CN102243753A - 基于rfid和传感网络技术的仓储管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，包括一后台系统，负责进行业务需求的管理和与前台间的相互通讯，前台系统包括一仓库，仓库内设有至少一个仓位，仓位内设有至少一托盘，所述托盘上设有RFID电子标签，RFID电子标签用于记录所述货物条形码信息；所述RFID仓储管理系统还包括设有用于监测托盘入仓库的RFID门禁系统。本发明还涉及基于RFID和传感网络技术仓储管理系统的方法，它是通过在托盘上设置RFID建立起与放置于托盘中货物对应关系，并且通过设置在仓位上的有源RFID用于建立起仓位与托盘的对应关系。本发明以成本最小化实现技术应用最大化，提高服务质量，实现仓库管理的数字化与智能化。

Description

基于RFID和传感网络技术的仓储管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种RFID仓储管理系统技术领域，特别涉及一种基于RFID和传感网络技术的仓储管理系统及其方法。

背景技术

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。在国内RFID技术因其巨大的市场应用潜力，其有着非接触、数据存储和唯一标识的优良特性被广泛的应用在众多领域，如食品安全、特殊病人管理、身份证、公交卡、不停车收费系统、不停车通关系统等，被誉为21世纪最有发展潜力的10大技术之一，目前国内已具备低频、高频硬件设备的开发、制造的基础条件，存在着巨大的市场应用空间。目前RFID技术正在为冷库精细化管理带来一场巨大的变革，以识别距离远，快速，不易损坏，容量大等优势，简化繁杂的工作流程，有效改善管理效率和业务透明度。

传统的冷库管理系统，一般依赖于非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，完全由人工实施冷库内部的管理，因此冷库管理的效率低、规模小、差错大、成本高！

目前，随着冷库规模的增大，虽然有些冷库开始使用计算机数据系统管理，但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。这不仅造成大量的人力资源浪费，而且由于人为的因素，数据录入速度慢、准确率低、伪造数据的大量存在，且在作业管理过程中仍然需要面对冷库库位管理效率低，库位利用率低，大量伪数据承载，在作业中不能改变传统冷库在管理中存在的开关门频繁的难题，对被储藏物的保质、保鲜的监测薄弱。

国内外目前还没有真正实现利用RFID技术结合物联网应用节约运行成本、提高服务质量、建设规模化信息化智能化冷库管理。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种RFID仓储管理与节能监测系统及其方法，可以有效地解决仓储管理及监测信息化，规模化和智能化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，包括一后台系统：负责进行业务需求的管理和与前台间的相互通讯，前台系统包括一仓库，仓库内设有至少一个仓位，仓位内设有至少一托盘，货物放置于托盘中。

所述货物贴有用于标示货物信息的条形码；

所述托盘上设有RFID电子标签，所述RFID电子标签用于记录所述货物条形码信息；

所述仓位设有至少一RFID电子标签，所述RFID电子标签用于建立仓位与托盘的对应关系。

所述RFID仓储管理及节能监测系统还包括设有用于监测托盘入仓库的RFID门禁系统。

所述仓位有源RFID还包括记录仓库温度的信息。

本发明所述的系统通过使用托盘并在对托盘标识的基础上，实现了整个操作流通的自动化，减少了各个环节的人工操作；通过使用条形码和RFID信息的关联性实现对储藏商品的全程的透明管理；通过RFID对库位的管理，提高了仓储中库位的利用效率；通过有源RFID对库位温度信息的监测，实现能耗使用的最优化，同时保障了储藏食品的安全性。

本发明还提供一种基于RFID和传感网络技术仓储管理系统的管理方法，包括以下步骤：

(1)利用条形码对货物标示，并且将标示后的货物放置于托盘上；

(2)通过设置在托盘上的无源RFID建立托盘与条形码标示后的货物之间的对应关系，所述的对应关系包括不同货物与条形码之间的对应、不同货物与所述托盘之间的对应，以及无源RFID与不同货物之间的对应；

(3)将托盘运入仓库，并且通过设置在仓库上的至少一有源RFID建立仓库与托盘之间的对应关系，所述的对应关系包括仓库与不同托盘之间的对应，有源RFID与仓库之间的对应。

