第一篇：RFID大客流定位管理統計系統設計方案

上海慧物智能科技有限公司

RFID大客流定位管理統計系統

設計方案

一、概述

主題公園，博物館，藝術館，醫療機構，各類會展等都涉及大客流的管理疏導，過去主要靠人工監控客流情況，技術上最多利用攝像頭監控輔助了解各個區域客流情況，進行人工干預。隨著物聯網技術的發展，尤其是RFID技術的成熟，對人員的實時監控管理有了新的技術手段，使得大客流的管理更加科學化，自動化。

RFID定位技術已經成功運用于物流管理，煤礦井下人員定位，車輛管理等方面，隨著經濟的發展，尤其是上海世博會的成功舉行，大型會展，各種公園景點吸引越來越多人的參觀游覽，使我們意識到對大客流，多人員聚集的監控管理統計急需在技術上有新的突破，為此我們上海慧物智能科技有限公司（以下簡稱‘上海慧物’）開發了RFID大客流定位管理統計系統。

該系統主要利用植入門票中的RFID芯片，結合安裝于各景點，展臺，作品，櫥窗等處的傳感器，通過讀取各個位置上人員隨身門票中的RFID芯片信息，統計各處人員聚集情況，流動順序，通過對這些信息的分析，及時調整人流數量，方向。對數據的統計，通過分析客人的興趣還能用于對展臺，景點，櫥窗等的安排，提高效率和經濟效益。

三、系統功能及特點

3.1功能

3.1.1人員身份識別定位

通過安裝于各展臺，作品等處的傳感器讀取門票，參觀證和工作證中RFID卡內的編號，在數據庫中核對人員信息，以區分人員身份，包括成人游客，兒童游客，貴賓，工作人員等的身份識別，并根據傳感器物理發布情況，確定人員所處位置，進行相應的處置，并將人員身份和位置信息儲存于數據庫服務器，便于日后統計分析。

3.1.2客流監控疏導

根據獲取的各人員位置信息，系統實時統計各入口，通道，展廳等區域人員數量，及時在監控終端通過聲音等提示對擁擠位置預警，安排工作人員疏導客流，提高人流速度，提高參觀人數，杜絕安全隱患。

3.1.3安全監控

對一些禁止游客，參觀者進入的場所，危險區域，特定參觀區域，貴重展品可以通過安裝的傳感器讀取卡內編號，通過系統核實該人員身份，及時報警，提示注意；對人員擁堵區域及時預警，安排工作人員疏通客流，避免引發踩踏等惡性事件，提高場館安全。

3.1.4統計分析

對數據服務器數據庫歷史數據的挖掘分析，生成各類統計報表，分析客流人員構成，行為模式，消費模式，各展品或展臺停留時間，關注人數，客流高峰時段等，便于管理組織者合理安排展廳，參觀項目，排列順序，提高參觀人數，提高場館利用率，創造更好的經濟效益。

