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RFID仓库管理方案

作者:北京创羿兴晟科技发展有限公司
来源:RFID世界网
日期:2018-07-24 15:40:47
摘要:RFID是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)非接触式传输特性,实现对被识别物体的自动识别并交换数据。系统采用B/S+C/S结构,由数据追溯平台(B/S)和手持(PC)客户端程序(C/S)两部分组成。数据追溯平台具有管理与企业ERP系统数据对接、客户端数据接口支持和追溯信息查看等功能。客户端程序根据软件使用环境分两种:手持客户端(winCE系统)和PC(window系统)客户端。

 

 

  一、系统概述

  基于RFID技术的智能仓储管理系统是在传统的仓储管理的工作方式和流程中加入RFID终端设备和电子标签 ,来实现数据采集并完成库内作业管理工作。从仓库管理的核心流程中:入库—库内作业—出库—退货及库存控制上实现更高效精确的管理。有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程,实现完善的企业仓储信息管理。

  RFID技术具备读取距离远、读取速度快、可批量群读、不易污损、数据容量大等条码无法实现的特点。可有效的简化仓库繁杂的作业流程,提升企业信息化管理效率和透明度。同时,系统集成多种硬件解决方案满足用户不同应用需求,通过采用不同技术手段实现有效作业流程改善和提高工作效率。满足最终的企业和组织中所要求的信息化、智能化、现代化的需求,帮助客户开始智慧的转型。

  二、系统介绍

  RFID是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)非接触式传输特性,实现对被识别物体的自动识别并交换数据。系统采用B/S+C/S结构,由数据追溯平台(B/S)和手持(PC)客户端程序(C/S)两部分组成。数据追溯平台具有管理与企业ERP系统数据对接、客户端数据接口支持和追溯信息查看等功能。客户端程序根据软件使用环境分两种:手持客户端(winCE系统)和PC(window系统)客户端。

  三、RFID方案

  1.RFID仓库管理

  l RFID(射频识别:Radio Frequency Identification)俗称"电子标签",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,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。RFID为仓库管理带来的革命性变化:

  l 自动出入库:手持式读写器稳定读写距离可达1-3米,使用固定式读写器读写距离可达12米以上,如果使用有源电子标签,有效识别距离可达到30米以上。有效解决了以往条形码仓储必须手动扫描条形码的问题,实现自动出入库,极大提高仓储人工成本和叉车使用效率。

  l 数十上百标签,瞬间读取:标签一进入磁场,阅读器就可以即时读取其中的信息;利用RFID防碰撞技术和固定式读写器,可以瞬间间读取数十上百个标签,极大提高扫描效率,降低人工成本。

  l 无屏碍阅读:扫描传统条形码时,标签不能被遮挡。而RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属和非透明的材质,进行穿透性通信,不需要光源。提供更佳扫描体验,可快速理货、找货、盘点。是仓库管理加速器。

  l 数据容量大:维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大容量可储存2到3000字符,RFID最大的容量则有数MegaBytes。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大,对标签所能扩充容量的需求也相应增加。

  l 使用寿命长,适应恶劣环境:RFID的无线电通信方式,使其可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境,拥有大于10年(10万次读写)寿命;传统条形码的载体标签纸容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损,RFID抗污染能力和耐久性强。

  l 重复使用:RFID标签内容可更改,直接好处就是可以重复使用RFID标签,摆脱传统条形码标签只能使用一次的情况,可有效降低企业耗材费用(使用条形码仓储系统的企业每年都要采购大量的标签和碳带)

  l 安全性:RFID电子标签不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上,而且可以为标签数据的读写设置密码保护,从而具有更高的安全性;:由于RFID承载的是电子信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变编造,安全性更高。

  l 体积小型化、形状多样化:RFID不需要为读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质,更适合往小型化与多样形态发展,以方便嵌入或附着在不同形状、类型的产品上。

  2.RFID技术原理

  l RFID技术的基本工作原理并不复杂:由阅读器通过发射天线发送特定频率的射频信号,当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流,从而获得能量、电子标签被激活,使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去;阅读器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号,经天线调节器传送到阅读器信号处理模块,经解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关的处理;主机系统根据逻辑运算识别该标签的身份,针对不同的设定作出相应的处理和控制,最终发出指令信号控制阅读器完成相应的读写操作。