所述步骤(3)中将托盘运入仓库前还包括对托盘进行监测的步骤，即利用设置有RFID的门禁系统对运入仓库前的托盘信息进行监测。

所述步骤(3)中有源RFID建立仓库与托盘之间的对应关系后还包括对仓库内的温度进行读取存储的步骤。

本发明的有益效果是，使用RFID托盘的好处主要有：电子标签携带托盘载物信息(数据包)，只需扫描托盘电子标签一次即可了解物品信息；免除拆托盘和重装托盘所需的人力物力，节省时间，降低出错率和货物损坏机率；实现快捷准确的库存盘点，提高冷库物流的整体透明度；并且使用RFID托盘，还可以做到跟踪定位功能。

综上所述，以成本最小化实现技术应用最大化，利用电子标签的优势和传感网络的技术提高服务质量，实现仓库管理的数字化与智能化，有效地解决仓储管理及监测信息化与规模化。

附图说明

图1为本发明的RFID仓储管理与节能监测系统的示意图。

图中，1、仓库，2、仓位，3、托盘，4、有源RFID，5、无源RFID，6、货物。

具体实施方式

为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例：

参看图1，本发明一种基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，包括一后台系统，负责进行业务需求的管理和与前台间的相互通讯，后台系统包括一仓库1，仓库内设有数个仓位2，每个仓位2内设有数个托盘3，货物6分别放置于各自对应的托盘3中。

所述托盘3紧密相邻节约空间，但又相互独立放置，互不影响各自储存的货物6，以免发生混淆。

所述托盘3上设有无源RFID-5，无源RFID-5用于记录所述货物6对应的条形码信息，所述货物6贴有用于标示货物信息的条形码，类似于各大超市类给商品贴上的货价标签信息，用于显示身份的作用；

上述每一种货物6对应一个条形码，也对应一个无源RFID-5，也由一个托盘3运输，保持绝对的对应关系，有效减少出错几率。

所述仓位2设有至少一有源RFID-4，有源RFID-4用于建立仓位2与托盘3的对应关系，所述仓位2的有源RFID-4还包括记录仓库4温度的信息，及时监测当前仓库4的实时温度；

所述RFID仓储管理与节能监测系统还包括设有用于监测托盘3入仓库1的RFID门禁系统，所述RFID门禁系统为现有设备，已为成熟技术，在此不作详细阐述。

本发明所述的系统通过使用托盘并在对托盘标识的基础上，实现了整个操作流通的自动化，减少了各个环节的人工操作；通过使用RFID电子标签对托盘标识的基础上，实现了对托盘资产的有效流通管理；通过使用条形码和RFID信息的关联性实现对储藏商品的全程的透明管理；通过RFID对库位的管理，提高了仓储中库位的利用效率；通过有源RFID对库位温度信息的监测，实现能耗使用的最优化，同时保障了储藏食品的安全性；通过使用门框式RFID读写设备，实现了对进入库RFID托盘及对应货物的有效监测，有效防止偷窃；利用电子标签的优势和传感网络的技术，结合无线网络技术，实现物品数据、状态数据、冷库物理参数与后台间的动态互动，实现了管理的动态，提高了服务质量，为开展更多的增值服务提供数据基础和技术保障。

本发明所述的RFID仓储管理与节能监测系统支持WEB、手机、MAIL、RFID、多媒体控制等多种方式，在系统架构上有如下技术优势：

架构灵活：冷库管理信息系统设计，建立在市场整体信息规划的框架之下，采用“原原模型”结构，保证数据、控制、业务、界面分类，为以后业务的发展、系统的扩展、外部系统接入提供结构上的支持。

技术成熟：将整个仓库管理与射频识别技术相结合，保证系统能高效地完成各种业务操作，改进仓储管理，提升效率及价值。

功能定制：满足目前冷库业务的同时，系统提供RFID和条码技术集成管理的功能开关，为以后实现更精细化管理提供系统保障。

扩展丰富：系统实现了部分“资产管理、智能配送、物流管理、办公自动化、信息发布和通知、电子商务”功能，为以后市场在更高层面的信息化应用打基础。

本发明还涉及一种上述基于RFID和传感网络技术仓储管理系统的管理方法，它主要包括以下步骤：

(1)利用条形码对货物标示，并且将标示后的货物6放置于托盘3上；

(2)通过设置在托盘3上的无源RFID-4建立托盘3与条形码标示后的货物之间的对应关系，所述的对应关系包括不同货物6与条形码之间的对应、不同货物6与所述托盘3之间的对应，以及无源RFID-4与不同货物6之间的对应；