3.2系統特點

3.2.1人員識別的高可靠性

高度的識別可靠性，100%的前端識別率；

極高的防沖突性，能同時識別多個人員；

高度的識別穩定性（誤碼率小于10萬分之1）；

3.2.2客流監控的實時性

采用L-H調度算法優化系統數據處理能力

各傳感器實時上傳給服務器讀到的RFID卡編號，網絡數據量小，不存在傳輸延遲，數據庫服務器處理能力強，前端管理系統能及時處理所有數

據，在監控終端實時反映現場情況。

3.2.3強大的數據統計分析能力

優秀的數據分析算法，強大的前端報表生成能力。

3.2.4安裝實施的方便性

傳感器一體化結構設計，無需外接天線或地感；

有成熟的安裝支架，安裝流程。

3.2.5系統運行的穩定性

高抗干擾性；

內部電路高度集成化，器件故障率最小化。

四、系統結構及原理

4.1 含RFID標簽的門票，參觀證，工作證

每個RFID標簽都有唯一編碼，當進入傳感器識別范圍時，接受到傳感器發出的微波識別問詢信號后，發射給傳感器攜帶自身編號的信號。

4.2 安裝于各展臺場館的RFID無線標簽傳感器

傳感器連續發射射頻信號，當含RFID標簽的門票，參觀證，工作證進入射頻信號范圍，反饋自身編號后，通過通訊電纜將編號上傳給數據服務器。

4.3 數據采集服務器

將接受自RFID無線標簽傳感器的標簽編號實時記錄進數據庫，便于前端管理分析軟件處理

4.4 監控終端

通過安裝于各工作站的前端軟件，實時獲得展廳場館的客流信息，并生成各類統計報表。

入口入口

2攜帶RFID標簽的參觀者

攜帶RFID標簽的VIP參觀者

管理人員

安保人員

RFID傳感器

五、結束語

以上提出了一種低成本的室內射頻識別(RFID)大客流人員定位管理統計系統，該系統為各會展組織者，博物館藝術館管理者，主題公園經營者提供全新的客流管理解決方案，統計分析手段，提高場館的安全性，高效性，經濟性。

第二篇：商場客流檢測統計系統

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商場客流檢測統計系統一、行業背景

依據實際用途劃分，客流統計系統的應用主要有兩個方面：

一方面，客流統計是解決人員密集場所安全問題的重要手段。這類需要主要存在于車站、機場、比賽場館等客流量特別集中的區域。當人數超過某一設定的預警值時或者有異常發生（例如大規模人群流動或某個體出現異常行為）能夠及時報警引起注意。對這些場所的客流進行實時的有效監控，加之預警功能的輔助，能夠更好地保障車站、場館的正常運營。為解決人員密集場所安全監控問題，在08年北京市安監局已經將“人員密集場所生產安全客流監控與分析平臺”開發納入科技發展計劃。

另一方面，客流統計是商家提高管理效率和經營業績的重要途徑。這方面的應用主要體現在商場、超市、購物中心、連鎖店等場合。通過對進出客流的統計分析，可以合理的為店鋪選址或者為商品選擇適當貨柜；可以客觀的決定檔鋪的租金及價格水平；可以更合理的布置廣告，檢驗促銷活動、廣告宣傳等的實際效果。還可以更科學的分配營業員的數量和調整營業時間等等。可以說，以客流數據為基礎，通過對歷史數據的深入挖掘與分析，客流統計系統為商家提供了一系列重要的市場研究手段。

客流量的統計和分析是一項重要的市場研究手段，國外幾乎所有大型商場和連鎖商業網點在進行市場和管理決策前都必須進行的環節。隨著商業競爭加劇，商業模式逐步由傳統坐商向極具主動性的行商轉變，對日常客流特征進行分析顯得尤為重要。通過對商場、連鎖店客流量進行連續精確檢測，獲取其隨時間的變化趨勢和不同網點間的對比統計，并在此基礎上結合內部信息系統，深層分析過往客流特征，揭示其與商場營運策略、營銷技術和內部管理間的內在關系，客觀評價已有推廣效益，規劃未來的市場策略，為管理決策者提供極有價值的信息。

二、客流統計系統簡介

3D客流統計系統是由我公司核心研發團隊總結多年國外相關項目經驗，自行研發的新型智能客流分析系統，擁有全部知識產權。客流分析不僅能夠提供準確的客流信息，而且可以提供一整套先進的數據分析方法，像日客流報表、最繁忙時間統計、進出客流分項對比分析

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等等。它以直觀圖表的形式反應給管理者，提供導出Excel或pdf文件作為檔案保存或決策的原始數據資料，為經營者提高管理效率提供有價值的信息。

客流統計服務器是實時監控人群流動情況的先進智能系統。該系統基于“視頻識別的視頻客流檢測系統”，主要通過采集視頻圖像，在線提取視頻場景指定范圍（包括時間和空間范圍）內密集人群中的頭部特征參數，動態跟蹤移動的對象，分析對象特征并識別，實現密集人群的計數輸出，并通過網絡將數據傳輸至上位機，由上位機軟件進行數據的存儲、統計、分析、內網共享數據、對外數據發布。

該系統開發了一種幀間總體運動信息和幀間邊緣運動信息相結合的運動目標檢測技術，可準確地提取運動目標的特征，并剔除掉光影、光線變化等因素的影響，有效識別出運動目標（人），快速、穩定地統計出客流量，檢測精度高達90%以上。

客流量的統計對于商業結構企業來說是非常重要的，有效精準的管理已成為商業營銷成敗的重要因素。本系統可為大型商業系統綜合管理的和運營決策提供及時準確的數據參考，科學、有效地對客流量進行時間、空間上的分析，并快速及時的做出經營決策，為商業、零售業營銷模式的成功奠定基礎。

