第一篇：基于射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的倉(cāng)庫(kù)管理

射頻識(shí)別技術(shù)與倉(cāng)儲(chǔ)編碼實(shí)訓(xùn)報(bào)告

題目

姓

名

趙艷艷

專(zhuān)業(yè)班級(jí) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)S13-1班

指導(dǎo)教師

完成時(shí)間

2015年1月

天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 制

2015.1

摘 要

某大型制造企業(yè)，目前使用的是人工書(shū)寫(xiě)單據(jù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理方式，這種方式不但繁瑣、容易造成人為損失，且人工及配送成本非常高。隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)成品結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，且整個(gè)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化要求也日益提高，隨之而來(lái)的是如何管理好庫(kù)存。而一個(gè)結(jié)合了無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)（RFID）的倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)可以從根本上解決倉(cāng)庫(kù)管理的問(wèn)題。RFID技術(shù)不但免除了跟蹤過(guò)程中的人工干預(yù)，且在節(jié)省大量人力的同時(shí)極大的提高了工作效率。這種系統(tǒng)可以大大的簡(jiǎn)化物品的庫(kù)存管理，滿(mǎn)足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)管理軟件、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)組成，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成倉(cāng)庫(kù)管理的各個(gè)流程。此倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是基于SQL大型數(shù)據(jù)庫(kù)，采用組件式開(kāi)發(fā)的三層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在充分理解庫(kù)存管理業(yè)務(wù)的需求后，結(jié)合RFID技術(shù)，對(duì)原有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行改造和重新設(shè)計(jì)。優(yōu)化的業(yè)務(wù)流程模塊包括收料管理、入庫(kù)管理、移庫(kù)管理、出庫(kù)管理與盤(pán)點(diǎn)管理，并繪制了改造后的業(yè)務(wù)流程圖。將整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，改進(jìn)倉(cāng)庫(kù)管理，提升效率及價(jià)值。

關(guān)鍵詞：倉(cāng)庫(kù)管，RFID，業(yè)務(wù)流程改造

目 錄

第一章 項(xiàng)目背景及意義....................................................1 第二章 需求分析...........................................................2

2.1 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的用戶(hù)需求............................................2 2.2倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能性需求描述......................................2 2.3倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的非功能性需求描述....................................3 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)......................................................5

3.1 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)................................................5 3.2 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的架構(gòu)................................................5 3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)......................................................6 第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)....................................................7

4.1 收料管理..........................................................7

4.1.1收料通知單...................................................7 4.1.2 收料管理描述及業(yè)務(wù)流程圖....................................7 4.2入庫(kù)管理...........................................................9

4.2.1外購(gòu)入庫(kù)單...................................................9 4.2.2入庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖.....................................9 4.3移庫(kù)管理..........................................................10 4.3.1倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥單（移庫(kù)）：........................................10 4.3.2移庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖....................................11 4.4出庫(kù)管理..........................................................13 4.4.1領(lǐng)料通知單（出庫(kù)單）：......................................13 4.4.2出庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖....................................13 4.5盤(pán)點(diǎn)管理..........................................................15 4.5.1庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)....................................................15 4.5.2盤(pán)點(diǎn)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖....................................15 第五章 系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)價(jià).................................................17

5.1倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)與RFID技術(shù)結(jié)合......................................17 5.2作業(yè)流程的改進(jìn)與保持.............................................17 第六章 研究成果..........................................................18 主要參考文獻(xiàn).............................................................19

第一章 項(xiàng)目背景及意義

現(xiàn)在本企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)還是通過(guò)在貨架上貼手寫(xiě)卡片來(lái)區(qū)分貨位，這是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，而且還經(jīng)常出現(xiàn)取錯(cuò)貨物和多次重復(fù)取貨等的錯(cuò)誤。由于面臨來(lái)自全球和地區(qū)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本,對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)將至關(guān)重要，其中庫(kù)存管理將是制造型企業(yè)中控制生產(chǎn)成本的關(guān)鍵問(wèn)題之一。庫(kù)存就是金錢(qián)，是財(cái)務(wù)報(bào)表上的重要事項(xiàng)，管好庫(kù)存就是管好企業(yè)的錢(qián)財(cái) [1]。隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)成品結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，且整個(gè)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化要求也日益提高，隨之而來(lái)的問(wèn)題是面對(duì)每天都要重復(fù)進(jìn)行的收貨、出入庫(kù)、移庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)的工作，如何才能快速的完成大批量貨物的快速核對(duì)、收取？在企業(yè)具有一定規(guī)模的倉(cāng)庫(kù)中，怎樣才能快速地找到指定的貨物？盤(pán)點(diǎn)一定要停業(yè)才能進(jìn)行嗎？對(duì)于倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行停業(yè)盤(pán)點(diǎn)所造成的損失是顯而易見(jiàn)的，也是企業(yè)絕對(duì)不愿意承受的，但是不進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)又無(wú)法真實(shí)地掌握庫(kù)房的情況，這同樣是企業(yè)的管理者所不愿意面對(duì)的。有沒(méi)有可以在不影響企業(yè)正常工作的情況下進(jìn)行庫(kù)房盤(pán)點(diǎn)的辦法呢？本文基于RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于此無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)基礎(chǔ)上的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，以達(dá)到對(duì)原有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行改造和重新設(shè)計(jì)來(lái)解決以上問(wèn)題。1

第二章 需求分析

此大型制造企業(yè)，在倉(cāng)庫(kù)管理中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：由于生產(chǎn)組織模式采用被動(dòng)的“推”式生產(chǎn)模式，造成庫(kù)存原材料、成品品種眾多，數(shù)量巨大，庫(kù)存管理難度大，物料數(shù)量大占用較多存儲(chǔ)空間，不但增加管理成本，而且物料短缺情況還是時(shí)有發(fā)生；庫(kù)存管理工作粗放，管理方式仍采用較多手工方式，工作量大，且對(duì)人員數(shù)量需求較多，容易造成庫(kù)存統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤；庫(kù)存帳物不符現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)，但不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象；物流管理中暴露的問(wèn)題不能及時(shí)反映及時(shí)解決，例如：物料不準(zhǔn)確、BOM錯(cuò)誤等，缺乏有效手段，進(jìn)行問(wèn)題匯報(bào)和溝通；協(xié)調(diào)性較差，沒(méi)有信息系統(tǒng)的支持。隨著基于RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以從根本上解決庫(kù)存管理問(wèn)題。RFID技術(shù)不但免除了跟蹤過(guò)程中的人工干預(yù)，且在節(jié)省大量人力的同時(shí)極大的提高了工作效率[2]。這種系統(tǒng)可以大大的簡(jiǎn)化物品的庫(kù)存管理，滿(mǎn)足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。2.1 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的用戶(hù)需求

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是針對(duì)本企業(yè)倉(cāng)庫(kù)物料的收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)查詢(xún)等方面工作而開(kāi)發(fā)的管理軟件，根據(jù)企業(yè)的要求，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的收料管理、入庫(kù)管理、移庫(kù)管理和盤(pán)點(diǎn)管理及用戶(hù)管理等功能。用戶(hù)通過(guò)相應(yīng)的模塊，對(duì)倉(cāng)庫(kù)里物料的基本情況進(jìn)行更新、刪除和查詢(xún)，對(duì)物料的收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)進(jìn)行管理，對(duì)各功能模塊明細(xì)進(jìn)行查詢(xún)，對(duì)使用該系統(tǒng)的用戶(hù)進(jìn)行更新、刪除和查詢(xún)，對(duì)庫(kù)存數(shù)量進(jìn)行查詢(xún)，用戶(hù)通過(guò)簡(jiǎn)單的作即可輕松的管理倉(cāng)庫(kù)。2.2倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能性需求描述（1）用戶(hù)管理

對(duì)有權(quán)使用該系統(tǒng)的用戶(hù)的基本情況數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、查詢(xún)等作，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)管理功能。用戶(hù)分級(jí)管理，分別具有不同的權(quán)限；具有分組管理用戶(hù)的功能。可以針對(duì)用戶(hù)分配軟件模塊使用權(quán)限。（2）物料管理

對(duì)倉(cāng)庫(kù)里所有物料的種類(lèi)（包括名稱(chēng)、廠(chǎng)家等信息）進(jìn)行更新、刪除和查詢(xún)等操作，實(shí)現(xiàn)物料管理功能。物料可以動(dòng)態(tài)添加種類(lèi)，支持批次管理，支持多計(jì)量單位變換。（3）倉(cāng)庫(kù)管理

對(duì)倉(cāng)庫(kù)里物料貨物實(shí)現(xiàn)收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)管理，要求能導(dǎo)出每種功能模塊的單據(jù)，方便用戶(hù)進(jìn)行物料管理，并能提供收料、入庫(kù)、移庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)的明細(xì)，方便用戶(hù)查詢(xún)。（4）庫(kù)齡分析

提供物料使用情況和呆滯情況的分析，為業(yè)務(wù)人員制定采購(gòu)計(jì)劃提供依據(jù)，提供其他分析報(bào)表，提高倉(cāng)庫(kù)管理水平。2.3倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的非功能性需求描述

系統(tǒng)支持射頻輸入和手工輸入兩種方式，以防射頻系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)影響生產(chǎn)活動(dòng)。系統(tǒng)要求與PDM和財(cái)務(wù)系統(tǒng)集成，能夠通過(guò)系統(tǒng)接口方式獲得物料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)硬件部分要求模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，維護(hù)簡(jiǎn)便穩(wěn)定可靠。

