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基于RFID数据采集的自动化仓库管理系统
Key words:radio frequency
identification}WMS;tag 库存管理能力,增强供应链的可视性[o。本文结合
1引
言
RFID技术的特点及仓库管理的功能需求,建立了基于 R兀D的仓库管理系统应用架构,并结合某物流立体仓
仓库管理是企业物流系统中非常重要的组成部 分。目前,国内物流企业大多采用的是条形码作为仓 库管理中货物流和信息流同步的主要载体。尽管条形 码技术无论在技术上还是标准上都趋于成熟,但是随 着仓库管理信息化要求的不断提高,条码技术在仓储 应用中还存在很多的局限性口]。 无线射频识别(RFID)是一种先进的自动识别技 术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的 数据,它可以实现多目标、运动目标的非接触式自动识 别L1。J。RFID技术应用于现代物流管理,可以突破数 据录入和数据采集的“瓶颈”问题,降低库存水平,提高
摘要:本文提出了一种RFlD技术在仓库管理中的三层应用架构,并按此架构开发了基于衄技术的仓库管理系统,实
现了立体仓库RFⅡ)全过程自动化管理。实践证明该系统艟著提升了仓库作业管理的准确性和效率,是一种实时,准确的立 体仓库自动化管理解决方案。 关键词:无线射频识别;仓库管理系统;标签
Aut锄atic
库的RFID改造项目,设计并开发了基于RFD数据采 集的自动化仓库管理系统。
2
RFID在仓库管理中的应用架构
2.1体系结构 针对仓储管理的特点及功能需求,建立了RFID 技术在仓库管理系统中的应用架构,如图1所示。该 架构自底向上包括采集层、中间层和业务层。采集层 由阅读器、天线以及电子标签构成,其功能主要是基于 各类数据协议,通过耦合单元,构建与RFID标签的射
4、盘点作业。库存盘点由安装有RFⅢ手持式读
写器的堆垛机在仓库管理软件的控制下自动进行,无
图2仓库管理软件功能模型
3.4基于RFm数据的仓库管理软件
仓储管理软件系统为B/s结构,采用标准的J2EE 架构,运行在ORAcLE数据库平台上。图2为基于 RFID数据的仓库管理软件的功能模型。该软件集中 管理、协调和调度作业过程中的各种物流活动,并能及 时与物资集配系统交换信息,根据物资集配系统下达 的物料出入库作业计划,自动制定出入库计划及分解 为可执行的出入库任务,对任务的执行全过程进行管 理监控。将执行结果及时反馈。
基于RFID数据采集的自动化仓库管理系统
作者: 作者单位: 田景贺, 朱云龙, 南琳, 张磊 田景贺,张磊(中国科学院沈阳自动化研究所先进制造技术研究室,沈阳,110016;中国科学院 研究生院,北京,100039), 朱云龙,南琳(中国科学院沈阳自动化研究所先进制造技术研究室 ,沈阳,110016)
(j
Warehousing
Manag咖ent
System based
on
RFID data acquisition
Tian Jinghel…,Zhu Yunl。n91,Nan Linl.Zhang Leil’2
勘删婵蜡Insm船o,A州。糊协n,@删埘Amd硎,o,Sf伽Ⅲ,甄F”粥ngi】ooj6,吼zm
本文链接:/Conference_6418208.aspx
务下达到分拣作业管理终端,当叉车将贴有RFⅢ标
签的托盘经过规定路线送人分拣货品暂存区时,出库 作业区域的读写器读取托盘标签,并上传分拣作业管 理终端,终端根据标签代码查询出库分拣任务队列,得 到该托盘的出库分拣操作信息并在LcD显示屏上显
应用系统提供R皿标签相关数据的服务。
3基于RFID技术的仓库管理系统的实施
*基金项目:国家科技重大支撑计划(2006BAH02AD9)中科院先进制造基地创新项目(06F2060201)
第4期增ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ町
田景贺等:基于RFⅡ)数据秉集的自动化仓库管理系统
543
频链路,驱动RFIL)标签响应各种读写命令,完成 RFID标签的原始数据采集或读写。中间层由RFID 事件管理器和信息服务器构成,运行在仓库作业现场 的数据采集终端上,实现读写器的管理与协调,进行 RFlD标签数据的处理.并为上层应用系统提供接口。 业务层即仓储管理系统的应用软件,它实现仓储作业 的计划编排管理、调度、跟踪以及综合查询与统计等功 能,并提供与其他系统的集成接口。
(RFⅢ)[M].‰puters&Security,2006,25(1)l
18—26
4结束语
本文提出了RFID在仓库管理中的三层应用架 构,并根据该架构设计实现了基于RFID的立体仓库
[3]真虹,张婕妹,物流企业仓储管理与实务[M].北京: 中国物资出版社,2003. [4]邱小勇.刘凯,冯春.RFD与现代物流管理发展的探 讨[J].物流技术,2005,(2)
