CN103093258A - 基于gprs无线通讯的条码与rfid融合技术终端的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GPRS无线通讯的条码与RFID融合技术终端的系统，该系统包括：仓储管理信息系统、移动终端和标签，其中仓储管理信息系统包含服务器、网关、计算机终端，实现数据库存储、管理信息系统运行功能；移动终端是能够进行条码扫描、电子标签读写的手持式终端设备；标签包括一维条形码以及RFID电子标签。该系统可以将产品上的条码信息快速写入托盘电子标签中，并可将条码、电子标签信息以文字形式实时显示。

Description

基于GPRS无线通讯的条码与RFID融合技术终端的系统

技术领域

本发明涉及一种基于GPRS无线通讯的条码与RFID融合技术终端的系统，属于物联网领域。

背景技术

随着工信部《中国物联网白皮书（2011）》的发布，物联网技术在我国的发展再次进入快车道。目前，工业行业在物联网相关技术的运用上，特别是在全面感知和信息集成技术等方面已进行了一定的尝试。其中应用较为广泛的是工商联运平托盘RFID的运用。

采用RFID电子托盘，就是在码垛时将信息写入托盘中的RFID芯片，工业出库和商业到货时只要读取托盘上的芯片就可以获得商品的信息，大大提高了效率。

考虑运输效率问题，商品在从工业仓库往商业仓库转运过程中，需要采取整零结合的运输方式，整托盘运输与零散运输同时存在。零散成品按件入库后再进行堆码，以托盘为单位存放。为便于仓储管理与流通，商业仓库中同样使用电子托盘。堆码成功后，托盘上件信息需要及时写入托盘中的RFID芯片。

本文基于GRPS网络，设计了一款无线条码、电子标签融合终端，可以将产品上的条码信息快速写入托盘电子标签中，并可将条码、电子标签信息以文字形式实时显示。。

发明内容

技术问题：本发明设计了一款无线条码、电子标签融合终端，可以将产品上的条码信息快速写入托盘电子标签中，并可将条码、电子标签信息以文字形式实时显示。

技术方案：

本发明提供一种基于GPRS无线通讯的条码与RFID融合技术终端的系统，该系统包括：仓储管理信息系统、移动终端和标签，其特征在于：其中仓储管理信息系统包含服务器、网关、计算机终端，实现数据库存储、管理信息系统运行功能；移动终端是能够进行条码扫描、电子标签读写的手持式终端设备；标签包括一维条形码以及RFID电子标签。。

优选的,该终端能够实现两类条码和电子标签的数据融合即条码信息压缩转换与电子标签信息修改；其中条码信息压缩转换操作过程为终端扫描条码后，将条码信息暂存，压缩转换后，写入电子标签；电子标签信息修改过程为首先使用终端读取电子标签内容，然后扫描条码，比对电子标签内容进行增加与删除操作。

优选的,该仓储管理信息系统对仓储过程中各操作流程进行作业管理、监控管理，对流程中所有信息流进行数据管理，与移动终端进行通信，实现数据传输、更新功能。

优选的,该终端包括RFID模块、条码扫描模块、GPRS模块、单片机模块以及显示屏模块。

附图说明

图1三类信息融合方式

图2第一类信息融合流程图

图3第二类信息融合流程图

图4第三类信息融合流程图

具体实施方式

本系统由三部分构成：仓储管理信息系统、移动终端和标签。其中仓储管理信息系统包含服务器、网关、计算机终端，实现数据库存储、管理信息系统运行等功能；移动终端包含条码扫描、电子标签读写、以及二者相互转换功能的手持式终端设备；标签包括一维条形码以及RFID电子标签。

标签包含两种，一种为条形码，另一种标签为RFID电子标签，固定在托盘上，记录托盘上产品信息。RFID电子标签可以通过移动终端进行读写操作。

该终端基于GPRS无线通讯方式，集成条码扫描、RFID标签读写、信息转换压缩、远程更新数据库等功能。在条码、电子标签融合过程中，移动终端主要完成两种类型操作，包括条码信息压缩转换与电子标签信息修改。条码信息压缩转换操作过程为终端扫描条码后，将条码信息暂存，压缩转换后，写入电子标签；电子标签信息修改过程为首先使用终端读取电子标签内容，然后扫描条码，比对电子标签内容进行增加与删除操作。

仓储管理信息系统，该系统是一个实时的计算机软件系统，它能够按照运作的业务规则和运算法则，对信息、资源、行为进行管理，使其最大化满足有效产出和精确性的要求。该系统对仓储过程中各操作流程进行作业管理、监控管理，对流程中所有信息流进行数据管理，与移动终端进行通信，实现数据传输、更新等功能。

终端设计，根据设计方案，可将整个终端系统按功能，主要分为RFID模块、条码扫描模块、GPRS模块、单片机模块（包括时钟芯片和存储器）以及显示屏模块。

单片机。在终端设计中，单片机为系统的核心，设备控制、任务调度、数据编解码、通讯协议、数据整合和数据转储程序都将在这个模块的支持下完成。根据设计要求，单片机需与扫描模块、GPRS模块以及RFID模块分别通过串口1、串口2和SPI通信，且使用不同波特率，所以对单片机的选择上，首先要考虑对双串口且可以同时工作在不同波特率下的支持。其次为了满足手持设备必须满足的体积小、能耗低的要求，单片机必须集成度高，耗电要小，以及具备睡眠模式。系统程序包括对扫描模块的控制、对RFID模块的控制、对GPRS模块传输数据的控制、对板载外围电路的控制以及对扫描数据的处理等部分，程序结构较复杂，单片机应有足够的存储空间。综合考虑以上三点，选择了STC公司的12C5A56S2。STC12C5A56S2具有如下特性：工作电压：3.3~5.5V；存储空间56K字节；ISP编程；两个通用全双工异步串行口等。符合设计需要。