手持部分需要結(jié)實(shí)耐用，能夠在惡劣的環(huán)境中使用（下雨、下雪等）。手持部分在無(wú)外接電源情況下，需要至少連續(xù)工作10小時(shí)以上。

圖1 基于RFID技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)功能

第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

圖2 倉(cāng)庫(kù)管理結(jié)構(gòu)圖

倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)管理軟件、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)組成，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成倉(cāng)庫(kù)管理的各個(gè)流程。后臺(tái)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，RFID識(shí)別采集是實(shí)現(xiàn)管理功能的基礎(chǔ)和手段。后臺(tái)管理系統(tǒng)由中心數(shù)據(jù)服務(wù)器和管理終端組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)與手持機(jī)通訊，將手持機(jī)上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并插入到后臺(tái)業(yè)務(wù)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)標(biāo)簽管理信息、發(fā)行標(biāo)簽和采集的標(biāo)簽信息集中進(jìn)行儲(chǔ)存和處理[3]。3.2 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的架構(gòu)

此倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是基于SQL大型數(shù)據(jù)庫(kù)，采用組件式開(kāi)發(fā)的三層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。三層結(jié)構(gòu)分別為：

數(shù)據(jù)庫(kù)：管理賬套數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。中間層：用于賬套管理的工作。

表示層：用戶(hù)日常直接操作界面和手持設(shè)備。

3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在充分理解庫(kù)存管理業(yè)務(wù)的需求后，結(jié)合RFID技術(shù)，對(duì)原有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行改造和重新設(shè)計(jì)。業(yè)務(wù)處理模式盡量與原有模式相同，只是操作方式上在手持設(shè)備上進(jìn)行。系統(tǒng)操作融入作業(yè)的每個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使作業(yè)人員能夠?qū)崟r(shí)與系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲得系統(tǒng)信息支持，系統(tǒng)也能實(shí)時(shí)采集到關(guān)鍵作業(yè)數(shù)據(jù)，以供關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行快速有效處理。

無(wú)線(xiàn)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則操作簡(jiǎn)單、信息充足、處理效率高。無(wú)線(xiàn)設(shè)備與原有系統(tǒng)最大的區(qū)別還在于手持設(shè)備可以支持一定程度上的離線(xiàn)處理。當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，操作人員可以使用離線(xiàn)處理模式，繼續(xù)進(jìn)行日常作業(yè)，不過(guò)功能會(huì)受到一定限制，作業(yè)數(shù)據(jù)會(huì)被保留在手持設(shè)備本地，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)故障恢復(fù)后，系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行同步保存離線(xiàn)處理時(shí)的數(shù)據(jù)。從而使系統(tǒng)故障對(duì)企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的影響降低。

RFID倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)由業(yè)務(wù)管理軟件、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)組成，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成庫(kù)存管理的各個(gè)流程。根據(jù)企業(yè)的具體需求，在各原料倉(cāng)庫(kù)中使用倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)、基于條碼技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和無(wú)線(xiàn)移動(dòng)處理技術(shù)，提高倉(cāng)庫(kù)作業(yè)的效率和信息處理實(shí)時(shí)性，使管理者可以及時(shí)便捷地獲取各類(lèi)物料流動(dòng)信息[4]。

第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 收料管理 4.1.1收料通知單

收料通知單是采購(gòu)部門(mén)在物料到達(dá)企業(yè)以后，登記由誰(shuí)驗(yàn)收、由哪個(gè)倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)等情況的詳細(xì)單據(jù)，便于物料的跟蹤與查詢(xún)（如圖3所示）。它是采購(gòu)訂單的重要執(zhí)行單據(jù)，其不僅要處理與采購(gòu)訂單直接關(guān)聯(lián)的執(zhí)行情況，還要處理外購(gòu)入庫(kù)單與采購(gòu)訂單間接關(guān)聯(lián)的執(zhí)行情況，起到承上啟下的業(yè)務(wù)管理作用。它可以通過(guò)手工錄入、單據(jù)關(guān)聯(lián)、單據(jù)復(fù)制等多種途徑生成。在實(shí)際業(yè)務(wù)處理中，可以由收料通知單生成外購(gòu)入庫(kù)單及退料通知單等[5]。

圖3 收料通知單

4.1.2 收料管理描述及業(yè)務(wù)流程圖

采購(gòu)部生成收料申請(qǐng)單，并打印收料申請(qǐng)單條碼，然后物料運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)。倉(cāng)庫(kù)收貨員使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備（手持設(shè)備）掃描收料申請(qǐng)單條碼，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備依據(jù)收料申請(qǐng)單從倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)下載所掃描的收料申請(qǐng)單的物料信息，物料信息包括：物料條碼、物料名稱(chēng)和收貨數(shù)量，并指定物料是否是急件以及是否需要檢驗(yàn)。倉(cāng)庫(kù)收貨員使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備掃描入庫(kù)申請(qǐng)單中指定的物料條碼，錄入數(shù)量，如果物料具有托盤(pán)則要掃描托盤(pán)條碼。從倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)查詢(xún)所掃描物料的可用庫(kù)位信息，選擇物料存放的庫(kù)位，如果存放在該庫(kù)位上的物料需要檢驗(yàn)，則要錄入物料檢驗(yàn)的數(shù)量。

倉(cāng)庫(kù)操作員掃描完收料申請(qǐng)單上指定的物料后提交到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的處理，提交的信息包括物料條碼、實(shí)際收貨數(shù)量，托盤(pán)條碼和庫(kù)位條碼，并指定物料在各個(gè)庫(kù)位上檢驗(yàn)的數(shù)量，提交后收料操作完成[6]。

圖4 收料管理流程圖

4.2入庫(kù)管理 4.2.1外購(gòu)入庫(kù)單

已經(jīng)收料的物料，在檢驗(yàn)員執(zhí)行質(zhì)檢后，操作人員根據(jù)質(zhì)檢合格單將采購(gòu)合格數(shù)量與收料通知單關(guān)聯(lián)生成外購(gòu)入庫(kù)單（如圖5所示）。外購(gòu)入庫(kù)單通常是確認(rèn)貨物入庫(kù)的有效證明文件。外購(gòu)入庫(kù)單包括藍(lán)字外購(gòu)入庫(kù)單和紅字入庫(kù)單，紅字外購(gòu)入庫(kù)單是藍(lán)字外購(gòu)入庫(kù)的反向單據(jù)，代表物料的退庫(kù)。外購(gòu)入庫(kù)單的常用增加方式有手工新增和關(guān)聯(lián)生成方式兩種。

圖5 外購(gòu)入庫(kù)單

4.2.2入庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖

入庫(kù)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)操作員根據(jù)訂貨清單清點(diǎn)檢查每一件貨品，檢查合格后交給倉(cāng)庫(kù)保管員送入庫(kù)房。倉(cāng)庫(kù)保管員持手持機(jī)掃描已完成收貨操作的入庫(kù)申請(qǐng)單條碼，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備從倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中下載所掃描的入庫(kù)申請(qǐng)單的物料收貨信息，物料信息包括：物料條碼、物料名稱(chēng)、收貨數(shù)量以及托盤(pán)條碼，并指定物料是否需檢驗(yàn)以及檢驗(yàn)是否完成，同時(shí)標(biāo)識(shí)物料是否為急件。倉(cāng)庫(kù)操作員根據(jù)物料收貨信息，掃描物料條碼、庫(kù)位條碼并錄入數(shù)量，如果物料具有托盤(pán)則要掃描托盤(pán)條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員掃描完收貨信息中指定的物料后提交到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的處理，提交的信息包括：物料條碼、入庫(kù)數(shù)量及托盤(pán)條碼并指定物料是否為急件，完成后入庫(kù)操作完成。

圖6 入庫(kù)管理流程圖

4.3移庫(kù)管理

4.3.1倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥單（移庫(kù)）：

倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥單是確認(rèn)貨物在倉(cāng)庫(kù)之間流動(dòng)的書(shū)面證明。它是體現(xiàn)庫(kù)存業(yè)務(wù)狀態(tài)的重要單據(jù)，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的最大特色是以獨(dú)立于企業(yè)物流的有形的單據(jù)流轉(zhuǎn)代替業(yè)務(wù)中無(wú)形的存貨流轉(zhuǎn)軌跡，從而將整個(gè)業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一為一個(gè)有機(jī)整體。系統(tǒng)為倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥單提供了手工錄入、關(guān)聯(lián)生成或復(fù)印生成等多種生成方法，系統(tǒng)為調(diào)撥單單據(jù)的處理提供了新增、審核/反審核、作廢、打印、引出等多項(xiàng)操作功能（如圖7所示）。

圖7 倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥單

4.3.2移庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖

倉(cāng)庫(kù)操作員生成物料移庫(kù)單，并在移庫(kù)單上指定物料移庫(kù)的最終目的地，并打印移庫(kù)單條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備掃描移庫(kù)單條碼，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備從倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中下載所掃描移庫(kù)單的物料移庫(kù)信息，移庫(kù)信息包括：物料條碼、物料名稱(chēng)、托盤(pán)條碼以及庫(kù)位條碼并指出該庫(kù)位是否被設(shè)置為日常盤(pán)點(diǎn)的庫(kù)位。倉(cāng)庫(kù)操作員根據(jù)物料移庫(kù)信息掃描物料條碼、移出庫(kù)位條碼，錄入移庫(kù)數(shù)量，如果物料具有托盤(pán)則要掃描托盤(pán)條碼，然后，掃描移入庫(kù)位條碼和托盤(pán)條碼。如果所掃描的移出庫(kù)位被設(shè)為日常盤(pán)點(diǎn)的庫(kù)位，則需要錄入該庫(kù)位上該物料移出后還剩余的數(shù)量。倉(cāng)庫(kù)操作員掃描完移庫(kù)單中指定的物料信息后提交物料移庫(kù)信息到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中作相應(yīng)的處理，移庫(kù)信息包括：物料條碼、移入移出的托盤(pán)條碼和庫(kù)位條碼以及庫(kù)位上物料的剩余數(shù)量（庫(kù)位被設(shè)置為日常盤(pán)點(diǎn)庫(kù)位），完成后移庫(kù)操作完成。