  技术原理图如下

1

  图-1

  四、系统实现功能

  ◇ 库位管理

  库位划分进行系统管理,方便货物分类存放管理、方便货物上架下架、方便仓库盘点、方便查询货物存放位置及分布、方便查询库位存放货物品种及数量等;

  ◇ 高库存的准确性

  目前库存数据更新主要靠手工输入单据到ERP,一是单据录入系统经常滞后,造成统库存更新不及时;二是人工录入数据容易出错,造成库存数据不正确。实施本系统后实时的数据采集可保证库存数据的及时更新、可防止人工误差,提高了库存数据的准确性,使得企业的财

  务帐与货物帐对应一致,保证了企业的生产供应和客户需求。

  ◇ 入库防错、防漏

  利用出入库指示单据(采购订单、销售订单、生产订单等)验证出入库物品、数量是否正确,并在错漏发生时及时警告或拒绝操作。

  ◇没按时进库出库报警

  当贴有标签的货物没有在指定时间入库,系统会自动报警提醒;

  ◇无权限人员进入报警

  当有权限的人员通过门禁进去库房,该人员进入非权限区域 系统会自动报警提醒;

  ◇货物进出库身份管理

  当人员需要领取货物, 系统可绑定人员卡+货物标签,可实现货物领取必须身份识别,否则货物被移动系统会报警提示。

  五、组网设备

  RFID标签物理上由三部分组成:标签(tag)、CY-TUD-561面板天线、CY-URD-200固定式读卡器。

  标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签有唯一的电子编码,高容量电子标签有用户写入区, 附着在物体上标识目标对象;

  1超高频抗金属标签

  图-2

  2纸质标签

  图-3

  3人员识别卡

  图-4

  4手持机

  图-5

  5 超高频天线(Antenna)

  图-6

  6 固定读卡器

  图-7

  7桌面发卡器

  图-8

  2.物理结构图

  图-9

  六、总结

  RIFD智能仓储管理系统的应用,保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制企业库存。通过科学的编码,还可方便地对库存货物的批次、保质期等进行管理。利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存货物当前所在位置,有利于提高仓储管理的工作效率。

  七、设备参数及报价

设备名称

设备参数

品牌

数量

价格

单位

 

纸质标签

标签/传输协议:EPC Class 1 Gen 2(ISO 18000-6C),频率特性:860-960MHz ,内存特性800bits非易失忆存储器,T I D 区:64 bits,E P C区:96bits,用 户 区:512 bits,灭活口令:32bits,访问口令: 32bits

数据保存时间:10年,读写方式:可读写

最大读写次数:100,000次,结构指标

无源,非接触,封装材料:160gms铜版纸

天线材质:蚀刻铝箔,安装方式:背胶粘贴

可靠性指标,使用寿命:10年,环保性能:背胶无毒无异味,环境特性作温度:-50~+85℃,存储温度:-45~+90℃,湿度:5%-95%非凝结,规格外形尺寸:长×宽85.5mm× 54mm,重量:2g。

 

北京创羿

 

2.5

 

抗金属标签

颜色:白色,尺寸:12*7*1.2mm,防护等级:IP65,基材:陶瓷,定制支持:支持颜色/logo个性化&条码/序列号打印,工作频率:902~928MHz,读取距离:RMP-203手持机0.2米 以上,Impinj R2000固定读写器0.5米 以上,接口协议:EPC Class1 Gen2/ISO18000-6C,芯片类型:Alien Higgs3,芯片内存:USER区:512bits  EPC区:96bits,读写次数:10万次,安装方式:3M背胶/嵌入式,工作温度:—30°C~+85°C,存储温度:—40°C~+140°C

工作湿度:< 95%。

北京创羿

 

15

 

面板天线

频率范围:902-928MHzRF输出:5dBm-30dBm可调,增益:8 dBi圆极化天线,典型读取距离5-8米,支持标签:支持符合EPC CLass1Gen2(ISO 18000-6C)协议的电子标签,具备先进的防冲撞和抗干扰性能