商場客流是一個很容易受到各種因素影咱的范疇。不同的商場，由于受交通、地理位置、特色等因素制約，客流在數量、層次等方面均大相徑庭。同一商業街區的商場由于氣候、時間、營銷因素以及宏觀經濟因素、政治法律因素等影響，客流也會呈現出很大的差別，這是客流的不確定性特征。

3D商場客流統計系統，能記錄商場在每個出入口的進出人數，并記錄時間和出入口位置，在統計中心，通過測量的客流基礎數據，可以方便的建立客流模型，進行各種統計分析，例如在某一時間段內對某個出入口的客流量進行統計，某段時段在商場的客流人數等。

三、系統功能特點

“簡潔、高效”是客流統計系統?的設計理念。我們把最為繁瑣、復雜的智能視頻分析計算放置于后臺，時刻保障計數的準確性與穩定性，把簡單、易用的界面留給用戶。

3.1數據獲取方式

客流量統計分析系統主要采用視頻采集方式獲取原始數據。

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3.2運行平臺

該系統的視頻數據處理模塊采用專為視頻應用設計的嵌入式DSP處理器；后臺管理軟件能在Windows Server（2003/2008）/xp系列平臺正常運行。硬件以及軟件要求很低。可以為用戶節省很大一部分不必要的成本。

3.3處理能力

每臺客流量分析主機應保證處理4路視頻數據，數據上傳更新時間為2分鐘。快速的數據上傳速度，為用戶提供更可靠、更新、更及時的數據。

3.4強大的查詢功能

提供任意時段客流分布、對比、匯總；查詢每日最繁忙時刻、滯留人數最多時刻、人均滯留時間等；每周進出客流統計、同期對比；各通道、門口進出人數對比，對比等等。可以節省很多需要人工匯總的繁瑣工作，并且為商場客流統計智能化做出很大貢獻，用戶可以輕松的根據統計好的報表對商場的管理做出更好的規劃。提高商場的智能化管理，為商場的銷售額做出貢獻。

3.5對客流信息進行深度數據分析

可按年、月、周、日生成分析報告，提供豐富圖形及報表數據，給決策者作為重要數據參考；

3.6統計報告

客流量統計分析系統提供在線統計報告。統計報告可分類展現統計圖表，并采用各種圖形（如折線圖、棒圖、餅圖、面積圖）來展現數據，增加了報告的可讀性。

3.7產品特點

高準確率，綜合準確率≥90% ；嵌入式系統具有高可靠性；支持遠程服務；高可服務性；適應各種復雜的現場環境（能正確區分光影與實物）；最好的性價比 ；用戶使用權限分級控制，對低級用戶系統管理配置信息隱藏保密；主要用于商業分析。

四、客流統計系統方案描述 4.1系統結構設計

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TES是一個分布式的信息采集系統．主要由三部分組成。傳感器：安裝在商場的自動扶梯口以及升降電梯門口。

監控設備：安裝在傳感器旁邊，傳感器將測得得信號發送到旁邊的監控設備中，監控設備記錄時間、出入口位置、進出人數等要素存儲在監控設備中，待下班后通過IC卡將數據交給公司統計中心。

軟件：安裝在中心計算機上。公司統計中心有一IC卡讀寫器，讀寫器將IC卡內的數據傳給計算機，在計算機中，裝有專門的統計分析軟件----客流模型分析軟件，該軟件結合客流統計測到的客流數據，可以建立多種形式的客流模型，如時間斷面的客流模型，不同空間的客流分布模型等。統計結果可以用多種圖形圖表方式表現出來。

4.2系統設計目標

? 通過對每層樓上下客流的檢測分析，最后建立的客流模型分析應包含以下結果： ? 能檢測進入購物中心的總人數 ? 能檢測平均顧客流量 ? 能檢測購物中心內部的人流量 ? 能檢測購物中心人員占有率 ? 能檢測總銷售時間 ? 能檢測平均駐留時間 ? 能檢測單位面積購物者人數

五、系統構成及原理

客流檢測系統是一種采用了多通道數據采集方法，包括壓力和紅外探測，從多種角度和多種感知形式去采集了最全面的人流信息。從而實現了多種數據的處理高性能融合，克服了單通道數據處理所無法克服的技術瓶頸，從而使系統達到了更高的準確率和魯棒性。基于壓力分析、紅外探測的客流檢測系統可以以分鐘為單位記錄商場在每個出入口的進出人數，并記錄時間和出入口位置，在統計中心，通過測量的客流基礎數據，可以方便的建立客流模型，深圳市華天成科技有限公司