需人工干预。堆垛机在既定轨道上完成一次运行操作 的同时,其所携带RFID读写器完成对各个货架及货 位托盘标签的读取,并将所获得标签信息通过无线局 域网送至管理终端,完成一次库存盘点。 5、叉车作业。叉车将托盘叉起后,车载的RFD 读写器读取托盘标签信息,读取到的标签信息通过无 线局域网通讯上传至叉车管理终端,终端根据叉车收 到的托盘标签信息生成操作任务传回叉车并在车载 LcD上显示,叉车司机按照LcD上的指示进行相应操 作,操作完成后反馈叉车操作完成信息。
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three-layer archjtecture of RFID application in warehousing managemenL Accord—
管理系统。实践证明该系统充分发挥了RFID的技术 优势,宴现了立体仓库RFID全过程自动化管理,明显 改善丁仓库作业管理的效率,全面提升了仓储管理的 自动化水平。 参考文献
[1]游战清,李苏剑.无线射频识别技术(RFID)理论与应
用[幔].北京;电子1=业出版社,2004:118—139 Identification [2] c M RDbert&Radio Frequency
an
the architecture,we developed
cente^
automatic
WMS
based
on
RFID and implemented jt in ticredⅥ,archouse of
logistics
The system realized automatic
manag帆ent
of a11 warehousirlg procedures.T}1e practical results
仓库管理应用软件
业 务 层
格是72 m×20 m×12 m,库前区没有理货区,分拣区。
立体仓库采用横梁式组合货架,有3个巷道,6排货 架,共2 184个货位。托盘的入库、出库操作由计算机 控制传送带、堆垛机等设备自动完成。
3.1
R玎D系统选型
l、应用频段选择。RFID系统选用的频段关系到 系统的识别距离、信号衰减程度以及读写速度等系统 性能指标。uHF标签作用距离远,适应物体运动性能 好,读写速度快,作用距离为1~15m,技术相对成熟。 根据系统需求,选用uHF频段无源标签。 2、读写设备。选用AwID公司的固定式读写器 MRP3014用于托盘入库和出库识别;选用INTER- MEC公司的1F5+v700型手持式读写器,由管理人员 携带以及安装在叉车及堆垛机上。 3.2理货作业与分拣作业区设置 理货作业与分拣作业区分为理货暂存区、分拣暂 存区。理货暂存区和分拣暂存区各配置2台固定式读 写器、一台出入(出)库管理终端和LCD显示器,同时 设置若干个工位,每个工位设置一个天线。每个分拣 工位设置一个分拣托盘用于存放拣出的货品,该托盘 上的标签用于标识该托盘应该存放的货品信息。 3.3主要作业淀程 1、托盘理货入库作业。托盘人库有两种情况:货 物进空托盘入库及货物进非空托盘入库。此处以前者 为例说明托盘入库过程:托盘人库前,理货入库任务下 达到入库管理终端,当叉车将贴有RFID标签的空托 盘经过规定路线送人理货货物暂存区时,入库作业区
R册读写器。适配器的功能是接收RFID读写器上传的
标签数据.然后生成包含时间戳和事件源(即读取标签的 读写器和天线)的事件数据。过滤器的功能是过滤事件 数据,丢弃先前已检测的重复冗余信息。连接器的功能 是将过滤后的事件数据存入到信息服务器。
圈D信息服务器包括数据转换模块和消息传输模
块。它的主要功能是将低级别的来自R网D事件管理器 的标签事件数据转换并映射成更高级别的业务数据,通 过HrrP或JMs进行消息传输,为仓库管理软件或其它
系统的应用对象是某物流中心立体仓库,仓库规
示。工位上的分拣人员按显示屏提示进行分拣操作并
将货物投放到各分拣托盘,出库人员利用手持RFD
读写器读各分拣托盘标签并复核结果,检查无误后向
仪器仪表学报
第28卷
仓库管理系统反馈分拣完成信息,后者指派叉车将分 拣托盘运出。至此完成托盘出库分拣作业。 3、托盘出/人库作业确认。入库确认过程:托盘行 进到巷道货贺起始端,此时埋设在此处输送带下方的 RFID读写器读取托盘标签。并将标签信息反馈至立库 管理软件,管理软件根据收到的标签信息与入库任务 中托盘信息进行匹配,匹配成功则完成人库确认,否则 认为发生入库错误。出库确认过程与入库确认过程 类似。
2.2
RFID事件管理器和信息服务器
Rm事件管理器同时执行多个代理程序,每个代理
程序与一个RFID读写器通信,并从读写器收集信息。每 个代理程序由三类功能模块构成:适配器、过滤器和连接 器。适配器是类似于驱动器的Java代码段,连接现场
域的RFD读写器读取托盘标签信息并上传至人库管
理终端,终端根据标签信息查询理货入库任务队列,得 到该托盘的理货入库操作任务描述并在“’D显示屏 上显示,理货人员按照显示屏提示完成货品装盘工作 后,通过入库管理终端反馈装人工作完成状态,并指派 叉车将理货完毕的托盘送至某个巷道的输送机上,至 此空托盘入库过程完成。 2、托盘出库分拣作业。托盘出库前,出库分拣任