RFID模块。RFID模块负责终端对RFID电子标签的读写功能，包含标签阅读、标签写入两种。标签阅读时，读取电子标签数据，将数据暂存于单片机存储空间，并根据单片机程序指令选择执行在LCD进行显示或者按需要对数据进行增加、删除等修改动作。考虑读卡速度、读卡距、标签存储空间、卡片兼容性、模块接口等因素，最终采用HY502射频读写模块。该模块采用基于ISO14443标准的非接触卡读卡机专用芯片，支持I2C接口，UART接口，SPI接口。HY502系列支持Mifare One S50、S70、Ultra-Light&Mifare Pro、FM11RF08等兼容卡片。可以设定自动寻卡，默认情况下为自动寻卡。

条码扫描模块。条码扫描模块对整个业务流程中涉及的一维条码进行阅读，并将采集到的条码信息传输至单片机按要求进行处理。

由于操作流程中需要对多种码制条码进行识别，以及考虑手持设备中器件的功耗控制、抗干扰性能、识别精度、识别速度等要求，选择使用了Symbol的SE1200WA作为本系统的扫描引擎。SE1200WA激光扫描引擎可增加工作速度和工作效率，此设备具有很宽的扫描角度，且尺寸很小，适合在集成设备中使用。该引擎坚固耐用，可承受多次从1.5m处跌落到混凝土地面。Symbol SE1200WA符合IEC1类认证，激光发射功率很小，有效保障使用者的安全。对于开发而言，SymbolSE1200WA易用的串行接口，大大简化开发过程，节省开发时间。

GPRS模块。GPRS模块为终端的无线传输模块，为终端与上位机系统的连接通道，所有的数据都经由GPRS模块传输至上位机管理信息系统，以同步更新数据库中数据。Sim300模块是希姆通公司的一款经典GPRS型号，具有相当高的性价比。广泛用于手机、PDA、无线数据传输等领域。Sim300是采用60Pin板板连接器的双频GSM/GPRS模块解决方案。模块具有工业标准化接口，功耗低，可通过GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz通信网络传输语音、短信、数据和传真。

显示屏模块。显示屏用于显示信息，主要有两种模式，包括条码、电子标签基本信息，显示条码内容、电子标签包含条码内容；以及条码、电子标签详细信息等。

由于显示内容复杂，考虑采用显示效果更好的彩屏。本终端采用TFT2.4寸彩屏显示。

终端工作流程，终端工作流程分为两种，一种为在终端内完成的操作，包括两种载体上的信息融合、电子标签自身信息融合；另一种为与管理信息系统的数据同步，包括数据传输、同步、详细信息显示。

信息融合包括三类，第一类为条码信息向电子标签转移；第二类为电子标签信息融合条码信息后的内部信息的更新、以及电子标签之间的信息融合；终端与管理信息系统的数据同步实质上也是信息的融合，此为第三类。三类信息融合方式如图1所示。。

条码信息转移到电子标签（第一类融合）。第一类信息融合的步骤是终端扫描条码，读取条码信息后，对信息进行处理，整理压缩成电子标签可识别的数据格式，再写入电子标签。具体流程如图2所示。

电子标签信息更新（第二类融合）。第二类信息融合分为两种，第一种单个电子标签的信息更新，过程如下：终端首先读取RFID电子标签内容，将数据暂存于终端内部存储器，再扫描目标条码，根据终端处理命令，进行操作。命令为添加时，将条码信息添加至电子标签内容中；命令为删除时，将该条码信息从电子标签内容中移除。第二种电子标签之间的融合，实际上是根据具体需要，将两个电子标签的内容合并压缩，写入一个新的标签；或者将一个电子标签的内容拆分，分别写入若干个目标电子标签。具体流程如图3所示。

终端与信息系统的信息融合（第三类融合）。第三类融合为终端与后台管理信息系统的数据同步，电子标签的压缩数据写入成功后，需要通过终端与上位机进行通讯，将系统数据库中每件产品的详细信息同步至终端，按照一定格式处理后，重新写入电子标签。此时，电子标签不仅包含每件产品对应的唯一条码，还包含产品的详细信息，如生产日期、批次、产地、等级、销往地、入库时间等。具体流程如图4所示.

以上是本发明较佳实施例，不应理解为对本发明保护范围的限制，任何在本发明的构思之下所作的等效变化，均应视为在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于GPRS无线通讯的条码与RFID融合技术终端的系统，该系统包括：仓储管理信息系统、移动终端和标签，其特征在于：

其中,仓储管理信息系统包含服务器、网关、计算机终端，实现数据库存储、管理信息系统运行功能；

移动终端是能够进行条码扫描、电子标签读写的手持式终端设备；

标签包括一维条形码以及RFID电子标签。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该终端能够实现两类条码和电子标签的数据融合即条码信息压缩转换与电子标签信息修改；

其中条码信息压缩转换操作过程为终端扫描条码后，将条码信息暂存，压缩转换后，写入电子标签；

电子标签信息修改过程为首先使用终端读取电子标签内容，然后扫描条码，比对电子标签内容进行增加与删除操作。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：该仓储管理信息系统对仓储过程中各操作流程进行作业管理、监控管理，对流程中所有信息流进行数据管理，与移动终端进行通信，实现数据传输、更新功能。

4.根据权利要求1-3之一所述的系统，其特征在于：该终端包括RFID模块、条码扫描模块、GPRS模块、单片机模块以及显示屏模块。

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