最大的優(yōu)點(diǎn)在于，在保證指紋圖像高分辨率（500dpi）的同時(shí)大大減小了傳感器的尺寸（13.3×3.6）。

MBF300支持3種通信接口：8位微處理器總線接口（microprocessor bus interface）、集成的USB全速接口（Integrated USB Full-Speed Interface）和集成SPI接口（Integrated Serial Peripheral Interface）。其中本文選用SPI接口，并將詳細(xì)講述基于MBF300和FPGA的SPI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

MBF300的SPI接口需要時(shí)鐘信號(hào)線SCK、主進(jìn)從出信號(hào)線MISO、主出從進(jìn)信號(hào)線MOSI和使能信號(hào)線，共4根信號(hào)線。其中，傳感器的時(shí)鐘 源可以從外部輸人，也可以外接一個(gè)晶體振蕩器后，利用MBF300內(nèi)部的振蕩電路來獲得時(shí)鐘源。在選擇了SPI模式后，MBF300的其他兩種模式將自動(dòng) 禁止。在本系統(tǒng)中，MBF300在SPI工作模式下相當(dāng)于一個(gè)從設(shè)備，XC3S400作為主設(shè)備。XC3S400通過讀寫MBF300內(nèi)部的寄存器實(shí)現(xiàn)對(duì) 它的控制，以完成指紋采集的任務(wù)。

另外，MBF300在SPI的從設(shè)備狀態(tài)下，它的通信協(xié)議的具體內(nèi)容包括：

MOSI線上的數(shù)據(jù)在SCK的上升沿被采樣；

MISO線上的數(shù)據(jù)在SCK的下降沿發(fā)生改變；

SCK在空閑狀態(tài)時(shí)，可以為高電平，也可以為低電平；

串行傳輸過程中，高位在前(最先被移出)。具體時(shí)序見圖1。

三、指紋采集接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文中指紋傳感器MBF300的主要任務(wù)是采集指紋圖像，并自動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)通過SPI接口傳送到FPGA芯片XC3S400 中，以進(jìn)行指紋登記或者指紋識(shí)別比對(duì)。由此可見，指紋采集是整個(gè)指紋識(shí)別系統(tǒng)的第一步，采集質(zhì)量的好壞將直接影響系統(tǒng)的性能與準(zhǔn)確度的高低，因此，接下來 將重點(diǎn)介紹指紋采集接口——SPI接口的設(shè)計(jì)，在此過程中，XC3S400為SPI主設(shè)備，MBF300為SPI從設(shè)備。

1、指紋采集電路

由于FPGA內(nèi)部采用的SRAM存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，所以需要外置一個(gè)PROM在上電時(shí)對(duì)FPGA進(jìn)行程序配置。同時(shí)，還擴(kuò)展了一個(gè)SRAM和Flash分 別用作存儲(chǔ)指紋程序運(yùn)行時(shí)的臨時(shí)數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)信息。另外，為了實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)通信，指紋采集部分還設(shè)計(jì)一個(gè)RS232接口，整個(gè)的硬件電路如圖2所示。由 圖中可以看出，整個(gè)指紋采集的核心部件就是FPGA芯片XC3S400，它相當(dāng)于常見的嵌入系統(tǒng)中的DSP或者ARM，控制著整個(gè)指紋采集，以及指紋登 記，指紋比對(duì)，結(jié)果輸出等過程。

2、指紋采集接口硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文的SPI接口主設(shè)備為FPGA芯片XC3S400，從設(shè)備為指紋傳感器MBF200。由于FPGA沒有特定管腳的要求，本文任意選用XC3S400的4個(gè)I/O口137—140，分別與指紋傳感器MBF300的相應(yīng)管腳連接，見圖3所示。

3、指紋采集接口軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

接口時(shí)鐘采用傳感器內(nèi)部的12M時(shí)鐘，整個(gè)采集指紋圖像流程如圖4所示，主要有初始化，調(diào)整參數(shù)，指紋采集，指紋存儲(chǔ)幾部分組成。

