基於RFID技術的部隊危險品智慧型管理系統方案

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。RFID技術是一種非接觸式自動識別技術，它是通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據。它能對相距幾厘米到幾十米範圍內的物體進行識別，而且可以批量讀取、可識別靜止和運動狀態下的物體、設備、車輛和人員。

基本介紹

• 中文名：基於RFID技術的部隊危險品智慧型管理系統方案
• 外文名：Radio Frequency Identification
• 依賴於：非自動化的、以紙張檔案
• 通過：射頻信號自動識別目標
• 批量讀取：可識別靜止和運動狀態下的物體

引言

傳統的危險品庫管理，一般依賴於一個非自動化的、以紙張檔案或者條形碼為基礎的系統來記錄、追蹤進出的危險品，完全由人工實施倉庫內部的管理，因此危險品庫管理的效率極其低下，所能管理的危險品庫規模也很小。

在現行的危險品處理過程和傳統的配送中心主要存在以下幾個方面的問題：(1)當前武器庫存量統計缺乏準確性，某些條碼不可讀或者筆錄存在一些人為錯誤，庫存武器統計常常不是十分精確，實際操作十分複雜;(2)危險品數據雖然有資料庫管理，但無法實現危險品從挖掘包裝、運輸和銷毀全過程的實時監控;(3) 清點武器時效率很低，而為了及時了解武器的庫存狀況又需要隨時清點，為此需花費大量的人力、物力;(4)危險品本身具有毒性，對人體有傷害，對庫存危險品定期檢查還要工作人員進入污染區實施。

為了解決這些問題，我們將先進的射頻識別(RFID)技術引入到現有危險品庫管理中來，設計了基於RFID的危險品處理智慧型管理系統。它對危險品庫到貨檢驗、入庫、出庫、移庫移位、危險品庫盤點等各個作業環節的數據進行自動化的數據採集，保證危險品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。採用RFID技術後，將為企業帶來了巨大效益：(1)節省人工採集數據成本;(2)自動化的危險品庫管理作業，提高工作效率;(3)減少管理成本和人為差錯;(4)更精確的危險品庫存檔點;(5)增加管理人員的安全性;(6)使整個系統的管理現代化，自動化。

RFID技術及工作原理

2.1 RFID技術介紹

RFID是一項易於操控，簡單實用且特別適合用於自動化控制的靈活性的套用技術，識別工作無須人工干預，它既可支持唯讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準;可自由工作在各種惡劣環境下。RFID具備讀取方便快捷、識別速度快、穿透性和無障礙閱讀、數據容量大、使用壽命長、動態實時更新、安全性高、小型多樣化等多種優勢，這些獨特優越性是其它識別技術無法比擬的。

2.2 RFID工作原理

最基本的RFID系統由電子標籤、閱讀器、天線三部分組成。RFID系統在實際套用中，電子標籤附著在待識別物體的表面，電子標籤中保存有約定格式的電子數據。閱讀器可無接觸地讀取並識別電子標籤中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。閱讀器通過天線傳送出一定頻率的射頻信號，當標籤進入磁場時產生感應電流從而獲得能量，傳送出自身編碼等信息，被讀取器讀取並解碼後送至電腦主機進行相關處理(如圖1)。射頻識別可以用來跟蹤和管理幾乎所有物理對象，因此可廣泛套用於各行各業，典型套用包括供應鏈與物流管理、郵件和包裹處理、身份識別、防偽、門禁和防盜系統、物身份標識、空間定位與跟蹤等。

圖1 RFID工作原理

軟體設計相關技術

Visual C++是一個功能強大的可視化軟體開發工具。從1993年微軟公司推出Visual C++1.0以來，隨著其新版本的不斷問世，VC++已經成為專業程式設計師進行軟體開發的首選工具。它主要由Developer Studio集成開發環境、MFC、Platform SDK等三部分組成。雖然微軟公司推出了Visual C++7.0，但是它的套用有很大的局限性，所以我們選擇以VC++6.0為開發平台。

SQL Server 2000 是Microsoft 公司推出的SQL Server 資料庫管理系統的較新版本，具有使用方便、可伸縮性好、與相關軟體集成程度高等優點，可跨越多種平台使用。相比其他版本，它具有Internet 集成、良好的可伸縮性和可用性、企業級資料庫功能、易於安裝、部署和使用等特性，所以本方案選擇SQL Server2000作為後台資料庫。

