【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程的監(jiān)控的功能（類似于EJB對象對業(yè)務(wù)邏輯的監(jiān)控）；（c）RFID前置服務(wù)也為用戶提供了以及數(shù)據(jù)檢索等方法的支持；RFID也擔(dān)當(dāng)之于應(yīng)用集成服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互服務(wù)的功能。（4）系統(tǒng)優(yōu)勢：為倉庫工作人員提供作業(yè)指導(dǎo)，提高作業(yè)效率；減少了人員的工作交接環(huán)節(jié)，通過權(quán)限管理每步操作都進(jìn)行記錄，責(zé)任更加明確。自動化了很多作業(yè)流程，即實現(xiàn)了無紙化辦公，又降低了工人的工作強(qiáng)度和工作量；在庫存盤點(diǎn)中，脫離單據(jù)提高盤點(diǎn)效率，并保證貨物與倉位對應(yīng)，提高正確率，并能在平時隨時進(jìn)行區(qū)域盤點(diǎn)；大大提高了備貨，裝船的效率和準(zhǔn)確率，同時方便了海上平臺的收貨確認(rèn)工作，為平臺生產(chǎn)作業(yè)提供了可靠的保證；采購、倉庫、 平臺三方之間實現(xiàn)了貨品信息的共享和同步，可以對這些貨品的使用信息等進(jìn)行有效的追溯。通過貨品（包括資產(chǎn)類的貨品）的追溯，使對這些貨品的管理水平上了一個臺階，可以查詢各個資產(chǎn)的位置、使用情況等信息，以后可以為采購部門提供決策依據(jù)。 SCM系統(tǒng)與WCS接口供應(yīng)鏈管理（Supply chain management，SCM）是一種集成的管理思想和方法，它執(zhí)行供應(yīng)鏈中從供應(yīng)商到最終用戶的物流的計劃和控制等職能。從單一的企業(yè)角度來看，是指企業(yè)通過改善上、下游供應(yīng)鏈關(guān)系，整合和優(yōu)化供應(yīng)鏈中的信息流、物流、資金流，以獲得企業(yè)的競爭優(yōu)勢。入出庫流程是按照SCM系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)間數(shù)據(jù)雙向交流來描述的，若單向交流，則RFID系統(tǒng)從SCM獲得確認(rèn)的指令數(shù)據(jù)去執(zhí)行，不將結(jié)果返回給SCM，只取決于SCM的權(quán)限開放程度及技術(shù)實現(xiàn)難度。（1）基于文件的數(shù)據(jù)接口：在SCM開發(fā)接口程序，然后制作定時任務(wù)，導(dǎo)出相關(guān)單據(jù)信息放到指定目錄下的文件服務(wù)器，RFID WCS指定任務(wù)定時接收文件并導(dǎo)入（如果發(fā)生導(dǎo)入失敗的情況，RFID WCS將導(dǎo)入時失敗的數(shù)據(jù)生成文件放入文件服務(wù)器，SCM系統(tǒng)自動讀取這個失敗文件，添加入相應(yīng)數(shù)據(jù)表做處理）。然后RFID WCS系統(tǒng)上進(jìn)行倉庫系統(tǒng)操作，并指定目錄將完成的出入貨單信息放到指定目錄下的文件中，SCM端定時接受文件，并完成相關(guān)記錄的SCM出入庫操作，并將錯誤信息生成文件放入指定目錄，RFID WCS系統(tǒng)可根據(jù)失敗文件查詢原因，并重新生成新文件導(dǎo)出給文件服務(wù)器讓SCM接收，以確保單據(jù)最終能成功錄入SCM系統(tǒng)。（2）無數(shù)據(jù)接口：對于不能從SCM中導(dǎo)入單據(jù)數(shù)據(jù)（比如先來領(lǐng)料再在ERP中補(bǔ)單），則先在RFID WCS系統(tǒng)中手工輸入單據(jù)數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行相關(guān)操作，同步調(diào)整列帳、實物庫存數(shù)據(jù)；或者直接在RFID WCS系統(tǒng)中調(diào)整相應(yīng)庫位上的實物庫存、列帳庫存數(shù)據(jù)，同時記錄相關(guān)單據(jù)信息（如單號、預(yù)留號等等）、調(diào)整的庫位等信息，做好特殊標(biāo)記，SCM系統(tǒng)補(bǔ)單后按自己的流程進(jìn)行，不再交互數(shù)據(jù)。