圖8 移庫(kù)管理流程圖

4.4出庫(kù)管理

4.4.1領(lǐng)料通知單（出庫(kù)單）：

領(lǐng)料通知單是體現(xiàn)庫(kù)存業(yè)務(wù)的重要單據(jù)，是物料出庫(kù)的重要憑證（如圖9所示）。對(duì)領(lǐng)料單的生成，系統(tǒng)提供了關(guān)聯(lián)投料單的自動(dòng)生成、人工新增等多種方法，對(duì)零料的領(lǐng)取方法系統(tǒng)提供了單件領(lǐng)料、工序領(lǐng)料、配套領(lǐng)料、批量領(lǐng)料等多種方法，企業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用。車(chē)間人員到倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行生產(chǎn)領(lǐng)料，倉(cāng)庫(kù)人員核對(duì)領(lǐng)料單上的數(shù)量和發(fā)料倉(cāng)庫(kù)無(wú)誤后，發(fā)料并保存領(lǐng)料單。如果選擇“嚴(yán)格按投料單發(fā)料”系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)發(fā)料人員所發(fā)的物料不得大于投料單上的應(yīng)發(fā)數(shù)量，否則領(lǐng)料單不能保存。

圖9 領(lǐng)料單

4.4.2出庫(kù)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖

倉(cāng)庫(kù)操作員制作出庫(kù)單，并打印出庫(kù)單條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備掃描出庫(kù)單條碼，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中下載所掃描的出庫(kù)單的物料出庫(kù)信息，出庫(kù)信息包括：物料條碼、物料名稱(chēng)、庫(kù)位條碼、物料托盤(pán)條碼以及出庫(kù)數(shù)量。倉(cāng)庫(kù)操作員依據(jù)出庫(kù)單的物料信息掃描物料條碼、庫(kù)位條碼并錄入數(shù)量，如果物料具有托盤(pán)則要掃描托盤(pán)條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員掃描完出庫(kù)單中指定的物料后將出庫(kù)信息提交到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)作相應(yīng)的處理，提交的信息包括：物料條碼、實(shí)際出庫(kù)數(shù)量、庫(kù)位條碼、托盤(pán)條碼以及生產(chǎn)批次和工位條碼。

圖10 出庫(kù)管理流程圖

4.5盤(pán)點(diǎn)管理 4.5.1庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)

庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)是處理與庫(kù)存數(shù)據(jù)相關(guān)的日常操作的信息管理的綜合功能模塊，主要備份盤(pán)點(diǎn)數(shù)據(jù)、打印盤(pán)點(diǎn)表、輸入盤(pán)點(diǎn)數(shù)據(jù)、編制盤(pán)點(diǎn)報(bào)告表等處理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的備份、打印、輸出、錄入單據(jù)等。它是對(duì)賬存數(shù)據(jù)和實(shí)際庫(kù)存數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)的重要工具，是保證企業(yè)賬實(shí)相符的重要手段。4.5.2盤(pán)點(diǎn)管理描述及業(yè)務(wù)流程圖

倉(cāng)庫(kù)操作員制作盤(pán)點(diǎn)單，并打印盤(pán)點(diǎn)單條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備（手持設(shè)備）掃描盤(pán)點(diǎn)單條碼，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備從倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中下載所掃描的盤(pán)點(diǎn)單的盤(pán)點(diǎn)物料信息，盤(pán)點(diǎn)物料信息包括：物料條碼、物料名稱(chēng)、物料所在庫(kù)位條碼以及物料在該庫(kù)位上的數(shù)量。倉(cāng)庫(kù)操作員掃描盤(pán)點(diǎn)單上指定的物料條碼、物料所屬的庫(kù)位條碼并錄入該物料在庫(kù)位上的實(shí)際數(shù)量，如果物料具有托盤(pán)則要掃描托盤(pán)條碼。倉(cāng)庫(kù)操作員掃描完盤(pán)點(diǎn)單上指定的物料后提交盤(pán)點(diǎn)的物料信息到倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的處理，提交的信息包括：物料條碼、庫(kù)位條碼以及數(shù)量，提交完成后盤(pán)點(diǎn)操作完成。

圖11 盤(pán)點(diǎn)管理流程圖

第五章 系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

在本解決方案中，使用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)處理技術(shù)和RFID技術(shù)解決企業(yè)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中信息實(shí)時(shí)處理和數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化的要求。無(wú)線(xiàn)移動(dòng)處理技術(shù)可以使操作人員在作業(yè)過(guò)程中第一時(shí)間將作業(yè)信息采集到系統(tǒng)中，或得到信息系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的智能化支撐。

5.1倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)與RFID技術(shù)結(jié)合

RFID技術(shù)在制造企業(yè)執(zhí)行層系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值在于提升作業(yè)效率和信息的自動(dòng)化精確獲取。當(dāng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)引入了RFID技術(shù)，在企庫(kù)存管理各環(huán)節(jié)，可以獲得更多的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，功能控制。操作工人可以不必在工作的同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集的動(dòng)作，可以全身心的投入生產(chǎn)作業(yè)中，從而作業(yè)效率也得到提高。這一點(diǎn)對(duì)進(jìn)行大批量作業(yè)的制造企業(yè)顯得尤其重要，雖然一個(gè)手工掃描或按鈕動(dòng)作只需要1-2秒，但對(duì)于一個(gè)作業(yè)節(jié)拍只有十幾秒的企業(yè)來(lái)說(shuō)，那就是一種重要的提高了。由于RFID標(biāo)簽的能存儲(chǔ)較大容量的數(shù)據(jù)的特性，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更多的交互性控制，使得一些在原先完全基于條碼技術(shù)時(shí)的難點(diǎn)瞬時(shí)迎刃而解，使得企業(yè)物流數(shù)據(jù)可以環(huán)環(huán)相扣，順暢流動(dòng)。當(dāng)然限于目前RFID設(shè)備的成本問(wèn)題，要想完全實(shí)現(xiàn)利用RFID技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，必須要付出高成本的代價(jià)，因此我們只能做些局部的嘗試。但日后隨著技術(shù)的提升和普及，成本問(wèn)題一定會(huì)得到解決。5.2作業(yè)流程的改進(jìn)與保持

對(duì)原有的庫(kù)存管理作業(yè)方式，在本解決方案實(shí)施以后將得到較大的改變，在每一個(gè)日常作業(yè)環(huán)節(jié)中融入信息系統(tǒng)的支持與指導(dǎo)，使其成為作業(yè)的一部分，雖然從表面上看增加了作業(yè)人員的操作步驟，但卻大大增加了每次作業(yè)的正確性和受控性，所以從最終的效果來(lái)看，這樣的改變是增加了整體作業(yè)的績(jī)效的。對(duì)于這樣的改進(jìn)，在信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的時(shí)候是所必須的。

第六章 研究成果

? 將整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種業(yè)務(wù)操作，改進(jìn)倉(cāng)庫(kù)管理，提升效率及價(jià)值；

? 提高物品出入庫(kù)過(guò)程中的識(shí)別率，可不開(kāi)箱檢查，并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品，提高出入庫(kù)效率；

? 縮減盤(pán)點(diǎn)周期，提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握庫(kù)存情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)存物品的可視化管理；

? 采用射頻技術(shù)能大大提高揀選與分發(fā)過(guò)程的效率與準(zhǔn)確率，并加快配送的速度，減少人工、降低配送成本；

? 精確掌握物資情況，優(yōu)化合理庫(kù)存。

主要參考文獻(xiàn)

[1] 馬士華，林勇。《供應(yīng)鏈管理（第2版）》，機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [2] 張革軍．RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用．自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用，2005 [3] 王小敏，《基于RFID技術(shù)的庫(kù)存管理系統(tǒng)研究》，對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，碩士論 文，2006 [4] 李鐵克，《制造執(zhí)行系統(tǒng)模型綜述與分析》，冶金自動(dòng)化，2003年，第四期 [5] 陳啟申，《ERP-從內(nèi)部集成起步》，電子工業(yè)出版社，2005 [6] 植俊文，《基于RFID的MES系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，廣東工業(yè)大學(xué)，碩士論文，2006

第二篇：RFID技術(shù)原理及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì)

RFID技術(shù)原理及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì)

近年來(lái)人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)應(yīng)用非接觸式IC 卡來(lái)逐步替代接觸式IC 卡,其中射頻識(shí)別(RFID , radio frequency identification)卡就是一種典型的非接觸式IC卡，然而,RFID 在不同的應(yīng)用環(huán)境中需要采用不同天線(xiàn)通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的.自1970 年第一張IC 卡問(wèn)世起, IC 卡成為當(dāng)時(shí)微電子技術(shù)市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品之一,到1996 年全世界發(fā)售IC 卡就有7 億多張.但是,這種以接觸式使用的IC 卡有其自身不可避免的缺點(diǎn),即接觸點(diǎn)對(duì)腐蝕和污染缺乏抵抗能力,大大降低了IC 卡的使用壽命和使用范圍.近年來(lái)人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)應(yīng)用非接觸式IC 卡來(lái)逐步替代接觸式IC 卡,其中射頻識(shí)別(RFID , radio frequency identification)卡就是一種典型的非接觸式IC卡,它是利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與IC 卡之間數(shù)據(jù)交換的,顯示出比一般接觸式IC 卡使用更便利的優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于制作電子標(biāo)簽或身份識(shí)別卡.然而,RFID 在不同的應(yīng)用環(huán)境中需要采用不同天線(xiàn)通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的.這里我們將首先通過(guò)介紹RFID 應(yīng)用系 統(tǒng)的基本工作原理來(lái)具體說(shuō)明射頻天線(xiàn)的設(shè)計(jì)是RFID 不同應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵,然后分別介紹幾種典型的RFID 天線(xiàn)及其設(shè)計(jì)原理,最后介紹利用Ansoft HFSS 工具來(lái)設(shè)計(jì)了一種全向的RFID 天線(xiàn).RFID 技術(shù)原理