3.1 初始化XC3S400和MBF300

XC3S400為FPGA器件，因此在系統(tǒng)上電后先要對(duì)其進(jìn)行初始化，即從PROM中讀取配置數(shù)據(jù)，以完成后面的指紋采集、特征點(diǎn)提取、存儲(chǔ)、比對(duì)等工作；初始化XC3S400之后，接著初始化指紋傳感器MBF300，其中部分VHDL源程序如下：

……

ENTITY ini_mbf300 IS

PORT(......pgc : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

dtr : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

dcr : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

thr : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

ctrlb : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

isr : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

icr : INOUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

......);--定義需要初始化的MBF300寄存器；

END ini_mbf300;

ARCHITECTURE ini_mbf300 OF ini_mbf300 IS

BEGIN

pgc <= “00000110 ”;--初始設(shè)置圖像增益為1.5；

dtr <= “00111111”;

dcr <= “00000001”;

thr <= “00101100”;

ctrlb <= “00000001”;--使能陣列，AD及時(shí)鐘；

isr <= “00000011”;--清空中斷；

icr <= “01011001”;--使能自動(dòng)檢測(cè)；…...END ini_mbf300；......3.2 調(diào)整MBF300參數(shù)

調(diào)整MBF300參數(shù)，也就是調(diào)整PGC、DTR、DCR三個(gè)寄存器的值來調(diào)整放電時(shí)間、放電電流速率和圖像的放大增益，直到獲得最佳質(zhì)量的圖像。

3.3 采集指紋圖像

XC3S400按照MBF300的SPI時(shí)序要求，在MOSI信號(hào)線上發(fā)送一系列讀寫MBF300寄存器的指令，并由MBF300在MISO信號(hào)線上發(fā)送A/D轉(zhuǎn)換后的指紋數(shù)據(jù)，直到一幅完整的256*32的指紋圖像傳輸完畢。

3.4 存儲(chǔ)指紋圖像

采集到的原始指紋圖像保存到片外SRAM中，地址空間為0000 0000 0000 0000~FFFF FFFF FFFF FFFF。實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)論

指紋采集接口的整個(gè)程序的VHDL源代碼已經(jīng)通過調(diào)試，在ModelSim SE 6.1b中成功仿真，F(xiàn)PGA的SPI時(shí)序與MBF300一致，完全能達(dá)到指紋采集的目的。于是將MBF300設(shè)置為DTR＝0x15，DCR= 0x20，PGC=0x01，通過SPI接口采集到的原始指紋數(shù)據(jù)通過圖2中的RS232接口傳送給PC機(jī)，然后利用Matlab工具數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化得到指紋圖 像，它足以滿足后續(xù)的指紋特征點(diǎn)提取、比對(duì)等要求。

四、小結(jié)

這種基于FPGA芯片XC3S400與固體指紋傳感器MBF300的SPI接口具有設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，傳輸速率高的特點(diǎn)，完 全能勝任指紋采集的任務(wù)。而MBF300的高精度更能保證采集到的指紋圖像的質(zhì)量，這有利于簡(jiǎn)化后續(xù)的指紋圖像增強(qiáng)、二值化等算法。總之，基于FPGA與 指紋傳感器的指紋采集系統(tǒng)的SPI接口的成功實(shí)現(xiàn)，為指紋識(shí)別技術(shù)的SOC片上集成打開一個(gè)良好的開端。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：

雖然基于DSP或者ARM的指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)已經(jīng)在考勤，門禁等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商品化，但這樣的嵌入式系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)小型化集成化，更無法SOC，所以本文 采用FPGA來實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)，利用FPGA高集成度，低功耗，短開發(fā)周期等優(yōu)點(diǎn)，并以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的ASIC為研究背景，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的 市場(chǎng)空間。

只有保證高質(zhì)量的指紋采集才會(huì)保證高質(zhì)量的指紋識(shí)別認(rèn)證，因此本文主要介紹了基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)的指紋采集接口部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)該接口完全能滿足實(shí)際需要，這為指紋識(shí)別系統(tǒng)的片上集成打開了一個(gè)良好的開端。

參考文獻(xiàn)：

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