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進行各種統計分析，例如在某一時間段內對某個出入口的客流量進行統計，某段時段在商場的客流人數等。

客流檢測方面有多年的經驗，并擁有相關的專利，開發的客流檢測設備已應用在多個領域,如交通領域,并且通過國家智能交通中心的鑒定,成為國家智能交通中心的推薦產品。

系統主要由智能化的視頻客流檢測儀、上位機軟件以及網絡通訊組成。視頻客流檢測儀用于在線采集、處理視頻圖像，實時統計客流數據并存儲，可主動或根據遠程控制指令上傳數據。該設備主要包括電源模塊、CCD攝像機、AD轉換模塊、中央處理器、存儲模塊、顯示模塊、鍵盤、232通信接口。上位機軟件主要用來錄入和采集各種基礎數據，通過對商場、各門信息、客流量和顧客通過門口時間的采集，可方便地建立客流模型，進行各種統計分析，例如在某一時間段內對所有門口客流量進行統計，對某一個大門總的客流量統計。對于統計結果，系統可以用表格、直方圖、折線圖等圖表方式顯示，有助于優化設計新增或變動的商場大門開放，幫助制定商場客流統計分析的近期和中長期規劃。

視頻客流檢測設備上傳數據時，可適應GPRS、3G等多種網絡通訊方式進行傳輸，將數據傳輸到互聯網上固定IP地址的上位機，通過安裝在前端服務器的服務端程序將這些數據保存至數據庫服務器。

客流統計系統廣義上也可分為前端和后臺兩部分。前端由若干攝像機構成，具體數量根據現場通道和門的數量而定。前端負責采集視頻信號，并將信號通過視頻線纜傳輸到后臺。后臺負責對信號進行采樣、分析、處理和記錄。后臺從邏輯上可以分為視頻分析服務器、錄像存儲服務器、SQL Server數據庫以及IIS Web 服務器，他們在具體實施上可以共用一臺機器。

視頻分析服務器負責處理多路輸入視頻信號，在經過去噪、前景提取、色彩紋理特征匹配、跟蹤、識別等計算機視覺算法后將得到的計數信息存放在SQL Server數據庫服務器。輸入視頻信號同時經過錄像存儲服務器保存在本地硬盤供將來查詢。IIS web服務器主要提供數據的分析與查詢功能，它負責響應用戶瀏覽器（支持IE、FireFox等等）的查詢請求，應用先進的數據挖掘與分析技術對SQL Server數據庫中的流量記錄進行分析處理，最終將結果以統計圖表和報表反饋給用戶。

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六、國內外同行業分析

客流檢測產品在目前行業內可以說是百花齊放、百家爭鳴，存在眾多廠商，不同的產品采用不同的技術，每種技術都有它的特點和獨特性，目前包括激光、視頻，紅外，壓力踏板等多種技術；由于客流檢測產品應用范圍較廣，分布不同的行業，目前還未有統一的技術規范，導致各種產品性能差異較大，雖然有部分廠家宣傳產品精度大于98%，但實際使用效果遠遠達不到這個精度。

客流檢測產品有幾個關鍵的特征，在人群密集環境下的檢測精度是否保持正常高精度，產品保持正常精度的持續時間(至少應大于3年)。如果客流檢測系統的精度不高，幾乎會失去使用客流檢測的本質意義，例如檢測精度在70%，在這樣的精度下，還不如不采用客流檢測設備，有經驗的管理人員肉眼估計都有可能達到這個精度。

高精度客流檢測是指在人群密集情況下保持高精度檢測。客流檢測產品采用的技術差異較大，不少產品在人群稀疏情況下，檢測精度可以達到要求，在人群一旦密集的情況下，檢測精度大大降低，使客流檢測發揮的作用大打折扣，甚至產生誤導副作用。

我公司研發的客流監測統計系統提出一種高精度客流檢測技術，它基于激光掃描技術，實現寬通道高密集人群的客流精確檢測。客流檢測產品應用范圍較廣，包括商場、公園、展覽館、娛樂場所、劇場、銀行等場所，本文著重討論高精度客流檢測技術在商場行業的應用。

