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RFID倉庫管理方案

作者:北京創羿興晟科技發展有限公司
來源:RFID世界網
日期:2018-07-24 15:40:47
摘要:RFID是一種非接觸的自動識別技術,其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)非接觸式傳輸特性,實現對被識別物體的自動識別并交換數據。系統采用B/S+C/S結構,由數據追溯平臺(B/S)和手持(PC)客戶端程序(C/S)兩部分組成。數據追溯平臺具有管理與企業ERP系統數據對接、客戶端數據接口支持和追溯信息查看等功能。客戶端程序根據軟件使用環境分兩種:手持客戶端(winCE系統)和PC(window系統)客戶端。

 

 

  一、系統概述

  基于RFID技術的智能倉儲管理系統是在傳統的倉儲管理的工作方式和流程中加入RFID終端設備和電子標簽 ,來實現數據采集并完成庫內作業管理工作。從倉庫管理的核心流程中:入庫—庫內作業—出庫—退貨及庫存控制上實現更高效精確的管理。有效控制并跟蹤倉庫業務的物流和成本管理全過程,實現完善的企業倉儲信息管理。

  RFID技術具備讀取距離遠、讀取速度快、可批量群讀、不易污損、數據容量大等條碼無法實現的特點。可有效的簡化倉庫繁雜的作業流程,提升企業信息化管理效率和透明度。同時,系統集成多種硬件解決方案滿足用戶不同應用需求,通過采用不同技術手段實現有效作業流程改善和提高工作效率。滿足最終的企業和組織中所要求的信息化、智能化、現代化的需求,幫助客戶開始智慧的轉型。

  二、系統介紹

  RFID是一種非接觸的自動識別技術,其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)非接觸式傳輸特性,實現對被識別物體的自動識別并交換數據。系統采用B/S+C/S結構,由數據追溯平臺(B/S)和手持(PC)客戶端程序(C/S)兩部分組成。數據追溯平臺具有管理與企業ERP系統數據對接、客戶端數據接口支持和追溯信息查看等功能。客戶端程序根據軟件使用環境分兩種:手持客戶端(winCE系統)和PC(window系統)客戶端。

  三、RFID方案

  1.RFID倉庫管理

  l RFID(射頻識別:Radio Frequency Identification)俗稱"電子標簽",是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,作為條形碼的無線版本,RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點。RFID為倉庫管理帶來的革命性變化:

  l 自動出入庫:手持式讀寫器穩定讀寫距離可達1-3米,使用固定式讀寫器讀寫距離可達12米以上,如果使用有源電子標簽,有效識別距離可達到30米以上。有效解決了以往條形碼倉儲必須手動掃描條形碼的問題,實現自動出入庫,極大提高倉儲人工成本和叉車使用效率。

  l 數十上百標簽,瞬間讀取:標簽一進入磁場,閱讀器就可以即時讀取其中的信息;利用RFID防碰撞技術和固定式讀寫器,可以瞬間間讀取數十上百個標簽,極大提高掃描效率,降低人工成本。

  l 無屏礙閱讀:掃描傳統條形碼時,標簽不能被遮擋。而RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬和非透明的材質,進行穿透性通信,不需要光源。提供更佳掃描體驗,可快速理貨、找貨、盤點。是倉庫管理加速器。

  l 數據容量大:維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大容量可儲存2到3000字符,RFID最大的容量則有數MegaBytes。隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對標簽所能擴充容量的需求也相應增加。

  l 使用壽命長,適應惡劣環境:RFID的無線電通信方式,使其可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境,擁有大于10年(10萬次讀寫)壽命;傳統條形碼的載體標簽紙容易受到污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損,RFID抗污染能力和耐久性強。

  l 重復使用:RFID標簽內容可更改,直接好處就是可以重復使用RFID標簽,擺脫傳統條形碼標簽只能使用一次的情況,可有效降低企業耗材費用(使用條形碼倉儲系統的企業每年都要采購大量的標簽和碳帶)

  l 安全性:RFID電子標簽不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上,而且可以為標簽數據的讀寫設置密碼保護,從而具有更高的安全性;:由于RFID承載的是電子信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變編造,安全性更高。

  l 體積小型化、形狀多樣化:RFID不需要為讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質,更適合往小型化與多樣形態發展,以方便嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上。