（這樣的單據(jù)導(dǎo)入到RFID WCS系統(tǒng)中后會進(jìn)行屏蔽處理，也不再回傳）（3）與SCM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換：需要與SCM系統(tǒng)達(dá)成關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)類型、格式、長度、交換方式等數(shù)據(jù)交換協(xié)議，具體另附文檔。 該系統(tǒng)的設(shè)計方案基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)主要包括兩部分：閱讀器、標(biāo)簽圖212 倉庫管理系統(tǒng)組成硬件部分標(biāo)簽的主要作用是附著于物體之上，內(nèi)有物品的主要信息，負(fù)責(zé)出庫入庫時的信號發(fā)射；閱讀器的主要功能就是負(fù)責(zé)接受標(biāo)簽的信號，并通過串口電路顯示在計算機(jī)上。 基于RFID倉庫管理系統(tǒng)的工作原理RFID是無線射頻識別(Radio Frequency Identification)技術(shù)的簡寫，指的是利用無線射頻傳輸技術(shù)來存儲數(shù)據(jù)和檢索數(shù)據(jù)的過程，是非接觸式自動識別技術(shù)的一種。一個典型的RFID 系統(tǒng)將一個帶有獨(dú)特電子商品代碼的數(shù)碼記憶芯片植入到單個物體上，接受設(shè)備能激活RFID標(biāo)簽，讀取和更改數(shù)據(jù)，并將信息傳輸?shù)街鳈C(jī)上進(jìn)行進(jìn)一步的處理。RFID一般包括3個部分:發(fā)射裝置(RFID標(biāo)簽)、讀取傳輸設(shè)備和信息處理設(shè)備。該系統(tǒng)設(shè)計主要包括兩個部分：標(biāo)簽、讀卡器。標(biāo)簽和讀卡器都是采用nRF24LE1無線收發(fā)芯片，標(biāo)簽采用有源RFID標(biāo)簽，內(nèi)存有貨物的基本信息，當(dāng)出入倉庫時，向讀卡器發(fā)射信號，讀卡器接受到信號后對貨物的信息進(jìn)行讀/寫記錄。 系統(tǒng)各部分介紹（1）RFID標(biāo)簽俗稱電子標(biāo)簽，也稱應(yīng)答器（tag，transponder，responder），根據(jù)工作方式可分為主動式（有源）和被動式（無源）兩大類，本文主要研究被動式RFID標(biāo)簽及系統(tǒng)。被動式RFID標(biāo)簽由標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。RFID標(biāo)簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理（近場作用范圍內(nèi)）或電磁反向散射耦合原理（遠(yuǎn)場作用范圍內(nèi)）在標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個電流強(qiáng)度超過一個閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對標(biāo)簽芯片中的存儲器進(jìn)行讀/寫操作，微控制器還可以進(jìn)一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。 （2）讀寫器也稱閱讀器、詢問器（reader，interrogator），是對RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。讀寫器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，一方面，RFID標(biāo)簽返回的微弱電磁信號通過天線進(jìn)入讀寫器的射頻模塊中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進(jìn)行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對RFID標(biāo)簽的識別或讀/寫操作；另一方面，上層中間件及應(yīng)用軟件與讀寫器進(jìn)行交互，實現(xiàn)操作指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)匯總上傳。在上傳數(shù)據(jù)時，讀寫器會對RFID標(biāo)簽原子事件進(jìn)行去重過濾或簡單的條件過濾，將其加工為讀寫器事件后再上傳，以減少與中間件及應(yīng)用軟件之間數(shù)據(jù)交換的流量，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(xiàn)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。