通常情況下, RFID 的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器和RFID 卡兩部分組成的,如圖1 所示.其中,讀寫(xiě)器一般作為計(jì)算機(jī)終端,用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID 卡的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和存儲(chǔ),它是由控制單元、高頻通訊模塊和天線(xiàn)組成.而RFID 卡則是一種無(wú)源的應(yīng)答器,主要是由一塊集成電路(IC)芯片及其外接天線(xiàn)組成,其中RFID 芯片通常集成有射頻前端、邏輯控制、存儲(chǔ)器等電路 ,有的甚至將天線(xiàn)一起集成在同一芯片上.圖1 射頻識(shí)別系統(tǒng)原理圖 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的基本工作原理是RFID 卡進(jìn)入讀寫(xiě)器的射頻場(chǎng)后,由其天線(xiàn)獲得的感應(yīng)電流經(jīng)升壓電路作為芯片的電源,同時(shí)將帶信息的感應(yīng)電流通過(guò)射頻前端電路檢得數(shù)字信號(hào)送入邏輯控制電路進(jìn)行信息處理;所需回復(fù)的信息則從存儲(chǔ)器中獲取經(jīng)由邏輯控制電路送回射頻前端電路,最后通過(guò)天線(xiàn)發(fā)回給讀寫(xiě)器.可見(jiàn),RFID 卡與讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過(guò)程中起關(guān)鍵的作用是天線(xiàn).一方面,無(wú)源的RFID 卡芯片要啟動(dòng)電路工作需要通過(guò)天線(xiàn)在讀寫(xiě)器天線(xiàn)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中獲得足夠的能量;另一方面,天線(xiàn)決定了RFID 卡與讀寫(xiě)器之間的通訊信道和通訊方式.目前RFID 已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,且有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):ISO10536 ,ISO14443 , ISO15693 , ISO18000 等幾種.這些標(biāo)準(zhǔn)除規(guī)定了通訊數(shù)據(jù)幀協(xié)議外,還著重對(duì)工作距離、頻率、耦合方式等與天線(xiàn)物理特性相關(guān)的技術(shù)規(guī)格進(jìn)行了規(guī)范.RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定決定了RFID天線(xiàn)的選擇,下面將分別介紹已廣泛應(yīng)用的各種類(lèi)型的RFID 天線(xiàn)及其性能.RFID 天線(xiàn)類(lèi)型

RFID 主要有線(xiàn)圈型、微帶貼片型、偶極子型3 種基本形式的天線(xiàn).其中,小于1 m 的近距離應(yīng)用系統(tǒng)的RFID 天線(xiàn)一般采用工藝簡(jiǎn)單、成本低的線(xiàn)圈型天線(xiàn),它們主要工作在中低頻段.而1 m 以上遠(yuǎn)距離的應(yīng)用系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型的RFID 天線(xiàn),它們工作在高頻及微波頻段.這幾種類(lèi)型天線(xiàn)的工作原理是不相同的.2.1 線(xiàn)圈天線(xiàn)

當(dāng)RFID 的線(xiàn)圈天線(xiàn)進(jìn)入讀寫(xiě)器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中,RFID 天線(xiàn)與讀寫(xiě)器天線(xiàn)之間的相互作用就類(lèi)似于變壓器,兩者的線(xiàn)圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈.由RFID 的線(xiàn)圈天線(xiàn)形成的諧振回路如圖2所示,它包括RFID 天線(xiàn)的線(xiàn)圈電感L、寄生電容Cp和并聯(lián)電容C2′,其諧振頻率為: ,(式中C 為Cp 和C2′的并聯(lián)等效電容).RFID 應(yīng)用系統(tǒng)就是通過(guò)這一頻率載波實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊的。常用的ID1 型非接觸式IC 卡的外觀為一小型的塑料卡(85.72mm ×54.03 mm ×0.76 mm),天線(xiàn)線(xiàn)圈諧振工作頻率通常為13.56 MHz.目前已研發(fā)出面積最小為0.4mm ×0.4 mm 線(xiàn)圈天線(xiàn)的短距離RFID 應(yīng)用系統(tǒng).圖2 應(yīng)答器等效電路圖

某些應(yīng)用要求RFID 天線(xiàn)線(xiàn)圈外形很小,且需一定的工作距離,如用于動(dòng)物識(shí)別的RFID.線(xiàn)圈外形即面積小的話(huà),RFID 與讀寫(xiě)器間的天線(xiàn)線(xiàn)圈互感量M就明顯不能滿(mǎn)足實(shí)際使用.通常在RFID 的天線(xiàn)線(xiàn)圈內(nèi)部插入具有高導(dǎo)磁率μ的鐵氧體材料,以增大互感量,從而補(bǔ)償線(xiàn)圈橫截面減小的問(wèn)題.2.2 微帶貼片天線(xiàn)

微帶貼片天線(xiàn)是由貼在帶有金屬地板的介質(zhì)基片上的輻射貼片導(dǎo)體所構(gòu)成的 ,如圖3 所示.根據(jù)天線(xiàn)輻射特性的需要,可以設(shè)計(jì)貼片導(dǎo)體為各種形狀.通常貼片天線(xiàn)的輻射導(dǎo)體與金屬地板距離為幾十分之一波長(zhǎng),假設(shè)輻射電場(chǎng)沿導(dǎo)體的橫向與縱向兩個(gè)方向沒(méi)有變化,僅沿約為半波長(zhǎng)(λg/ 2)的導(dǎo)體長(zhǎng)度方向變化.則微帶貼片天線(xiàn)的輻射基本上是由貼片導(dǎo)體開(kāi)路邊沿的邊緣場(chǎng)引起的,輻射方向基本確定,因此,一般適用于通訊方向變化不大的RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中.為了提高天線(xiàn)的性能并考慮其通訊方向性問(wèn)題,人們還提出了各種不同的微帶縫隙天線(xiàn),如文獻(xiàn)[5,6]設(shè)計(jì)了一種工作在24 GHz 的單縫隙天線(xiàn)和5.9 GHz 的雙縫隙天線(xiàn),其輻射波為線(xiàn)極化波;文獻(xiàn)[7,8]開(kāi)發(fā)了一種圓極化縫隙耦合貼片天線(xiàn),它是可以采用左旋圓極化和右旋圓極化來(lái)對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的‘1’和‘0’進(jìn)行編碼.圖3 微帶天線(xiàn)

2.3 偶極子天線(xiàn)

在遠(yuǎn)距離耦合的RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中,最常用的是偶極子天線(xiàn)(又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)振子天線(xiàn)).偶極子天線(xiàn)及其演化形式如圖4 所示,其中偶極子天線(xiàn)由兩段同樣粗細(xì)和等長(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)排成一條直線(xiàn)構(gòu)成,信號(hào)從中間的兩個(gè)端點(diǎn)饋入,在偶極子的兩臂上

將產(chǎn)生一定的電流分布,這種電流分布就在天線(xiàn)周?chē)臻g激發(fā)起電磁場(chǎng).利用麥克斯韋方程就可以求出其輻射場(chǎng)方程:

式中Iz 為沿振子臂分布的電流,α為相位常數(shù), r 是振子中點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離,θ為振子軸到r 的夾角,l 為單個(gè)振子臂的長(zhǎng)度.同樣,也可以得到天線(xiàn)的輸入阻抗、輸入回波損耗S11、阻抗帶寬和天線(xiàn)增益等等特性參數(shù).圖4 偶極子天線(xiàn)

(a)偶極子天線(xiàn);(b)折合振子天線(xiàn);(c)變形偶極子天線(xiàn)

當(dāng)單個(gè)振子臂的長(zhǎng)度l =λ/ 4 時(shí)(半波振子),輸入阻抗的電抗分量為零,天線(xiàn)輸入阻抗可視為一個(gè)純電阻.在忽略天線(xiàn)粗細(xì)的橫向影響下,簡(jiǎn)單的偶極子天線(xiàn)設(shè)計(jì)可以取振子的長(zhǎng)度l 為λ/ 4 的整數(shù)倍,如工作頻率為2.45 GHz 的半波偶極子天線(xiàn),其長(zhǎng)度約為6 cm.當(dāng)要求偶極子天線(xiàn)有較大的輸入阻抗時(shí),可采用圖4b的折合振子.RFID 射頻天線(xiàn)的設(shè)計(jì)

