【正文】 的不足。 從概念上來講， RFID 類似于條碼掃描，對于條碼技術而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標物，并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形碼傳送到掃描讀寫器。 同時， RFID 技術與互聯(lián)網、通訊等技術相結合，可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。 （ 1）按照工作方式劃分為全雙工、半雙工系統(tǒng)和時序系統(tǒng)。 在可讀系統(tǒng)中，閱讀器可以改寫電子標簽內存儲的信息，可以將數據動態(tài)寫入電子標簽內。 在有源系統(tǒng)中，電子標簽內裝有電池，為電子標簽的工作提供全部或部分能量，無源電子標簽內無電池，其識別距離更遠，閱讀器需要的功率較 小。一般適用于短距離、低成本的應用中，如門禁管理、校園卡、動物監(jiān)管等。一般應用于 需傳送大量數據的場合，其典型的應用是電子身份系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)。 （ 5）按照耦合類型分為電感耦合系統(tǒng)和電磁反向散射耦合系統(tǒng)。本文主要研究被動式 RFID 標簽及系統(tǒng)。 RFID 標簽芯片內部結構主要包括射頻前端、模擬前端、數字基帶處理單元和 EEPROM 存儲單元四部分。因此，在很多讀寫器中還集成了微處理器和嵌入式系統(tǒng)，實現一部分中間件的功能，如信號狀態(tài)控制、奇偶位錯誤校驗與修正等。 RFID 系統(tǒng)中 包括兩類天線，一類是 RFID 標簽上的天線，它和 RFID 標簽集成為一體，另一類是讀寫器天線，既可以內置于讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器的射頻輸出端口相連。 （ 4）中間件 中間件是一種面向消息的、可以接受應用軟件端發(fā)出的請 求、對指定的一個本科畢業(yè)設計論文 7 或者多個讀寫器發(fā)起操作并接受、處理后向應用軟件返回結果數據的特殊化軟件。由于應用軟件需要根據不同應用領域的不同企業(yè)進行專門制定，因此很難具有通用性。對于半有源標簽來講，射頻場只起到了激活的作用。對于無源標簽，一般是閱讀器先講的形式對于多標簽同時識讀，可以采用閱讀器先講的形式，也可以是標簽先講的形式。在這兩種工作方式中，前者屬于單向通信，后者屬于半雙工雙向通信。 （ 1） RFID 產業(yè)化關鍵技術主要包括： 標簽設計與制造：例如低成本、低功耗的 RFID 芯片設計與制造，適合標簽 芯片實現 的新型存儲技術，防沖突算法及電路實現技術，芯片安全技術，以及標簽芯片與傳感器的集成技術等。 讀寫器設計：例如密集讀寫器設計，抗干擾技術，低成本小型化讀寫器集成技術，以及讀寫器安全認證技術等。 RFID 技術檢測與規(guī)范：例如面向不同行業(yè)應用的 RFID 標簽及相關產品物理特性和性能一致性檢測技術與規(guī)范，標簽與讀寫器之間空中接口一致性檢測技術與規(guī)范，以及系統(tǒng)解決方案綜合性檢測技術與規(guī)范等。 目前常用的國際標準主要有 ISO/IEC18000 標準（包括 7 個部分，涉及125KHz， ， 860960MHz， ）、用于對動物識別的 ISO11784和 ISO1178，用于非接觸智能卡的 ISO1053 1569 14443，用于集裝箱識別的 ISO10374 等。 EPC 的目標主要就是推動讓生活中的每項物品都有一個唯一的編碼，且相互連接形成一個即所謂的物聯(lián)網概念。 RFID 技術以其獨特的優(yōu)勢，逐漸被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化和交通運輸控制管理系統(tǒng)等領域。可應用的過程包括：商品的銷售數據實時統(tǒng)計，補貨，防盜等；在制造業(yè)領域， RFID 應用于生產過程的生產數據實時監(jiān)控，質量追蹤，自動化生產，個性化生產等。 RFID 作為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，可工作于各種惡劣環(huán)境。如果需要改進信息需要重新貼上條形碼標簽，既增加了工序，浪 費了人力資源，又增加了成本，降低了效率。主機可以在本地通過 RS232 連接到閱讀器或者在遠程通過網絡連接。