未來的讀寫器呈現(xiàn)出智能化、小型化和集成化趨勢，還將具備更加強(qiáng)大的前端控制功能，例如直接與工業(yè)現(xiàn)場的其它設(shè)備進(jìn)行交互甚至是作為控制器進(jìn)行在線調(diào)度。在物聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器將成為同時具有通訊、控制和計算（munication，control，puting）功能的核心設(shè)備。 （3）天線（antenna）是RFID標(biāo)簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標(biāo)簽上的天線，由于它已經(jīng)和RFID標(biāo)簽集成為一體，因此不再單獨(dú)討論，另一類是讀寫器天線，既可以內(nèi)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。目前的天線產(chǎn)品多采用收發(fā)分離技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接收功能的集成。天線在RFID系統(tǒng)中的重要性往往被人們所忽視，在實際應(yīng)用中，天線設(shè)計參數(shù)是影響RFID系統(tǒng)識別范圍的主要因素。高性能的天線不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的特點(diǎn)對方向特性、極化特性和頻率特性等進(jìn)行專門設(shè)計。 （4）中間件（middleware）是一種面向消息的、可以接受應(yīng)用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用標(biāo)準(zhǔn)造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)一個或多個讀寫器的讀寫器事件進(jìn)行過濾、聚合和計算，抽象出對應(yīng)用軟件有意義的業(yè)務(wù)邏輯信息構(gòu)成業(yè)務(wù)事件，以滿足來自多個客戶端的檢索、發(fā)布/訂閱和控制請求。 （5）應(yīng)用軟件（application software）是直接面向RFID應(yīng)用最終用戶的人機(jī)交互界面，協(xié)助使用者完成對讀寫器的指令操作以及對中間件的邏輯設(shè)置，逐級將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為使用者可以理解的業(yè)務(wù)事件，并使用可視化界面進(jìn)行展示。由于應(yīng)用軟件需要根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同企業(yè)進(jìn)行專門制定，因此很難具有通用性。從應(yīng)用評價標(biāo)準(zhǔn)來說，使用者在應(yīng)用軟件端的用戶體驗是判斷一個RFID應(yīng)用案例成功與否的決定性因素之一。圖213 貨物出入庫流程圖 無源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo)簽的區(qū)別據(jù)創(chuàng)羿科技市場分析師估計稱，目前市場上80%為無源電子標(biāo)簽，不到20%為有源電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)和無源電子標(biāo)簽(Passivetag)。有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池。對于有源電子標(biāo)簽來說，根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)裝電池供電情況不同又可細(xì)分為有源電子標(biāo)簽(Active tag)和半無源電子標(biāo)簽(Semipassive tag)。（1）工作原理：有源電子標(biāo)簽又稱主動標(biāo)簽，標(biāo)簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時標(biāo)簽電池的能量供應(yīng)也部分地轉(zhuǎn)換為電子標(biāo)簽與閱讀器通訊所需的射頻能量。半無源射頻標(biāo)簽內(nèi)的電池供電僅對標(biāo)簽內(nèi)要求供電維持?jǐn)?shù)據(jù)的電路或者標(biāo)簽芯片工作所需電壓的輔助支持，本身耗電很少的標(biāo)簽電路供電。