從RFID 技術(shù)原理和RFID 天線(xiàn)類(lèi)型介紹上看,RFID 具體應(yīng)用的關(guān)鍵在于RFID 天線(xiàn)的特點(diǎn)和性能.目前線(xiàn)圈型天線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)很成熟,雖然都已廣泛地應(yīng)用在如身份識(shí)別、貨物標(biāo)簽等RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中,但是對(duì)于那些要求頻率高、信息量大、工作距離和方向不確定的RFID 應(yīng)用場(chǎng)合,采用線(xiàn)圈型天線(xiàn)則難以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的性能指標(biāo).同樣,如果采用微帶貼片天線(xiàn)的話(huà),由于實(shí)現(xiàn)工藝較復(fù)雜,成本較高,一時(shí)還無(wú)法被低成本的RFID 應(yīng)用系統(tǒng)所選擇.偶極子天線(xiàn)具有輻射能力較強(qiáng)、制造簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn),且可以設(shè)計(jì)成適用于全方向通訊的RFID 應(yīng)用系統(tǒng),因此,下面我們來(lái)具體設(shè)計(jì)一個(gè)工作于2.45 GHz(國(guó)際工業(yè)醫(yī)療研究自由頻段)的RFID 偶極子天線(xiàn).半波偶極子天線(xiàn)模型如圖4a 所示.天線(xiàn)采用銅材料(電導(dǎo)率:5.8e7 s/ m ,磁導(dǎo)率:1),位于充滿(mǎn)空氣的立方體中心.在立方體外表面設(shè)定輻射吸收邊界.輸入信號(hào)由天線(xiàn)中心處饋入,也就是RFID 芯片的所在位置.對(duì)于2.45 GHz 的工作頻率其半波長(zhǎng)度約為61mm ,設(shè)偶極子天線(xiàn)臂寬w 為1 mm ,且無(wú)限薄,由于天線(xiàn)臂寬的影響,要求實(shí)際的半波偶極子天線(xiàn)長(zhǎng)度為57mm.在Ansoft HFSS 工具平臺(tái)上, 采用有限元算法對(duì)該天線(xiàn)進(jìn)行仿真,獲得的輸入回波損耗S11 分布圖如圖5a 所示,輻射場(chǎng)E 面(即最大輻射方向和電場(chǎng)矢量所在的平面)方向圖如圖5b 所示.天線(xiàn)輸入阻抗約為72 Ω ,電壓駐波比(VSWR)小于2.0 時(shí)的阻抗帶寬為14.3 % ,天線(xiàn)增益為1.8.圖5 偶極子天線(xiàn)

(a)回波損耗S11;(b)輻射方向圖

從圖5b 可以看到在天線(xiàn)軸方向上,天線(xiàn)幾乎無(wú)輻射.如果此時(shí)讀寫(xiě)器處于該方向上,應(yīng)答器將不會(huì)做出任何反應(yīng).為了獲得全方位輻射的天線(xiàn)以克服該缺點(diǎn),可以對(duì)天線(xiàn)做適當(dāng)?shù)淖冃?如在將偶極子天線(xiàn)臂末端垂直方向上延長(zhǎng)λ/ 4 成圖4c 所示.這樣天線(xiàn)總長(zhǎng)度修改為(57.0 mm + 2 ×28.5 mm),天線(xiàn)臂寬仍然為1 mm.天線(xiàn)臂延長(zhǎng)λ/ 4 后,整個(gè)天線(xiàn)諧振于1 個(gè)波長(zhǎng),而非原來(lái)的半個(gè)波長(zhǎng).這就使得天線(xiàn)的輸入阻抗大大地增加,仿真計(jì)算結(jié)果約為2 kΩ.其輸入回波損耗S11如圖6a 所示.圖6b 為E 面(天線(xiàn)平面)上的輻射場(chǎng)方向圖,其中實(shí)線(xiàn)為仿真結(jié)果,黑點(diǎn)為實(shí)際樣品測(cè)量數(shù)據(jù),兩者結(jié)果較為吻合說(shuō)明了該設(shè)計(jì)是正確的.從圖6b 可以看到在原來(lái)弱輻射的方向上得到了很大的改善,其輻射已經(jīng)近似為全方向的了.電壓駐波比(VSWR)小于2.0 時(shí)的阻抗帶寬為12.2 % ,增益為1.4 ,對(duì)于大部分RFID 應(yīng)用系統(tǒng),該偶極子天線(xiàn)可以滿(mǎn)足要求.圖6 變形偶極子天線(xiàn)

(a)回波損耗S11;(b)輻射方向圖 結(jié)束語(yǔ)

總之,RFID 的實(shí)際應(yīng)用關(guān)鍵在于天線(xiàn)設(shè)計(jì)上,特別是對(duì)于具有非常大市場(chǎng)容量的商品標(biāo)簽來(lái)說(shuō),要求RFID 能夠?qū)崿F(xiàn)全方向的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,且還要價(jià)格低廉、體積小.因此,我們所設(shè)計(jì)的上述這種全向型偶極子天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于批量加工制造,是可以滿(mǎn)足實(shí)際需要的.通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)實(shí)際樣品的進(jìn)行參數(shù)測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與我們的設(shè)計(jì)預(yù)期結(jié)果是一致.

第三篇：RFID技術(shù)原理及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì).

第 44卷

增 刊 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 Vol.44 Sup.2005年 6月

Journal of Xiamen University(Nat ural Science J un.2005

RFID 技術(shù)原理及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì) 收稿日期 :2005203210 基金項(xiàng)目 :國(guó)家人事部留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)基金 , 福建省自然科學(xué)基金計(jì) 劃資助項(xiàng)目(A0410007 作者簡(jiǎn)介 :陳華君(1977-, 男 , 博士研究生.3通訊作者 :dhguo@xmu.edu.cn 陳華君 1, 林

凡 2, 郭東輝 1,2,33, 吳孫桃 2(1.廈門(mén)大學(xué)物理學(xué)系 , 2.廈門(mén)大學(xué) M EMS 中心 , 3.廈門(mén)大學(xué)電子工程系 , 福建 廈門(mén) 361005 摘要 :首先簡(jiǎn)要介紹 RFID 技術(shù)的基本工作原理 , 說(shuō)明射頻天線(xiàn)是 RFID 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵 , 然后介紹了幾種基本的

RFID 射頻天線(xiàn)及其工作原理 ，并針對(duì)普遍使用的偶極子天線(xiàn)在 RFID 系統(tǒng)中方向性上的不足提出改進(jìn) , 最后 , 給出一個(gè)具

有全向收發(fā)功能的 RFID 天線(xiàn)設(shè)計(jì).通過(guò)設(shè)計(jì)仿真工具模擬仿真 , 并進(jìn)行實(shí)際樣品測(cè)試 , 獲得較滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)結(jié)果.關(guān)鍵詞 :RFID;射頻天線(xiàn);電子標(biāo)簽

中圖分類(lèi)號(hào) :TN 820.12;TN 821.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A

文章編號(hào) :043820479(2005 Sup 20312204

自 1970年第一張 IC 卡問(wèn)世起 , IC 卡成為當(dāng)時(shí)微 電子技術(shù)市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品之一 , 到 1996年全世界 發(fā)售 IC 卡就有 7億多張 [1].但是 , 這種以接觸式使用 的 IC 卡有其自身不可避免的缺點(diǎn) , 即接觸點(diǎn)對(duì)腐蝕和 污染缺乏抵抗能力 , 大大降低了 IC 卡的使用壽命和使 用范圍.近年來(lái)人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)應(yīng)用非接觸式 IC 卡來(lái)逐 步替代接觸式 IC 卡 , 其中射頻識(shí)別(RFID ,radio f re 2quency identification 卡就是一種典型的非接觸式 IC 卡 , IC 卡之間數(shù) 據(jù)交換的 ，顯示出比一般接觸式 IC 卡使用更便利的優(yōu) 點(diǎn) , 已被廣泛應(yīng)用于制作電子標(biāo)簽或身份識(shí)別卡.然 而 ,RFID 在不同的應(yīng)用環(huán)境中需要采用不同天線(xiàn)通 訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的.這里我們將首先通過(guò)介紹 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的基本工作原理來(lái)具體說(shuō)明射頻天線(xiàn) 的設(shè)計(jì)是 RFID 不同應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵 , 然后分別介紹 幾種典型的 RFID 天線(xiàn)及其設(shè)計(jì)原理 , 最后介紹利用 HFSS 工具來(lái)設(shè)計(jì)了一種全向的 RFID 天線(xiàn).1 RFID 技術(shù)原理

通常情況下 , RFID 的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器和 RFID 卡兩部分組成的 , 如圖 1所示.其中 , 讀寫(xiě)器一 般作為計(jì)算機(jī)終端 , 用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) RFID 卡的數(shù)據(jù)讀寫(xiě) 和存儲(chǔ) , 它是由控制單元、高頻通訊模塊和天線(xiàn)組成.而 RFID 卡則是一種無(wú)源的應(yīng)答器 , 主要是由一塊集 成電路(IC 芯片及其外接天線(xiàn)組成 , 其中 RFID 芯片

通常集成有射頻前端、邏輯控制、存儲(chǔ)器等電路 [2], 有 的甚至將天線(xiàn)一起集成在同一芯片上 [3].RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的基本工作原理是 RFID 卡進(jìn)入 讀寫(xiě)器的射頻場(chǎng)后 , 由其天線(xiàn)獲得的感應(yīng)電流經(jīng)升壓 電路作為芯片的電源 , 同時(shí)將帶信息的感應(yīng)電流通過(guò) 射頻前端電路檢得數(shù)字信號(hào)送入邏輯控制電路進(jìn)行信 息處理;所需回復(fù)的信息則從存儲(chǔ)器中獲取經(jīng)由邏輯 控制電路送回射頻前端電路 , 最后通過(guò)天線(xiàn)發(fā)回給讀 寫(xiě)器.可見(jiàn) ,RFID 卡與讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過(guò)程中起 關(guān)鍵的作用是天線(xiàn).一方面 , 中獲得足夠的能量;另一方面 , 天線(xiàn)決定了 卡與 讀寫(xiě)器之間的通訊信道和通訊方式.目前 RFID 已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用 , 且有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) :ISO10536,ISO14443, ISO15693, ISO18000等幾種.這