  2.RFID技術原理

  l RFID技術的基本工作原理并不復雜:由閱讀器通過發射天線發送特定頻率的射頻信號,當電子標簽進入有效工作區域時產生感應電流,從而獲得能量、電子標簽被激活,使得電子標簽將自身編碼信息通過內置射頻天線發送出去;閱讀器的接收天線接收到從標簽發送來的調制信號,經天線調節器傳送到閱讀器信號處理模塊,經解調和解碼后將有效信息送至后臺主機系統進行相關的處理;主機系統根據邏輯運算識別該標簽的身份,針對不同的設定作出相應的處理和控制,最終發出指令信號控制閱讀器完成相應的讀寫操作。

  技術原理圖如下

1

  圖-1

  四、系統實現功能

  ◇ 庫位管理

  庫位劃分進行系統管理,方便貨物分類存放管理、方便貨物上架下架、方便倉庫盤點、方便查詢貨物存放位置及分布、方便查詢庫位存放貨物品種及數量等;

  ◇ 高庫存的準確性

  目前庫存數據更新主要靠手工輸入單據到ERP,一是單據錄入系統經常滯后,造成統庫存更新不及時;二是人工錄入數據容易出錯,造成庫存數據不正確。實施本系統后實時的數據采集可保證庫存數據的及時更新、可防止人工誤差,提高了庫存數據的準確性,使得企業的財

  務帳與貨物帳對應一致,保證了企業的生產供應和客戶需求。

  ◇ 入庫防錯、防漏

  利用出入庫指示單據(采購訂單、銷售訂單、生產訂單等)驗證出入庫物品、數量是否正確,并在錯漏發生時及時警告或拒絕操作。

  ◇沒按時進庫出庫報警

  當貼有標簽的貨物沒有在指定時間入庫,系統會自動報警提醒;

  ◇無權限人員進入報警

  當有權限的人員通過門禁進去庫房,該人員進入非權限區域 系統會自動報警提醒;

  ◇貨物進出庫身份管理

  當人員需要領取貨物, 系統可綁定人員卡+貨物標簽,可實現貨物領取必須身份識別,否則貨物被移動系統會報警提示。

  五、組網設備

  RFID標簽物理上由三部分組成:標簽(tag)、CY-TUD-561面板天線、CY-URD-200固定式讀卡器。

  標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽有唯一的電子編碼,高容量電子標簽有用戶寫入區, 附著在物體上標識目標對象;

  1超高頻抗金屬標簽

  圖-2

  2紙質標簽

  圖-3

  3人員識別卡

  圖-4

  4手持機

  圖-5

  5 超高頻天線(Antenna)

  圖-6

  6 固定讀卡器

  圖-7

  7桌面發卡器

  圖-8

  2.物理結構圖

  圖-9

  六、總結

  RIFD智能倉儲管理系統的應用,保證了貨物倉庫管理各個環節數據輸入的速度和準確性,確保企業及時準確地掌握庫存的真實數據,合理保持和控制企業庫存。通過科學的編碼,還可方便地對庫存貨物的批次、保質期等進行管理。利用系統的庫位管理功能,更可以及時掌握所有庫存貨物當前所在位置,有利于提高倉儲管理的工作效率。

  七、設備參數及報價

設備名稱

設備參數

品牌

數量

價格

單位

 

紙質標簽

標簽/傳輸協議:EPC Class 1 Gen 2(ISO 18000-6C),頻率特性:860-960MHz ,內存特性800bits非易失憶存儲器,T I D 區:64 bits,E P C區:96bits,用 戶 區:512 bits,滅活口令:32bits,訪問口令: 32bits

數據保存時間:10年,讀寫方式:可讀寫

最大讀寫次數:100,000次,結構指標

無源,非接觸,封裝材料:160gms銅版紙

天線材質:蝕刻鋁箔,安裝方式:背膠粘貼

可靠性指標,使用壽命:10年,環保性能:背膠無毒無異味,環境特性作溫度:-50~+85℃,存儲溫度:-45~+90℃,濕度:5%-95%非凝結,規格外形尺寸:長×寬85.5mm× 54mm,重量:2g。

 

北京創羿

 

2.5

 

抗金屬標簽

顏色:白色,尺寸:12*7*1.2mm,防護等級:IP65,基材:陶瓷,定制支持:支持顏色/logo個性化&條碼/序列號打印,工作頻率:902~928MHz,讀取距離:RMP-203手持機0.2米 以上,Impinj R2000固定讀寫器0.5米 以上,接口協議:EPC Class1 Gen2/ISO18000-6C,芯片類型:Alien Higgs3,芯片內存:USER區:512bits  EPC區:96bits,讀寫次數:10萬次,安裝方式:3M背膠/嵌入式,工作溫度:—30°C~+85°C,存儲溫度:—40°C~+140°C