標(biāo)簽未進(jìn)人工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，相當(dāng)于無源標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)部電池能量消耗很少，因而電池可維持幾年，甚至長達(dá)10年有效；當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的讀出區(qū)域時，受到閱讀器發(fā)出的射頻信號激勵，進(jìn)人工作狀態(tài)時，標(biāo)簽與閱讀器之間信息交換的能量支持以閱讀器供應(yīng)的射頻能量為主(反射調(diào)制方式)，標(biāo)簽內(nèi)部電池的作用主要在于彌補(bǔ)標(biāo)簽所處位置的射頻場強(qiáng)不足，標(biāo)簽內(nèi)部電池的能量并不轉(zhuǎn)換為射頻能量。無源電子標(biāo)簽（被動標(biāo)簽）沒有內(nèi)裝電池，在閱讀器的讀出范圍之外時，電子標(biāo)簽處于無源狀態(tài)，在閱讀器的讀出范圍之內(nèi)時，電子標(biāo)簽從閱讀器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電源。無源電子標(biāo)簽一般均采用反射調(diào)制方式完成電子標(biāo)簽信息向閱讀器的傳送。（2）特點(diǎn)：主動標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(yuǎn)（約在100米～1500米），體積較大，與被動標(biāo)簽相比成本更高，也稱為有源標(biāo)簽，一般具有較遠(yuǎn)的閱讀距離，能量耗盡后需更換電池。例如：CYRMZ20CYRMZ20CYRMZ210。無源電子標(biāo)簽在接收到閱讀器發(fā)出的微波信號后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護(hù)，成本很低并具有很長的使用壽命，比主動標(biāo)簽更小也更輕，讀寫距離則較近（約在1ｍ～30ｍ)，也稱為無源標(biāo)簽。例如：CYRMZ209。總體而言相比有源系統(tǒng)，無源系統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運(yùn)動速度方面略有限制。本系統(tǒng)采用nRF24LE1無限收發(fā)芯片，閱讀器與標(biāo)簽的外圍電路基本相同，主要有晶振電路、天線及阻抗匹配電路、防干擾電路。3 基于RFID倉庫管理系統(tǒng)硬件設(shè)計nRF24LE1在尺寸方面超過了以前的超低功率（ULP）系統(tǒng)芯片（SoC）：（nRF24L01+）和一個8位混合信號微控制器與閃存集成在一塊芯片上，用于超低功耗無線系統(tǒng)。這個獨(dú)一無二的芯片使用QFN封裝，尺寸為44mm，是目前尺寸最小的單片超低功耗無線解決辦法。對于迅速發(fā)展的超低功耗無線市場，nRF24LE1是理想的芯片，因為它能夠在一塊芯片上運(yùn)行RF協(xié)議堆棧和應(yīng)用層。挪威奧斯陸－2008年9月9日－Nordic半導(dǎo)體推出nRF24LE1，用這個辦法時，只需要一塊芯片就可以實現(xiàn)無線應(yīng)用系統(tǒng)。用于超低功耗無線通信的系統(tǒng)芯片在nRF24LE1中，+，并且包含Nordic公司經(jīng)過實用證明的Enhanced ShockBurst型硬件鏈接層。nRF24LE1的最大電流很?。ㄗ畲蟀l(fā)射電流約為80mA，最大接收電流為15mA），可以用鈕扣電池供電，真正地實現(xiàn)了超低功耗。在nRF24LE1中，還有一個加強(qiáng)型8051混合信號微控制器核，與以前的8051器件相比，它執(zhí)行一條指令的時鐘周期較少。大多數(shù)指令只需要一個或者兩個時鐘周期，因而按照MIPS（每秒百萬條指令）測試標(biāo)準(zhǔn)，它的性能平均提高了8倍。這個優(yōu)異性能與芯片上的16KB閃存和1KB的SRAM結(jié)合起來，保證了這個處理平臺足以運(yùn)行RF協(xié)議棧和應(yīng)用層，而且運(yùn)行起來十分容易。支持RF協(xié)議棧的外設(shè)很多，而且RF協(xié)議有很多省電的工作模式。32kHz的超低功耗晶振的時間精度很高，用于報告頻率低的同步協(xié)議，它還有一個16MHz的阻容振蕩器，因而在閑置狀能的啟動速度很快。32kHz的振蕩器的時間精度很高，足以滿足報告頻率