七、客流統計系統收益分析

誰掌握信息，誰就掌握財富。在新世紀的信息社會里，處處都有可利用的信息，只要我們用高科技的手段采集和分析信息，就可以把握住商機。利用商場客流檢測系統后，商場可以有以下收益：

? 可以利用報表中的各種綜合統計數據更好地管理購物中心； ? 提高宣傳和廣告的效益、監測促銷活動的實際效果； ? 掌握顧客平均駐留時間，研究增加駐留時間的新手段；

? 評價店內各專賣店的顧客吸引力，確定其對增加中心客流量的貢獻； ? 根據各時間段客流數量，更好的規劃當班員工數量；

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? 根據人均消費，研究增加消費的辦法和途徑；

? 系統給出指定區域內的人流分布狀況，給出黃金位置的分布狀況，商家可以據此對貨物場所進行重新分配，以獲取最大利潤；

? 商家可通過對歷史人流數據進行建模，依次對短期內未來人流進行預計；

? 商家可以通過觀察人流曲線中發生異常的部分，和當時商場發生的時間取得聯系，找出各種時間對人流的影響，從而改善銷售狀況；

? 系統可給出不同時間段（不同季節、每周的不同時間或每天的不同時間）的人流變化，商家可以通過分析這些數據，合理分配服務人員的作息時間，以及店鋪的從而達到資源的最佳配置；

? 給出不同區間、時間的人流、銷售比較情況，從而可以幫助管理者從一定側面衡量工作人員的工作能力。

總之，通過客流檢測和統計，可以發掘客流的內在規律，從而為公司制定和調整經營策略、公關策略、促銷策略、價格策略、商品進貨選擇、商場布局、服務方式和內容等提供客觀、科學的依據等。通過每天的客流變化規律的統計，可以很好的安排商場工作時間，從而提高銷量；通過客流量的對比，有效評估所舉行的推廣活動，對營銷和促銷投資回報進行有效評估；通過客流量、銷量和成交量的統計，可計算客流人群的平均購買量和提貨率，為評估商場服務質量及工作人員水平提供依據；通過對歷史銷量和客流量的對比，可以有效的分析商品種類及各項管理策略對流量及銷量的影響，進而更好的進行管理決策，提高銷量；通過對不同時段客流量的統計，使管理人員可以在客流高峰期增加工作人員，提高服務質量，進而增加銷售；在空閑時減少工作人員，避免出現人員浪費；顯示當前客流狀態和變化趨勢，對流量較大的區域采取預防突發事件的措施，并可實時觀察商場當前的停留人數，從而對電力、維護人員及安防人員等進行合理調整，控制商場運做成本。

第三篇：辦公樓宇RFID人員定位系統

辦公樓宇RFID人員定位系統

RFID人員定位應用背景

隨著信息技術的發展，各大企業對辦公場地安全保密的要求越來越高，對員工工作監管力度的逐漸加大，辦公樓宇內的人員定位管理系統漸漸被提到各大企業信息化管理的規劃上來。天津小蜜蜂提出的樓宇人員定位管理系統，利用有源RFID技術，通過定位器、標識卡及基站等終端設備，可無接觸式自動快速地實現人員身份識別、實時定位、軌跡跟蹤、進出門管理、工作區域規劃設置以及訪客管理等一系列的功能。

RFID人員定位系統設計

該方案主要是利用有源RFID技術，通過定位器、標識卡及基站等終端設備，利用RFID無線通信技術將標識卡信息傳輸到基站，基站將接收到的無線信息上傳到后臺監控中心，根據軟件系統中設置的區域信息進行人員位置分析，實現定位。從而實現對樓宇內人員的身份識別、定位跟蹤和軌跡查詢等功能。

辦公樓RFID人員定位功能實現

身份識別

通過給樓宇內不同人員配備不同的身份標識卡，系統可以對不同類別的人員進行身份屬性管理，通過身份識別授權或規定人員不同的權限或管理措施。

實時人員定位

針對樓宇內人員流動情況分區域管理與監控，系統能夠根據不同人員佩戴的射頻卡信息，實時顯示人員的位置及狀態信息，并且配合使用定位器，系統可精確定位到樓層，房間和走廊等。