通讯接口:RS232/RS485,韦根26/34通讯接口,支持GPIO 1路输入1路输出

工作模式:支持主动、被动两种工作模式;    极化方式:圆极化,波瓣宽度:Hor:70°  Ver:70°;电压驻波比:≤1.4

最大输入功率:50W;    输入阻抗:50Ω

抗风强度:60m/s;    接头:N-female工作温度:-40C°~70C°,防护等级:IP54

天线尺寸:225mm长×225mm宽×35mm高

重    量:1kg,天线罩材质:ABS

天线罩颜色:白色。

北京创羿

 

650

 

固定读卡器

尺寸:234mm(L) x 152mm(W) x 35.5mm(H)

重量:1.8 Kg,机身材料:压铸铝合金

输入电压:DC 12V ~ 18V,电流:待机状态<70mA;睡眠状态<100uA,最大工作电流:600mA  +/-5% @ DC 12V Input,工作温度:- 20 °C  ~  + 55 °C存储温度:- 20 °C  ~  + 85 °C,工作湿度:< 95% ( + 25 °C),空中接口协议:EPC global UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C / ISO 18000-6B

工作频谱范围:860MHz – 960MHz,输出功率:0 – 33dBm,输出射频连接器:TNC/RP-TNC,输出功率精度:+/- 1dB

输出功率平坦度:+/- 0.2dB,接收灵敏度:< -85 dBm,盘存标签峰值速度:>700 张/秒,标签缓存区:1000张标签 @ 96 bit EPC

支持:标签RSSI、天线连接保护、环境温度监测, 工作模式:单机/密集型

通讯接口:RS-232 或 TCP/IP,GPIO :2路输入光耦合 2路输出光耦合,最高通讯波特率:115200 bps。

北京创羿

 

630

 

手持机

颜色:黑色,尺寸:153*75*29mm

重量:(含电池)330g,CPU主频:Freescale i.MX515@800MHz,操作系统:WINCE6.0

内存:RAM 256Mb  4Gbit iNand Flash

显示屏:3.5英寸,QVGA TFT-LCD触摸屏,6.5万色,背光亮度可调,通讯方式:USB2.0、RS232、Bluetooth、WIFI、GPRS/3G(选配),外部输入:摄像头、全键盘输入、音频录入,输出:立体声喇叭输出、视频播放( Stereo speaker output, video playback ),SD/TF:32GB,待机电流:≤3mAh,工作电流:150mAh,电池容量:内置电池3700mAh+手柄电池5200mAh(选配)

电池电压:3.7V~4.2V,待机时间:≥1500h

工作时间:≥14h。

 

北京创羿

 

5800

 

桌面发卡器

颜色:主图色,尺寸:125*90*24mm

防护等级:IP65,工作频率:902~928MHz

接口协议:EPC Class1 Gen2/ISO18000-6C

输入/输出接口:Micro USB接口,天线类型:内置、陶瓷天线,是否支持读写:支持

工作温度:—10°C~+50°C,存储温度:—20°C~+60°C,工作湿度:< 95%

 

 

北京创羿

 

1500

6

集中供电电源

耦合接口:提供2*120W M12输出接口,6*120W 2Pin排座输出接口;
电流管理:提供电源输出电流监控、智能管理、问题分析和自动修复功能;
主动保护:提供设备工作状态监测、异常报警、自动过流关断功能;
防护等级:IP64等级三防设计。

 

 

 

 

7

工业电源

额定电压:24V;
额定电流:40A;
额定功率:960W;
纹波与噪声:最大200mVp-p;
主动保护:提供过载、过压、过温保护功能;
智能管理:提供智能管理接口。

 

 

 

 

8

交换机

端口数量:16个10/100/1000Base-TX端口,2个千兆Combo口;
通信标准:IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.3ab,IEEE 802.3z,IEEE 802.3x,IEEE 802.1Q;
附加功能:支持VLAN、QOS、组播管理等。2个单模光模块

 

 

 

 

9

仓库管理软件

 

 

 

68000