些標(biāo)準(zhǔn)除規(guī)定了通訊數(shù)據(jù)幀協(xié)議外 , 還著重對(duì)工作距 離、頻率、耦合方式等與天線(xiàn)物理特性相關(guān)的技術(shù)規(guī)格 進(jìn)行了規(guī)范.RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定決定了 RFID 天線(xiàn)的選擇 , 下面將分別介紹已廣泛應(yīng)用的各種類(lèi)型 的 RFID 天線(xiàn)及其性能.圖

1射頻識(shí)別系統(tǒng)原理圖

Fig.1 Structure of RFID system

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圖

2應(yīng)答器等效電路圖

Fig.2 Equivalent circuit diagram of responder 2 RFID 天線(xiàn)類(lèi)型

RFID 主要有線(xiàn)圈型、微帶貼片型、偶極子型 3種

基本形式的天線(xiàn).其中 , 小于 1m RFID 天線(xiàn)一般采用工藝簡(jiǎn)單、成本低的線(xiàn)圈型天線(xiàn) ，它們主要工作在中低頻段.而 1m 以上遠(yuǎn)距離的應(yīng)用 系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型的 RFID 天線(xiàn) ,.這幾種類(lèi)型天線(xiàn)的工作

原理是不相同的.2.1線(xiàn)圈天線(xiàn)

當(dāng) RFID 的線(xiàn)圈天線(xiàn)進(jìn)入讀寫(xiě)器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)

中 ,RFID 天線(xiàn)與讀寫(xiě)器天線(xiàn)之間的相互作用就類(lèi)似 于變壓器 , 兩者的線(xiàn)圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈和次 級(jí)線(xiàn)圈.由 RFID 的線(xiàn)圈天線(xiàn)形成的諧振回路如圖 2所示 , 它包括 RFID 天線(xiàn)的線(xiàn)圈電感 L、寄生電容 C p 和并聯(lián)電容 C 2′ , :f =

2π? C ,(式中

C 為 C p 和 C 2′ 的并聯(lián)等效電容.RFID 應(yīng)用系統(tǒng)就是

通過(guò)這一頻率載波實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊的。常用的 ID 21型非接觸式 IC 卡的外觀為一小型的塑料卡(85.72mm ×54.03mm ×0.76mm , 天線(xiàn)線(xiàn)圈諧振工作頻率 通常為 13.56M Hz.目前已研發(fā)出面積最小為 0.4mm ×0.4mm 線(xiàn)圈天線(xiàn) [3]的短距離 RFID 應(yīng)用系統(tǒng).某些應(yīng)用要求 RFID 天線(xiàn)線(xiàn)圈外形很小 , 且需一 定的工作距離 , 如用于動(dòng)物識(shí)別的 RFID.線(xiàn)圈外形即

面積小的話(huà) , RFID 與讀寫(xiě)器間的天線(xiàn)線(xiàn)圈互感量 M 就明顯不能滿(mǎn)足實(shí)際使用.通常在 RFID 的天線(xiàn)線(xiàn)圈 內(nèi)部插入具有高導(dǎo)磁率 μ的鐵氧體材料 , 以增大互感 量 , 從而補(bǔ)償線(xiàn)圈橫截面減小的問(wèn)題.2.2微帶貼片天線(xiàn)

微帶貼片天線(xiàn)是由貼在帶有金屬地板的介質(zhì)基片 上的輻射貼片導(dǎo)體所構(gòu)成的 [4], 如圖 3所示.根據(jù)天線(xiàn) 輻射特性的需要 , 可以設(shè)計(jì)貼片導(dǎo)體為各種形狀.通常 貼片天線(xiàn)的輻射導(dǎo)體與金屬地板距離為幾十分之一波 長(zhǎng) , 假設(shè)輻射電場(chǎng)沿導(dǎo)體的橫向與縱向兩個(gè)方向沒(méi)有 變化 , 僅沿約為半波長(zhǎng)(λg/2 的導(dǎo)體長(zhǎng)度方向變化.則 微帶貼片天線(xiàn)的輻射基本上是由貼片導(dǎo)體開(kāi)路邊沿的

圖

3微帶天線(xiàn)

Fig.3 Microstrip antenna 邊緣場(chǎng)引起的 , 輻射方向基本確定 , 因此 , 一般適用于

通訊方向變化不大的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中.為了提高天 線(xiàn)的性能并考慮其通訊方向性問(wèn)題 , 人們還提出了各 種不同的微帶縫隙天線(xiàn) , 如文獻(xiàn) [5,6]設(shè)計(jì)了一種工作 在 24GHz 的單縫隙天線(xiàn)和 5.9GHz 的雙縫隙天線(xiàn) , 其輻射波為線(xiàn)極化波;[7,8]開(kāi)發(fā)了一種圓極化縫 隙耦合貼片天線(xiàn) , 它是可以采用左旋圓極化和右旋圓 ‘ 1’ 和 ‘ 0’ 進(jìn)行編碼.圖

4偶極子天線(xiàn)

(a 偶極子天線(xiàn);(b 折合振子天線(xiàn);(c 變形偶極子天線(xiàn)

Fig.4 Dipole antenna 2.3RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中 , 最常用的是 偶極子天線(xiàn)(又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)振子天線(xiàn) [9].偶極子天線(xiàn)及其 演化形式如圖 4所示 , 其中偶極子天線(xiàn)由兩段同樣粗 細(xì)和等長(zhǎng)的直導(dǎo)線(xiàn)排成一條直線(xiàn)構(gòu)成 , 信號(hào)從中間的 兩個(gè)端點(diǎn)饋入 , 在偶極子的兩臂上將產(chǎn)生一定的電流 分布 , 這種電流分布就在天線(xiàn)周?chē)臻g激發(fā)起電磁場(chǎng).利用麥克斯韋方程就可以求出其輻射場(chǎng)方程 : E θ=∫ l-l d E θ=∫ l-l r

sin θcos(αz co s θ d z 式中 I z 為沿振子臂分布的電流 , α為相位常數(shù) , r 是振 子中點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離 , θ為振子軸到 r 的夾角 ,l 為 單個(gè)振子臂的長(zhǎng)度.同樣 , 也可以得到天線(xiàn)的輸入阻 抗、輸入回波損耗 S

11、阻抗帶寬和天線(xiàn)增益等等特性 參數(shù) [9].當(dāng)單個(gè)振子臂的長(zhǎng)度 l =λ/4時(shí)(半波振子 , 輸入 阻抗的電抗分量為零 , 天線(xiàn)輸入阻抗可視為一個(gè)純電 阻.在忽略天線(xiàn)粗細(xì)的橫向影響下 , 簡(jiǎn)單的偶極子天線(xiàn) 設(shè)計(jì)可以取振子的長(zhǎng)度 l 為 λ/4的整數(shù)倍 , 如工作頻

?

313? 增刊

陳華君等 :RFID技術(shù)原理及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì)

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(a

(b

圖

5偶極子天線(xiàn)(a 回波損耗 S 11;(b 輻射方向圖

Fig.5 Dipole antenna 率為 2.45GHz 的半波偶極子天線(xiàn) , 其長(zhǎng)度約為 6cm.當(dāng)要求偶極子天線(xiàn)有較大的輸入阻抗時(shí) , 可采用圖 42b 的折合振子.3 RFID 射頻天線(xiàn)的設(shè)計(jì)

從 RFID 技術(shù)原理和 RFID 天線(xiàn)類(lèi)型介紹上看 , RFID 具體應(yīng)用的關(guān)鍵在于 RFID 天線(xiàn)的特點(diǎn)和性能.目前線(xiàn)圈型天線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)很成熟 , 雖然都已廣泛地 應(yīng)用在如身份識(shí)別、貨物標(biāo)簽等 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中 , 但 是對(duì)于那些要求頻率高、信息量大、工作距離和方向不 確定的 RFID 應(yīng)用場(chǎng)合 , 采用線(xiàn)圈型天線(xiàn)則難以設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的性能指標(biāo).同樣 , 如果采用微帶貼片天線(xiàn)的 話(huà) , 由于實(shí)現(xiàn)工藝較復(fù)雜 , 成本較高 , 一時(shí)還無(wú)法被低 成本的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)所選擇.能力較強(qiáng)、制造簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn) , 用于全方向通訊的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng) , 因此 , 下面我們來(lái) 45(國(guó)際工業(yè)醫(yī)療研究自 由頻段 RFID 偶極子天線(xiàn).42a 所示.天線(xiàn)采用銅 材料(電導(dǎo)率 :5.8e7s/m , 磁導(dǎo)率 :1 , 位于充滿(mǎn)空氣的 立方體中心.在立方體外表面設(shè)定輻射吸收邊界.輸入 信號(hào)由天線(xiàn)中心處饋入 , 也就是 RFID 芯片的所在位 置.對(duì)于 2.45GHz 的工作頻率其半波長(zhǎng)度約為 61mm , 設(shè)偶極子天線(xiàn)臂寬 w 為 1mm , 且無(wú)限薄 , 由于天 線(xiàn)臂寬的影響 , 要求實(shí)際的半波偶極子天線(xiàn)長(zhǎng)度為 57mm.在 Ansoft HFSS 工 具平臺(tái) 上 , 采 用 有 限 元 算