進出門管理

系統可實時判斷人員進門或出門的準確時間，記錄人員進出門的信息。如設定異常時間或異常人員進、出門的規則，系統一經識別異常行為，將自動記錄并報警。

實時區域匯總

可實時顯示監控區域的人員分布情況，實時顯示人員的位置及狀態。顯示區域信息，實時更新信息。包括區域歷史信息紀錄查詢。

報警管理功能

超時報警

對指定人員設置，在某些指定區域內停留不得超過指定時間，如果超過指定時間就會報警，可以限制樓宇人員在指定區域的停留時間。

區域禁出禁入報警

針對不同的樓宇內人員，對某些重點區域設置禁入/禁出設置，如果有不相干人員非法進入/進出指定區域則馬上報警，提醒相關管理部門采取行動。

訪客管理

外來訪客可在門口登記處，刷身份證自動將信息登記系統，登記人員可發給訪客一張訪客卡，該訪客卡與身份證信息關聯。訪客持訪客卡，系統可實時監控訪客在樓宇內的位置。一旦訪客進入禁入區域，系統將時報警，自動發送該客短信“XX區域禁止入內”。

第四篇：采用有源RFID的倉庫管理系統設計方案

采用有源RFID的倉庫管理系統設計方案 1 引言

我國倉庫管理的現狀不容樂觀，大多數倉庫還停留在比較原始的人工管理階段，需要投入大量人力成本來對倉庫中貨物和進出倉庫的車輛、集裝箱的信息進行登記管理，這樣不但造成人力資源的浪費，而且有較高的出錯率。倉庫管理是物流管理中很重要的一個環節。

近年來，一些先進的現代化管理技術被引入到國內，如建立數據庫來保存貨物信息，被動式的電子標簽也被嘗試應用于貨物信息登記之中。但是上述技術還是需要較多的人工操作，特別是信息的采集過程，需要通過一些手持式設備，來進行貨物和車輛的信息登記。

無線射頻自動識別技術(Radio FrequencyIdentification，俗稱電子標簽)是全球物流領域最新的應用技術，把RFID本身的技術優點與倉庫管理的需求相結合，可以很好地解決目前倉庫管理中的問題，提高工作效率。本文結合有源RFID 技術，通過對倉庫環境的實地考察，設計了從硬件到軟件的架構系統，利用RFID 和無線網絡，實現了一套具有實際使用價值、高效且低成本的倉庫管理系統。RFID技術概述

RFID 技術利用無線射頻方式在射頻讀寫器和射頻標簽之間進行非接觸雙向數據傳輸以達到目標識別和數據交換的目的。識別工作無須人工干預，反應速度快，抗干擾能力強，可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽。具有快速自動掃描、體積小、信息容量大、耐久性強、可重復使用、安全保密性高、便于攜帶等特點。

根據實現的方式不同，RFID 可分為兩類：有源RFID和無源RFID。無源RFID 的電子標簽上不帶電池，其工作所需要的全部電源都依靠轉換接收到的閱讀器發送的電磁波而獲得，所以其閱讀器的發射功率一般較大。與之相反，有源RFID 的電子標簽自身具備電池，可提供全部器件工作的電源，因而相應閱讀器的發射功率要求不高，而且有效閱讀距離也較前者有所增加。本文提出的倉庫管理系統，考慮到有源RFID的上述優點，基于此技術實現。倉庫管理系統

3．1倉庫管理概述

目前的倉庫管理主要分成三部分：一是進出貨物信息的記錄和管理：二是進出車輛(集裝箱)的相關信息的記錄；三是倉庫內集裝箱的定位。對于前兩部分的需求，目前絕大多數的倉庫還是采用人工記錄的方法，造成人力成本和出錯率高等問題。本文所提出的基于有源RFID 的倉庫管理系統主要用于滿足第一、第二部分的需求，可以有效地提高倉庫管理的效率。

3．2系統架構

整個倉庫管理系統如圖11所示。倉庫內的貨物都是由貨車裝載，通過倉庫大門運入倉庫內的。貨物有時放置在集裝箱內，因此，本系統中的RFID移動節點，即標簽，通常安裝在貨車(集裝箱)內。由于任何貨物進出倉庫都必須經過大門，因此RFID固定節點，即讀卡器，被安裝在倉庫大門上，它與客戶端PC機通過USB線相連接。同時，PC客戶端又通過覆蓋整個倉庫的2．4G無線局域網與作為服務器端的PC機相連接，而作為服務器端的PC 機是整個系統的總控制臺。讀卡器收到的信息通過PC客戶端最終返回給PC控制臺。