(3)将托盘3运入仓库1，并且通过设置在仓库1上的一有源RFID-4建立仓库1与托盘3之间的对应关系，所述的对应关系包括仓库1与不同托盘3之间的对应，有源RFID-4与仓库1之间的对应。

上述步骤(3)中将托盘3运入仓库1前还包括对托盘3进行监测的步骤，即利用设置有RFID的门禁系统对运入仓库1前的托盘3信息进行监测。

上述步骤(3)中有源RFID-4建立仓库1与托盘3之间的对应关系后，还包括对仓库1内的温度进行读取存储的步骤。

本发明在应用时涉及以下问题：

I与其它系统对接：

对于原有系统，可以考虑接口管理模块，有选择性的使用“无缝集成、API接口连接、适配链接、数据共享、功能替代”来对接。对于新系统，在“原原模型”的基础上可以考虑，通过描述文件，将新系统“插”入。

II电子标签的选择：

适合仓库管理应用的电子标签主要是UHF频段的无源电子标签，这是因为：

(a)UHF无源标签的读写距离远，一般为3～9米；

(b)UHF无源标签的芯片价格比较便宜，随着使用数量的增加，其价格还会下降；

(c)UHF无源标签的体积较小，适合做成各种不同的形式。

III贴放标签的载体单元：

可以考虑在“单品、箱体、托盘、叉车、库位”上贴放电子标签，但是考虑到成本问题建议目前考虑使用RFID托盘管理，留有扩充接口。

托盘标签上主要存放：标签类别(货物类)、托盘信息、货物编码及数量、入库时间、批次、对应库位信息等。

经过实践得出，应用本发明的系统与技术，可以减少库存10～30％，库存空间利用率提高20％，降低劳动力成本10～40％，加快拣货、送货速度10％，减少因偷盗、保管不善造成的损失50％，增加销售额2～10％，运输成本降低2～13％，发运准确度达到95％(托盘运输的公司可以超过99.9％的准确度)，计费性退货减少80％；

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，包括一后台系统：负责进行业务需求的管理和与前台间的相互通讯，前台系统包括一仓库，仓库内设有至少一个仓位，仓位内设有至少一托盘，货物放置于所述托盘中，其特征在于：

所述货物贴有用于标示货物信息的条形码；

所述托盘上设有用于记录所述货物条形码信息的RFID电子标签；

所述仓位设有至少一个用于建立仓位与托盘对应关系的RFID电子标签。

2.根据权利要求1所述的基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，其特征在于：所述基于RFID和传感网络技术仓储管理系统还包括设有用于监测托盘出入仓库的RFID门禁系统。

3.如权利要求1所述的基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，其特征在于：所述托盘上的RFID电子标签为无源RFID电子标签。

4.根据权利要求1所述的基于RFID和传感网络技术仓储管理系统，其特征在于：所述仓位上设置的RFID电子标签为温度传感有源RFID电子标签。

5.一种基于RFID和传感网络技术仓储管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)利用条形码对即将入仓的货物标示，并且将标示后的货物放置于托盘上； 

(2)所述托盘上设置用于记录所述货物条形码信息的无源RFID，并通过所述无源RFID建立托盘与条形码标示后的货物之间的对应关系；

(3)将上述托盘运入仓库，并且通过设置在仓库上的有源RFID建立仓库与托盘之间的对应关系；

6.根据权利要求5所述的一种基于RFID和传感网络技术仓储管理方法，其特征在于：所述步骤(3)中将托盘运入仓库前还包括对托盘进行监测的步骤，即利用设置有RFID的门禁系统对运入仓库前的托盘信息进行监测。

7.根据权利要求5所述的一种基于RFID和传感网络技术仓储管理方法，其特征在于：所述步骤(3)中的有源RFID建立仓库与托盘之间的对应关系后还包括对仓库内的温度进行读取存储的步骤。