法 [10]對(duì)該天線(xiàn)進(jìn)行仿真 , 獲得的輸入回波損耗 S 11分 布圖如圖 52a 所示 , 輻射場(chǎng) E 面(即最大輻射方向和電 場(chǎng)矢量所在的平面 方向圖如圖 52b 所示.天線(xiàn)輸入阻 抗約為 72Ω, 電壓駐波比(VSWR 小于 2.0時(shí)的阻抗 帶寬為 14.3%, 天線(xiàn)增益為 1.8.從圖 52b 可以看到在天線(xiàn)軸方向上 , 天線(xiàn)幾乎無(wú) 輻射.如果此時(shí)讀寫(xiě)器處于該方向上 , 應(yīng)答器將不會(huì)做

(a

(b

圖 6

變形偶極子天線(xiàn)(a 回波損耗 S 11;(b 輻射方向圖

Fig.6 Changed dipole antenna 出任何反應(yīng).為了獲得全方位輻射的天線(xiàn)以克服該缺

點(diǎn) , 可以對(duì)天線(xiàn)做適當(dāng)?shù)淖冃?, 如在將偶極子天線(xiàn)臂末 端垂直方向上延長(zhǎng) λ/4成圖 42c 所示.這樣天線(xiàn)總長(zhǎng) 度修改為(57.0mm +2×28.5mm , 天線(xiàn)臂寬仍然為 1mm.天線(xiàn)臂延長(zhǎng) λ/4后 , 整個(gè)天線(xiàn)諧振于 1個(gè)波長(zhǎng) , 而非原來(lái)的半個(gè)波長(zhǎng).這就使得天線(xiàn)的輸入阻抗大大 地增加 , 仿真計(jì)算結(jié)果約為 2k Ω.其輸入回波損耗 S 11如圖 62a 所示.圖 62b 為 E 面(天線(xiàn)平面 上的輻射場(chǎng) 方向圖 , 其中實(shí)線(xiàn)為仿真結(jié)果 , 黑點(diǎn)為實(shí)際樣品測(cè)量數(shù) 據(jù) , 兩者結(jié)果較為吻合說(shuō)明了該設(shè)計(jì)是正確的.從圖 62b 可以看到在原來(lái)弱輻射的方向上得到了很大的改

善 , 其 輻 射 已 經(jīng)近似 為 全 方 向 的 了.電 壓 駐 波 比(VSWR 小于 2.0時(shí)的阻抗帶寬為 12.2%, 增益為 1.4, 對(duì)于大部分 RFID 應(yīng)用系統(tǒng) , 該偶極子天線(xiàn)可以 滿(mǎn)足要求.4結(jié)束語(yǔ)

總之 ,RFID 的實(shí)際應(yīng)用關(guān)鍵在于天線(xiàn)設(shè)計(jì)上 , 特 別是對(duì)于具有非常大市場(chǎng)容量的商品標(biāo)簽來(lái)說(shuō) , 要求 RFID 能夠?qū)崿F(xiàn)全方向的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊 , 且還要價(jià)格 低廉、體積小.因此 , 我們所設(shè)計(jì)的上述這種全向型偶 極子天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于

批量加工制造 , 是可以滿(mǎn)足 實(shí)際需要的.通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)實(shí)際樣品的進(jìn)行參數(shù)測(cè) 試 , 測(cè)試結(jié)果與我們的設(shè)計(jì)預(yù)期結(jié)果是一致.參考文獻(xiàn) : [1]

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413? 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版

2005年

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RFID system and its antennae ,and designs an omni antenna for RFID system to improve the shortage of radiation pattern of tradition 2al dipole antenna used in RFID system.The results of both simulation and measurement are identical.K ey w ords : RFID;RF Antenna;electronic tag ?

513? 增刊

及其射頻天線(xiàn)設(shè)計(jì)

陳華君等 :RFID技術(shù)原理

第四篇：對(duì)于遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別(RFID)技術(shù)在機(jī)動(dòng)車(chē)管理上的初探

文章標(biāo)題：對(duì)于遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別(RFID)技術(shù)在機(jī)動(dòng)車(chē)管理上的初探

RFID是射頻身份識(shí)別的英文縮寫(xiě)。其實(shí)質(zhì)是具有無(wú)線(xiàn)電讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的非接觸IC卡。遠(yuǎn)距離RFID，顧名思義就是相比常規(guī)RFID幾厘米至幾十厘米的工作距離更長(zhǎng)，可達(dá)到幾米至十幾米以上的使用范圍。非接觸IC卡技術(shù)是上世紀(jì)末出現(xiàn)的應(yīng)用技術(shù)，發(fā)展至今已非常成熟。常見(jiàn)的應(yīng)

用包括門(mén)禁、交費(fèi)、停車(chē)場(chǎng)、商場(chǎng)等業(yè)務(wù)。近年來(lái)，遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)在港口、物流等方面均得到大量應(yīng)用。

非接觸IC卡的工作原理是通過(guò)電磁偶合及電子泵，將射頻能量轉(zhuǎn)換為電能，驅(qū)動(dòng)IC卡內(nèi)的電子系統(tǒng)工作，并通過(guò)射頻調(diào)制傳送信息。其使用特點(diǎn)是讀寫(xiě)速度快、卡的壽命長(zhǎng)、具有防沖突設(shè)計(jì)，而且，非接觸式IC卡在讀寫(xiě)規(guī)則上，有完善的加密方法，因此唯一性很好。

鑒于非接觸式IC卡的特點(diǎn)，尤其是遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)可以在十余米范圍內(nèi)可靠工作，將其應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)管理中，將是對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)管理的一場(chǎng)變革。

一、機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)的可行性

除了以上簡(jiǎn)介遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)的特點(diǎn)外，由于成本逐步下降，IC卡非常小，可定制外型，安裝體積很小，而且該技術(shù)的應(yīng)用會(huì)充分保護(hù)合法車(chē)主的利益，因此，具有很大的推廣前景。

二、機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)用遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)的效益

1、有效打擊和消除假牌、套牌違法行為，保障合法車(chē)主利益。由于RFID技術(shù)的唯一性非常好，不易被克隆偽造，因此，其本身就是唯一的電子號(hào)牌。采用RFID技術(shù)后，可以方便的實(shí)現(xiàn)逢車(chē)必查。只要車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)站、執(zhí)勤點(diǎn)、巡邏車(chē)等設(shè)置了讀卡裝置的地點(diǎn)，凡讀不到驗(yàn)證數(shù)據(jù)的，即可確定為嫌疑車(chē)進(jìn)一步核查。而傳統(tǒng)的人工查車(chē)方式，難以做到逢車(chē)必查。

2、有效打擊故意遮擋、涂改號(hào)牌的違法行為，減少高速公路超速危險(xiǎn)隱患。目前對(duì)付高速公路上的超速車(chē)輛，主要靠視頻拍照取證執(zhí)罰。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在被拍攝的超速車(chē)輛中，約有10到15是故意遮擋號(hào)牌的。配合采用遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)后，在拍攝照片的同時(shí)，也讀取了車(chē)輛號(hào)牌信息，可有效遏止該違法行為。

3、便于為政府部門(mén)宏觀管理提供依據(jù)。由于RFID技術(shù)讀寫(xiě)都非常方便，無(wú)論是收費(fèi)站、臨時(shí)檢查站、主要路口還是某停車(chē)場(chǎng)等，都可方便的設(shè)置讀卡設(shè)備，進(jìn)行任意需求的車(chē)流量統(tǒng)計(jì)。

4、可減少警務(wù)管理力量。在民警值勤例行查車(chē)時(shí)，使用讀卡器立即可以驗(yàn)證真?zhèn)危蟠鬁p少查車(chē)的時(shí)間。而且，在裝有移動(dòng)讀卡設(shè)備的巡邏車(chē)上，可在行進(jìn)中查車(chē)。在停車(chē)場(chǎng)和車(chē)主不在場(chǎng)時(shí)，均可對(duì)嫌疑車(chē)輛進(jìn)行便捷的檢查。

5、利于實(shí)現(xiàn)對(duì)被盜槍機(jī)動(dòng)車(chē)快速監(jiān)控。安裝了RFID的機(jī)動(dòng)車(chē)，一旦發(fā)生被盜槍?zhuān)稍诠潭ㄗx卡設(shè)備上設(shè)置特殊標(biāo)志，被盜槍車(chē)通過(guò)時(shí)就會(huì)在卡中寫(xiě)入被盜槍信息，同時(shí)發(fā)出報(bào)警。也可通過(guò)其他通信手段在卡中寫(xiě)入被盜搶信息，便于移動(dòng)查車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)。

三、統(tǒng)籌考慮遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)在管理機(jī)動(dòng)車(chē)方面的應(yīng)用。

1、主管部門(mén)制定標(biāo)準(zhǔn)。由于機(jī)動(dòng)車(chē)管理涉及諸多方面的問(wèn)題，因此，在遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)的應(yīng)用上，要有一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在此標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范下，各地可根據(jù)實(shí)際情況立項(xiàng)實(shí)施。

2、要解決好跨區(qū)域的應(yīng)用。由于機(jī)動(dòng)車(chē)具有很大的流動(dòng)性，因此，至少以省為一個(gè)實(shí)施區(qū)域，地級(jí)市以下不宜單獨(dú)實(shí)施。

3、要解決好多業(yè)務(wù)的應(yīng)用。公安、交通等行業(yè)，以及公安機(jī)關(guān)交通、治安、刑偵等警種在車(chē)輛管理中有不同的關(guān)注點(diǎn)，為避免重復(fù)建設(shè)，提高系統(tǒng)利用率，需兼容各方面的業(yè)務(wù)需求。