3．3硬件設計

節點的硬件框圖如圖2。其中控制芯片和射頻芯片分別選用Silicon C8051 F31 0 和ChipconCCI 1 O0。其中RFID 移動節點安裝了FreescaleMMA726O加速度傳感器，用來獲取貨車(或集裝箱)當前的運動狀態。移動節點還利用MCU 內部1 6KB大小的Flash儲存貨物信息。同時，RFID固定節點安裝了FT232串口轉USB芯片，用于和控制臺通過USB接口通訊。電源方面，移動節點采用11 00mA手機電池供電，固定節點采用外接電源供電。

本系統中RFID讀卡器和標簽之間的通訊頻率設置在433MHz，而是常見的2．4GHz。采用433MHz作為射頻芯片通訊頻率，基于以下考慮：433MHz頻率對傳輸環境要求較低，由于本系統是在倉庫中使用，考慮到倉庫有大量的貨物堆放，和移動節點可能被安裝在車輛(或集裝箱)內，因此對于傳輸的穿透性要求較高。相比之下，2。4GHz更適合在空曠地點傳輸。另外，本系統對于傳輸的距離(1 00米左右)和速率的要求都不高，經過實際測量后433MHz頻率完全可以勝任。軟件設計

4．1軟件體系結構

RFID節點的軟件結構如圖3所示。這里引入無線傳感器網絡(wSN)中物理層和介質訪問控~J(MAC)層的概念，是將WSN技術與RFID技術的一種融合。通過構建這兩層協議棧，可以使RFI D系統具有更清晰的軟件體系結構。

在硬件之上，是各個硬件模塊的驅動，包括SPI、串口、片內Flash、加速度傳感器和射頻芯片CC11 OO驅動。其中，CC11 00驅動又是物理層的一部分，提供了射頻芯片的頻率等參數設定和無線收發功能。物理層之上是本系統設計的MAC 層協議棧。

MAC層協議棧包括，RFID數據包格式的定義、節點地址的分配和數據包的發送接受。其中共定義了1 2種類型的RFID數據包，4種用于門禁管理，8種用于貨物管理；RFID的網絡地址由一個字節表示；并設計了4個函數用于數據包的發送與接收。在驅動和物理層之上，除MAC層之外，還定義了一部分系統調用來提供MCU和射頻芯片的狀態切換，移動節點運動狀態的探測和貨物管理中貨物信息在Flash上的記錄等功能。以上介紹的各協議層詳細結構如圖4所示。

有了底層軟件結構的支持，在最上層的軟件體系結構對應的是OSI模型中應用層和網絡層的功能，實現了門禁管理、貨物管理等功能。這一層分為上下兩層，下層對應網絡層的職能，為RFID 讀卡器和標簽之間的通信設計了一套帶低功耗算法的通信規約(見4。2節)。基于網絡層的通信規約，門禁和貨物管理這兩大功能才能在應用層進行實現。

4．2 RFID通信規約

如4．1節所述，RFID讀卡器和移動節點之間的通信規約構成倉庫管理系統兩大主要功能的軟件基礎。通信規約的設計主要分成兩部分，一部分用于移動節點的定位時的數據通信，另一部分用于貨物信息查詢和管理時的數據通信。

首先，本系統中采用了RSSI算法來對移動節點進行定位，RSSI算法根據節點之間通信時信號的強弱作為定位的參數。但是由于信號強度與距離并非完全表現為單調關系，所以根據實際測量的信號強度數據，把定位精度降低，以5米為單位，把每5米內的信號強度取平均值，這樣就得到了信號強度和距離之間單調遞減的關系。基于這點，就可以根據RSSI算法對移動節點進行定位。

具體定位過程如下：采用類似TCP／IP協議中二次握手協議，確保通信的魯棒性。讀卡器廣播位置查詢請求，此請求中包含代表不同范圍的N個閾值。當移動節點接受到此請求，檢測當前信號強度值，把它與這N個閥值分別進行比較，確定自己目前所處的位置，并進行應答。當讀卡器接收到某個標簽的應答，則再向該標簽發送一個二次確認請求，標簽回復此請求。這時讀卡器才認為對這個標簽定位成功，并通過串口把結果返回到控制臺。