然而 Alien RFID 電子標簽跟條形碼相比包含了更多的信息，同時它可以在更遠的距離，更復雜的環(huán)境下被閱讀器識別。 為了方便網絡管理， Alien RFID 閱讀器提供了 “ heartbeats” 機制，即心跳機制，它允許應用程序在局域網內方便地發(fā)現閱讀器。這些 heartbeats 信息可以被局域網內的應用程序攔截，同時它提本科畢業(yè)設計論文 12 供了足夠的信息在局域網內定位閱讀 器，與閱讀器進行通信。 ? HeatBeatAddress：這個命令用來指定一個特定的 IP 地址， heartbeats 信息將發(fā)送到這個 IP 地址。當 taglistformat = text 的時候，讀到的電子標簽信息如下： Tag:E200 3411 B801 0108, Disc:2021/06/29 08:30:49, Last:2021/06/29 10:38:12, Count:292, Ant:0, Proto:2 Tag:4461 7669 6445 2E4B, Disc:2021/06/29 10:38:13, Last:2021/06/29 10:38:13, Count:187, Ant:1, Proto:2 （ 2） Autonomous Mode Autonomous Mode 是一種需要配置和操作的模式，它可以自動檢測和處理數 據。 這種操作模式最主要的優(yōu)勢在于它可以讓許多閱讀器同時向一個主機發(fā)送信息。 ? TagListFormat：這個命令用來指定 taglist 信息的顯示格式，主要有四種：Text 格式， Terse 格式， XML格式和 Custom格式。 ? TagStreamMode：這個命令用來打開或者關閉 閱讀器的 TagStream功能。 多線程技術 使用 C編寫任何程序時，都有一個入口： Main()方法。這時我們就需要能讓程序具有同時處理多個任務的能力，這 就是 C的多線程技術。該線程對象通過一個 調用的線程方法。 同 時 C的公共語言運行時（ Common Language Runtime， CLR）能區(qū)分兩種本科畢業(yè)設計論文 14 不同類型的線程：前臺線程和后臺線程。生產者和消費者問題看起來簡單，但卻是多線程應用中一個必須要解決的問題，它涉及到線程之間的同步和通訊問題。 例如： 定義一個隊列： Private Queue TagStreamQueue = new Queue()。這種方式不僅費時費力，而且容易出錯，使得貨物倉儲環(huán)節(jié)效率低下，給企業(yè)帶來不可估量的損失。 （ 3） 利用 RFID 技術提高盤點作業(yè)的質量。 （ 7） 能夠給管理員和用戶提供及時準確的庫存信息。 （ 3）數據存儲層是數據庫，它接受 的調用，執(zhí)行 SQL 語句，并將執(zhí)行的結果返回 。 RFID系統(tǒng)接口軟件的設計與實現 本文 節(jié)介紹了 Alien RFID 系統(tǒng)的組成以及基本的工作原 理，這一節(jié)我們設計基于 Alien RFID 系統(tǒng)的接口軟件，實現檢測、 連接、配置和操作 Alien RFID Reader 的功能。所以本文通過 “ Heartsbeat” 機制來發(fā)現網絡中的閱讀器。 其中 clsReaderMonitor 類定義了一些屬性、方法、事件用來監(jiān)測和發(fā)現 Alien RFID Reader。代碼第 5 行開始事件的監(jiān)聽。 (IP,Port,“ Alien” ， “ password” )。 ConnectAndLogin 方法中四個參數分別為主機的 IP 地址，端口號，默認的用戶名和密碼。我們可以通過調用 clsReader 類中的SendReceive 方法將命令結果返回到指定位置。 器 的 taglist信息 在基于 RFID 的倉儲管理系統(tǒng)中，多個閱讀器同時監(jiān)控著倉庫里的物品，并將獲得的物品信息返回給主機。主機上的應用程序可以設置監(jiān)聽事件來讀取閱讀器上的電子標簽信息。 TagStreamMode = “On”。 += new 本科畢業(yè)設計論文 18 (mServers_ServerMessageReceived)。代碼的第 2， 3， 4 行注冊了 CAlienServer 類的一個 ServerMessageReceived 事件。 （ 2） Alien RFID Reader 的連接登錄與配置，命令行方式如圖 43 所示： 本科畢業(yè)設計論文 19 圖 43：命令行配置 樹形圖形界面如 圖 44 所示： 圖 44：樹形結構配置 本科畢業(yè)設計論文 20 上述兩個界面的操作非常簡單，在 進行閱讀器信息配置之前首先先將主機與指定 IP 地址的閱讀器相連接，并且登錄，然后輸入或者在樹形菜單中選擇命令，單擊 OK 按鈕執(zhí)行，執(zhí)行結果將顯示在窗口中，單擊 Clear 按鈕將清空命令結果。 RFID的倉儲管理系統(tǒng)的具體實現 RFID的倉儲管理系統(tǒng)的流程設計 用戶按分配的用戶名進行登錄，用戶名和密碼正確則進入系統(tǒng)，若登陸失敗則彈出錯誤提示窗口。 Group_A 用戶可以訪問設備管理模塊和出入庫管理模塊，并執(zhí)行相應操作。同時， Group_A 和Group_B 用戶可以也用戶管理模塊中 完成修改密碼的操作。 （ 5） 智能化模塊 智能化模塊由 Admin 用戶和 Group_B 用戶共同來管理，主要包括庫存報警以 及產品過期報警 。 （ 1）登錄界面與主菜單 系統(tǒng)的登錄界面如下圖所示。 Group_A 用戶可以訪問設備管理以及出入庫管理模塊，并進行相應的配置。 圖 49：主界面 （ 2）設備管理 模塊 設備管理 模塊實現了設備檢測與配置以及設備區(qū)域 映射的功能。 本科畢業(yè)設計論文 26 圖 410：設備檢測與配置 設備區(qū)域映射窗體如下圖所示。具體的窗體如 圖 412， 413， 414 所示： 本科畢業(yè)設計論文 27 圖 412：出入庫動態(tài)檢測 圖 413：編輯入庫單 圖 414：編輯出庫單 （ 6）智能化模塊 智能化模塊主要完成庫存報警以及產品過期報警的操作。因此，如何存儲和檢索海量 RFID 數據就成了一個迫切需要解決的問題。本文我們參照文獻 [1]用 C語言實現了 RFIDCuboids 結構。文獻 [1]中提出了一種新的數據倉庫結構 RFIDCuboids。像世界零售巨頭沃爾瑪這樣的大型零售商已經開始在他們的物品倉庫和配貨中心部署RFID 系統(tǒng)。在這個窗體中我們可以給新的閱讀器建立映射，也可以修改原有 閱讀器的映射。窗體加載時，程序自動檢測和發(fā)現網絡中 的閱讀器，并顯示其 IP 地址。登錄界面與主界面如圖 48， 49 所示： 圖 48：登錄界面 登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)的主窗口如下圖所示。對于不同分組的用戶，擁有不同的權限。它們的具體設計如下： （ 1） 用戶信息表（ User）： （ 2） 貨物信息表（ GoodsInfo） 基于 RFID 的倉儲管理系統(tǒng) 出入庫管理 設備管理 庫存管理 智能化管理 庫存報警 產品過期報警 庫存盤點 移庫操作 多樣化查詢 編輯入庫單 編輯出庫單 自動檢測 設備配置檢測 設備區(qū)域映射 查詢修改信息 刪除用戶信息 用戶管理 創(chuàng)建新用戶 本科畢業(yè)設計論文 23 （ 3） 入庫信息表（ InStore） （ 4） 出庫信息表（ OutStore） （ 5） 設備映射表（ LocationMap） 本科畢業(yè)設計論文 24 （ 6） 標簽信息表（ TagList） RFID的倉儲管理系統(tǒng)功能模塊的具體實現 基于 節(jié)的系統(tǒng)功能模塊設計，本節(jié)我們詳細介紹基于 RFID 的倉儲管理系統(tǒng)的各個功能模塊的具體實現。 （ 3） 出入庫管理模塊 出入庫管理模塊由 Admin用戶和 Group_A 用戶共同來管理，主要包括人工編輯入庫單，出庫單以及出入庫的自動檢測。具體的流程圖如下： 本科畢業(yè)設計論文 21 圖 46：倉儲系統(tǒng)流程圖 RFID的倉儲管理系統(tǒng)的功能模塊設計 整個倉儲管理系統(tǒng)由五個功能模塊組成，分別為用戶管理模塊，設備管理模塊，出入庫管理模塊，庫存管理模塊和智能化模塊。用戶的身份分為三類， Amin、 Group_A 和 Group_B。 （ 3）主機同時接受多個閱讀器發(fā)送的信息，如 圖 45 所示： 圖 45： TagStream 信息 如上圖所示，窗體加載時，程序自動檢測并發(fā)現閱讀器，然后接受多個閱讀器發(fā)送來的信息，并將這信息存儲在一個隊列中緩沖，單擊 Display按鈕，將信息從隊列中 讀出，并顯示在窗體中，同時清空緩沖隊列。代碼的第 5 行開始事件的監(jiān)聽。 其中 CAlienServer 類提供了一個 TCP 服務套接字來監(jiān)聽傳入的連接，并接收一個或多個閱讀器發(fā)送的信息。 第 1， 2 行命令使閱讀器工作在 AutoMode 和 TagStreamMode 模式下，第 3 行命令用來設置主