工作濕度:< 95%。

北京創羿

 

15

 

面板天線

頻率范圍:902-928MHzRF輸出:5dBm-30dBm可調,增益:8 dBi圓極化天線,典型讀取距離5-8米,支持標簽:支持符合EPC CLass1Gen2(ISO 18000-6C)協議的電子標簽,具備先進的防沖撞和抗干擾性能

通訊接口:RS232/RS485,韋根26/34通訊接口,支持GPIO 1路輸入1路輸出

工作模式:支持主動、被動兩種工作模式;    極化方式:圓極化,波瓣寬度:Hor:70°  Ver:70°;電壓駐波比:≤1.4

最大輸入功率:50W;    輸入阻抗:50Ω

抗風強度:60m/s;    接頭:N-female工作溫度:-40C°~70C°,防護等級:IP54

天線尺寸:225mm長×225mm寬×35mm高

重    量:1kg,天線罩材質:ABS

天線罩顏色:白色。

北京創羿

 

650

 

固定讀卡器

尺寸:234mm(L) x 152mm(W) x 35.5mm(H)

重量:1.8 Kg,機身材料:壓鑄鋁合金

輸入電壓:DC 12V ~ 18V,電流:待機狀態<70mA;睡眠狀態<100uA,最大工作電流:600mA  +/-5% @ DC 12V Input,工作溫度:- 20 °C  ~  + 55 °C存儲溫度:- 20 °C  ~  + 85 °C,工作濕度:< 95% ( + 25 °C),空中接口協議:EPC global UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C / ISO 18000-6B

工作頻譜范圍:860MHz – 960MHz,輸出功率:0 – 33dBm,輸出射頻連接器:TNC/RP-TNC,輸出功率精度:+/- 1dB

輸出功率平坦度:+/- 0.2dB,接收靈敏度:< -85 dBm,盤存標簽峰值速度:>700 張/秒,標簽緩存區:1000張標簽 @ 96 bit EPC

支持:標簽RSSI、天線連接保護、環境溫度監測, 工作模式:單機/密集型

通訊接口:RS-232 或 TCP/IP,GPIO :2路輸入光耦合 2路輸出光耦合,最高通訊波特率:115200 bps。

北京創羿

 

630

 

手持機

顏色:黑色,尺寸:153*75*29mm

重量:(含電池)330g,CPU主頻:Freescale i.MX515@800MHz,操作系統:WINCE6.0

內存:RAM 256Mb  4Gbit iNand Flash

顯示屏:3.5英寸,QVGA TFT-LCD觸摸屏,6.5萬色,背光亮度可調,通訊方式:USB2.0、RS232、Bluetooth、WIFI、GPRS/3G(選配),外部輸入:攝像頭、全鍵盤輸入、音頻錄入,輸出:立體聲喇叭輸出、視頻播放( Stereo speaker output, video playback ),SD/TF:32GB,待機電流:≤3mAh,工作電流:150mAh,電池容量:內置電池3700mAh+手柄電池5200mAh(選配)

電池電壓:3.7V~4.2V,待機時間:≥1500h

工作時間:≥14h。

 

北京創羿

 

5800

 

桌面發卡器

顏色:主圖色,尺寸:125*90*24mm

防護等級:IP65,工作頻率:902~928MHz

接口協議:EPC Class1 Gen2/ISO18000-6C

輸入/輸出接口:Micro USB接口,天線類型:內置、陶瓷天線,是否支持讀寫:支持

工作溫度:—10°C~+50°C,存儲溫度:—20°C~+60°C,工作濕度:< 95%

 

 

北京創羿

 

1500

6

集中供電電源

耦合接口:提供2*120W M12輸出接口,6*120W 2Pin排座輸出接口;
電流管理:提供電源輸出電流監控、智能管理、問題分析和自動修復功能;
主動保護:提供設備工作狀態監測、異常報警、自動過流關斷功能;
防護等級:IP64等級三防設計。

 

 

 

 

7

工業電源

額定電壓:24V;
額定電流:40A;
額定功率:960W;
紋波與噪聲:最大200mVp-p;
主動保護:提供過載、過壓、過溫保護功能;
智能管理:提供智能管理接口。

 

 

 

 

8

交換機

端口數量:16個10/100/1000Base-TX端口,2個千兆Combo口;
通信標準:IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.3ab,IEEE 802.3z,IEEE 802.3x,IEEE 802.1Q;
附加功能:支持VLAN、QOS、組播管理等。2個單模光模塊

 

 

 

 

9

倉庫管理軟件

 

 

 

68000