對于第二類貨物查詢管理的通信，具體過程如下：PC控制臺向讀卡器發送貨物管理命令。貨物管理命令包括查詢、修改、增加和刪除某輛貨車(或某個集裝箱)中的貨物信息。當讀卡器接收到指令后，把指令轉發給移動節點，移動節點根據指令的內容，在內部Flash中進行相應的操作，如查詢和修改，并把結果返回給讀卡器。讀卡器收到結果后返回給控制臺，控制臺更新數據庫。

4．3低功耗算法

本系統中，移動節點設計成有源RFID，那么低功耗就成為一個必須要解決的問題。本系統中應用了以下幾個方法實現低功耗算法。首先，移動節點不工作時出于睡眠狀態，平均3秒鐘喚醒一次，每次喚醒4ms左右。由于睡眠狀態下功耗可以忽略不計，因此實際使用的功耗約為喚醒狀態的1／1 000。其次，移動節點可以利用加速度傳感器檢測當前自己的運動狀態，如果節點在移動中，說明貨物很可能正在通過倉庫大門，這時為了監控的正確性，把喚醒時間縮短到0．5秒：而平時當節點靜止時，可以增加喚醒的時間間隔。這一方法可以使電量得到 好的分配，進一步降低功耗。其三，在進行定位時，移動節點會記錄自己上次所處的位置，如果在新的一次查詢中，自己位置并未發生變化，則不再和讀卡器進行下一步通信，直接進入睡眠狀態。

4．4數據加密

此外，由于RFID通過射頻芯片進行數據的傳輸，傳輸過程的數據存在被截獲的可能，從而導致倉庫信息的泄露或被惡意更改。因此，在系統應用層協議棧的設計中，加入數據加密。這樣保證了應用層以下處理的數據都是加密后的數據，也就是說傳輸過程的數據包都是經過加密的。當接受節點收到數據包，并逐層解析到它的應用層是才會加密的信息在返回到控制臺后，才由控制臺進行解密，這樣可以保證倉庫數據的安全性，使此系統適用于對安全性要求較高的軍用倉庫中。總結

本文提出了基于有源RFID的倉庫管理系統，不僅給出了硬件設計方案和節點間的通信規約的設計，并且加入低功耗算法，使得系統能切實地應用于倉庫管理，對于提高倉庫的車輛和集裝箱進出管理，以及記錄貨物信息有重要的實際意義，可以很大程度地降低人力成本，提高效率。

第五篇：RFID倉儲管理系統

RFID倉儲管理系統的目的主要是使用RFID技術，來實現物資的實時監控與管理，從而實現物資的集中式實時管理。再結合網絡技術、傳感技術、GPRS定位技術等多種技術，配合人員管理、車輛管理等其他管理系統形成一套實時、高效的管理體系。使企業更具備競爭力。

使用RFID 倉儲管理系統，可以對倉儲各環節實施全過程控制管理，并可對物資進行庫位、批次、保質期、配送等實時RFID 電子標簽管理（數據直接寫入與物資對應的電子標簽中），實現對整個收貨、發貨、補貨等各個環節的規范化作業，還可以根據不同的需求制作多種合理的統計報表。RFID 技術引入倉儲物流管理，去掉了手工輸入的步驟，解決庫房信息陳舊滯后的弊病。RFID 自動識別技術的現代化倉庫管理系統，能有效地對倉庫流程和空間進行管理，實現批次管理、快速出入庫和動態盤點。幫助倉庫管理人員對庫存物品的入庫、出庫、移動、盤點、配料等操作進行全面的控制和管理，有效的利用倉庫存儲空間，提高倉庫的倉儲能力，在物料的使用上實現即使進出庫的‘零庫存’概念，最終提高倉庫存儲空間的利用率，降低庫存成本，提升市場競爭力。RFID 技術與信息技術的結合幫助商業企業合理有效地利用倉庫空

1）物資實時監控及定位管理

23）庫位動態分配、物資動態移庫、并庫、物資信息化）實時庫位監控、查詢，對物資實現“無序排放有序管理”

4）物資安全管理：期限保護、防盜、溫度濕度等實時監控

5）人力物力資源動態綜合分配

6）倉庫系統綜合盤點功能

功能模塊大體可以分為

系統管理、標簽管理、查詢管理、收貨管理、入庫管理、揀選管理、出庫管理、盤點管理、庫位實時監控等模塊