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第五篇：RFID橡膠倉(cāng)庫(kù)管理

RFID橡膠行業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理解決方案

一、方案概述：

在橡膠企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理中運(yùn)用先進(jìn)的RFID技術(shù)和WMS倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)來(lái)替代人工經(jīng)驗(yàn)管理模式，改善企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，利用RFID技術(shù)采集數(shù)據(jù)，結(jié)合天津小蜜蜂公司領(lǐng)先的RFID應(yīng)用平臺(tái)和服務(wù)，及合作伙伴的資源，建立強(qiáng)大的倉(cāng)庫(kù)管理信息化解決方案，給橡膠企業(yè)帶去真正的由RFID所發(fā)生的改變。融入企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)管理的業(yè)務(wù)中，讓RFID技術(shù)在入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、移庫(kù)、調(diào)撥等業(yè)務(wù)中發(fā)揮最大的效益，利用RFID技術(shù)保持?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與速度，達(dá)到財(cái)物相符，信息對(duì)稱(chēng)。企業(yè)能夠從數(shù)據(jù)獲取對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)的洞察，從而做出科學(xué)的決策，保持合理的庫(kù)存，進(jìn)一步的改善倉(cāng)庫(kù)的管理。

二、行業(yè)洞察

此次對(duì)橡膠企業(yè)行業(yè)的洞察中主要集中在生產(chǎn)輪胎、履帶等一般工業(yè)橡膠制品的橡膠生產(chǎn)型企業(yè)，在生產(chǎn)型企業(yè)主要涉及的倉(cāng)庫(kù)管理業(yè)務(wù)主要有原材料倉(cāng)庫(kù)管理、半成品及成品倉(cāng)庫(kù)管理。在行業(yè)洞察中發(fā)現(xiàn)，相關(guān)企業(yè)有很多良好的裝備，但在整個(gè)物流環(huán)節(jié)有著一定的瓶頸，面臨著諸多的問(wèn)題。比如比如落后的管理方式使得庫(kù)存數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，信息不能實(shí)時(shí)傳遞，橡膠產(chǎn)品的規(guī)格數(shù)量不夠準(zhǔn)確，沒(méi)有對(duì)計(jì)劃管理的準(zhǔn)確性與預(yù)見(jiàn)性，帳物不符造成數(shù)據(jù)庫(kù)存數(shù)據(jù)的失真，造成為客戶(hù)提供貨物的供貨周期不準(zhǔn)，物資積壓或延遲交貨等問(wèn)題。在對(duì)倉(cāng)庫(kù)的橡膠制品盤(pán)點(diǎn)的時(shí)候，通常出現(xiàn)數(shù)量差異很大，經(jīng)過(guò)問(wèn)題分析很多是因?yàn)槿斯さ牟僮鞯氖д`與管理上的一些不足。

三、方案設(shè)計(jì)

RFID應(yīng)用在橡膠倉(cāng)庫(kù)管理解決方案是集合軟件、硬件、服務(wù)為一體的，根據(jù)橡膠企業(yè)的屬性來(lái)設(shè)計(jì)，最大限度的滿(mǎn)足客戶(hù)需求。在單位橡膠產(chǎn)品上貼上RFID電子標(biāo)簽，相當(dāng)于給每一個(gè)貨物發(fā)送一個(gè)電子的身份證，借由RFID電子標(biāo)簽與RFID讀寫(xiě)器的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)精確有效的數(shù)據(jù)采集，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中，反映到系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用上。在粘貼標(biāo)簽的時(shí)候，至關(guān)重要的是根據(jù)貨物種類(lèi)和企業(yè)的不同，選擇以不同的標(biāo)簽粘貼方案，可以以一個(gè)托盤(pán)、一件貨物或者一箱為單位。在入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)上，使用固定式、移動(dòng)式的RFID讀寫(xiě)器，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理業(yè)務(wù)計(jì)劃，來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過(guò)程的高效數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)將能夠?qū)崟r(shí)的發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用軟件再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和統(tǒng)計(jì)分析，管理者可以通過(guò)應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)洞察業(yè)務(wù)的情況。貨物、托盤(pán)信息可以和貨位信息進(jìn)行綁定，倉(cāng)庫(kù)操作人員在查找貨物和調(diào)撥等過(guò)程中可以更快捷高效的完成。在整體的解決方案構(gòu)建上，確保標(biāo)簽讀取的準(zhǔn)確性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并能對(duì)應(yīng)用進(jìn)行高度的擴(kuò)展，保證RFID技術(shù)應(yīng)用的適用性，同時(shí)，天津小蜜蜂極為重視系統(tǒng)應(yīng)用的用戶(hù)體驗(yàn)。這一切都得益于我們對(duì)橡膠企業(yè)的行業(yè)洞察和眾多的客戶(hù)關(guān)系，并結(jié)合由我們勤勞的企業(yè)品格積累的經(jīng)驗(yàn)和客戶(hù)一起合作而發(fā)展出來(lái)的智慧。

四、系統(tǒng)功能

1、入庫(kù)管理

在入庫(kù)管理環(huán)節(jié)，倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)在系統(tǒng)中生成的入庫(kù)單，在通道或者門(mén)口讀取貼有RFID電子標(biāo)簽的貨物，電子標(biāo)簽在入庫(kù)之前已經(jīng)被錄入了信息，也可以在入庫(kù)的時(shí)候初始化標(biāo)簽來(lái)直接入庫(kù)。然后將貨物放到要存放的庫(kù)位或者貨架上，該貨物或托盤(pán)的標(biāo)簽還對(duì)應(yīng)庫(kù)位、貨架的存放位置，可以由移動(dòng)式RFID讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)貨位與標(biāo)簽的綁定，完成后再通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中。

2、出庫(kù)管理

根據(jù)提貨的計(jì)劃，出庫(kù)的貨物進(jìn)行分揀處理，并進(jìn)行出庫(kù)管理。如果出庫(kù)數(shù)量較多時(shí)，將貨物呈批推到倉(cāng)庫(kù)門(mén)口，利用固定式讀寫(xiě)器與標(biāo)簽通信，對(duì)出庫(kù)的貨物的RFID電子標(biāo)簽采集，檢查是否與計(jì)劃對(duì)應(yīng)，如有錯(cuò)誤，盡快的人工處理。對(duì)于少量的貨物，可以使用RFID手持式終端進(jìn)行RFID電子標(biāo)簽的信息采集（手持掃描槍或RFID平板電腦），出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)，工作人員應(yīng)該及時(shí)的處理，最后把數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心更新數(shù)據(jù)庫(kù)完成出庫(kù)。

3、盤(pán)點(diǎn)管理

按照倉(cāng)庫(kù)管理的要求，進(jìn)行定期不定期的盤(pán)點(diǎn)。傳統(tǒng)的盤(pán)點(diǎn)，耗時(shí)耗力，且容易出錯(cuò)。而這一切RFID把這些問(wèn)題解決了，當(dāng)有了盤(pán)點(diǎn)計(jì)劃的時(shí)候，利用RFID手持式的終端進(jìn)行貨物盤(pán)點(diǎn)掃描，盤(pán)點(diǎn)服裝的信息，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行比對(duì)，生成差異信息實(shí)時(shí)的顯示在RFID手持終端上，供給盤(pán)點(diǎn)工作人員核查。在盤(pán)點(diǎn)完成后，盤(pán)點(diǎn)的信息與后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行核對(duì)，盤(pán)點(diǎn)完成。在盤(pán)點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)RFID非接觸式讀取（通常可以在1~2米范圍內(nèi)）非常快速方便地讀取服裝貨物信息，與傳統(tǒng)的模式相比，會(huì)提高很多效率和盤(pán)點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

4、基本信息管理

對(duì)貨物的屬性進(jìn)行設(shè)置管理，主要功能有，添加，編輯，刪除，查詢(xún)倉(cāng)庫(kù)中存貯貨物的基本屬性。這樣就可以針對(duì)不同的企業(yè)的經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品的屬性進(jìn)行設(shè)置，保證其符合每個(gè)企業(yè)的的個(gè)性化需求。也可以對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行劃分位置，可以以倉(cāng)庫(kù)、區(qū)域、貨位等為單位進(jìn)行劃分，從而對(duì)大型的倉(cāng)庫(kù)做到管理更精確。各層級(jí)倉(cāng)庫(kù)管理人員可以針對(duì)不同維度的庫(kù)存信息進(jìn)行查詢(xún)與相關(guān)的業(yè)務(wù)操作。

5、系統(tǒng)信息管理

充分考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展性與安全性，提供合理的、確保系統(tǒng)安全的工具。系統(tǒng)管理主要完成系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行校正，維護(hù)等。完成權(quán)限分配、數(shù)據(jù)表單的增加、修改、刪除等操作。同時(shí)具有完備的登錄程序（用戶(hù)名和口令）。不同的人員賦予不同的權(quán)限，由系統(tǒng)管理員進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)中還提供了一鍵數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能，進(jìn)一步保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性與連續(xù)性。

6、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

系統(tǒng)可以按照時(shí)間、數(shù)量等要素，形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，明晰周轉(zhuǎn)周期和效率，方便對(duì)庫(kù)存管理業(yè)務(wù)流程的計(jì)劃和控制，統(tǒng)的運(yùn)行能夠加快貨物出入庫(kù)速度，從而增加庫(kù)存中心的吞吐量，能夠給管理者與決策者提供及時(shí)準(zhǔn)確的庫(kù)存信息，能夠提高貨物查詢(xún)的準(zhǔn)確性，降低庫(kù)存水平、提高物流系統(tǒng)的效率，以強(qiáng)化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。