基於RFID的智慧型管理系統設計

本方案以滿足安全管理危險品庫為最大目標，為危險品庫的發掘，運送、保管功能提供全面、實時、準確、可靠的信息技術支持。致力於危險品庫管理的現代化、安全、準確。本方案充分採用當前的最先進技術，如高速( 11M )無線網路、射頻識別、 Internet 網和計算機三層體系結構等。此方案嚴格遵循該項目中所涉及的各項技術規範，最大限度地利用現有計算機的最先進技術，嚴格遵循了實時性、整體性、穩定性、先進性和可擴充性等原則。

4.1 基本思路

首先，給每一危險品庫位貼電子標籤，該標籤稱為庫位標籤。在進行危險品庫房管理作業時，讀取該標籤編號，就可判定當前作業的位置是否正確。在危險品入庫時，給每個庫存管理物品貼電子標籤，該標籤為貨物標籤。貼放標籤的物品應該是整托盤、整箱或便於安裝標籤的大件物品。在進行庫房作業時，讀取標籤的編號，確定作業物品是否正確。另外，架設無線網路，覆蓋整個危險品庫作業區，所有作業數據實時傳輸。在叉車上安裝固定無線數據終端，手工作業人員配手持式無線數據終端。無線數據終端具有接受作業指令、確認作業位置與作業危險品是否準確、返回作業實況等功能。除此之外，使用自動導引車AGV(Automatic Guided Vehicle)作為平台，在上面安裝RFID識讀器、控制設備、無線通信設備。安裝識讀器設備的AGV車，每天在設定時間自動對危險品庫房進行盤點，並把危險品盤點結果傳輸給系統管理中心。

4.2 系統架構

倉庫管理系統設計採用三層架構：第一層是採集(Capture)，主要是通過射頻識別設備以及其它自動識別設備採集數據，包括庫位標籤、危險品標籤、無線數據終端、AGV車等;第二層是移動(Movement)，即通過無線通信技術，把採集來的數據傳遞到中央資料庫，包括無線接入設備和相關的網路設備。第三層是管理(Management)，對採集的數據進行管理，包括資料庫伺服器、網路服、務器等設備和倉庫管理系統軟體。

4.3 系統構成

危險品庫管理信息系統由三部分組成：(1)危險品庫管理中心子系統：負責危險品庫管理資料庫的集中管理與維護，負責進貨計畫、出庫計畫的制定和指令下達;列印生成各種管理報表。(2)危險品庫管理現場子系統：發行入庫標籤、進行實時庫存管理(庫位管理)、通過無線網路發布倉庫管理作業指令。(3)倉庫管理執行子系統：完成入庫、出庫、移庫、盤庫等作業具體操作，並返回執行實況。

詳細的危險品倉儲管理系統功能模組及流程如圖2所示：

圖2 系統功能模組圖

基於RFID的智慧型管理系統實現

5.1 讀寫設備

基於RFID的智慧型管理系統設計。

圖3手持PDA設備軟體操作界面圖

如圖3所示，在顯示界面上顯示的當前頁面是本系統的主界面，當點擊選擇跟蹤時，出現“錄入”、“寫入”、“上傳”、“下載”、“退出”等5個選項(如圖3)。當選中“錄入”時，讀寫器先尋找在其周邊的RFID卡，將在掃描範圍內的卡號全部顯示出來，根據需要選擇你想錄入的裝備卡號，點擊卡號就會將卡中的內容讀出。當選中“寫入”時，界面會顯示固定內容的格式，在其中輸入基本信息，然後再尋找在掃描範圍內的卡號，將信息輸入到你需要輸入的卡內。如果點擊“上傳”，會將錄入的卡內容通過無線區域網路傳送到PC。如果點擊“下載”，首先通過無線區域網路與PC連線，再將PC內的信息讀入。如果點擊“退出”，則自動退出無線終端。

5.2 PC機RFID智慧型管理系統

本系統基於Visual C++ 、 C/S架構、SQL Server 2000技術開發。對危險品裝備的全方位跟蹤管理。

根據實際套用的需求，本系統設定有：系統、託管庫管理、危險品管理、查詢統計、數據交換、宣布書、基本信息、幫助等8個功能模組。

圖1

結束語

基於RFID的危險品處理智慧型管理系統在後期實際套用過程中發揮了極大的作用。該系統採用先進技術精確控制了危險品庫物流及保管服務的全過程，同時為危險品庫管理和管理者提供全面、實時、準確、可靠、方便的查詢、統計、分析功能。如預期所述，大大提高了各個管理環節的工作效率，降低了成本，保障了工作人員的安全，凸顯了精確管理、高效管理、安全管理的特點!