基于物流仓储管理的RFID读写器设计
[日期：2008-8-19] 来源：电子技术应用作者：武慧芝朱云龙罗海波[字体：大中小]
RFID(Radio Frequency ldentification、射频识别)技术是一种利用无线射频通信实现远距离识别的非接触自动识别技术。与现代物流领域普遍使用的条码技术相比，它在读写距离、保密性、智能化、环境适应能力以及使用寿命方面都有显著的优势。
目前，世界范围内针对RFID的物流应用存在两种编码体系，一种是日本UID(Ubiquitous ID)中心提出的UID编码体系，另一种是美国E PC(Electmnic Production Code．电子产品代码)环球协会提出的EPC电子产品编码标准。这两种标准在所使用的无线频段、信息位数和应用领域等方面都有所不同。而我国还没有自己正式的标准，但是有关RFID在900MHz频段应用的电磁检测工作已经基本完成，我国最为关心的是IS018000 6标准。本质上EPC标准和IS018000并不矛盾，对于物流应用，EPC标准则更为完善。
另外，对于物流应用来说，成本是企业最关心的问题。在满足需要的前提下，选择最低成本是首当其冲的。UHF(915MHz)射频工作距离大概在10m左右，已经能够满足物流应用的需求，而且成本要比微波段低得多。特别是UHF射频允许采用相对较小的方向性天线，这将使读写器的辐射波束定向到一个特定的区域，这种特点使读写器能够抵御来自于其他读写器或发射机的潜在干扰。
鉴于上述情况，为了促进RFID系统在我国物流仓储管理领域的大规模应用，本文提出了一种基于物流仓储管理应用的读写器设计方泫。该读写器的设计参照EPC标准，采用915MHz工作频率．以某公司的RFID标签芯片的读写为目标，电路设计简单，应用灵活．生产成本低廉。
1标签功能简介
本设计所采用的标签为工作在860MHz～960MHz的长距离无源标签，符合ISO18000- 6标准，工作距离可达8．4m(具体视天线情况而定)，尤其适用于美国物流供应链管理和后勤保障系统。该标签主要有如下特点：
(1)通过RF前端的模拟电路将天线接收能量部分转化为电量．为内部电路供电。
(2)内部包含有16位CRC(循环冗余校验)编码，具有很高的数据完整性。
(3)拥有快速防冲突机制，运用自身防冲突算法实现了真正的内部冲突判断以及防冲突。
(4)采用64位EPC编码，且内部包含2,16字节用户自定义存储空间。
当标签进入RF区域后，标签被激活。如果RF区域信号强度达到标签工作能量的需要，则标签进入准备工作状态，等待接收读写器发送的指令。标签接收以及发送的数据都将经过CRC进行差错校验。同时．还通过曼彻斯特编码以及FM0编码对数据进行进一步的保护，
以此来保证数据的安全性。读写器通过外部命令结合标签内部防冲突算法来实现多个标签数据的同时读取与写入。
2 RFID读写器设计
2．1硬件设计
RFID读写器应用在仓储管理中．除完成简单的射频信号收发处理之外，还需要连接上层仓库管理系统(Warehouse Management Syste m．WMS)，将接收到的标签信息传送到WMS中，以便于系统完成仓库的入库、盘点、出库管理等操作。同时，将物品的货位等信息通过WMS写入物品标签。所以读写器总体结构包括四个模块：接收／发送模块、控制模块、对外接口模块和供电管理模块。射频电路的
发送和接收模块均由射频信号形成和信号处理两个单元组成，射频功率放大器对已形成的射频信号进行功率放大．线性放大器对所接收到的射频信号进行线性放大。所选芯片如表1所示。
在射频电路设计中，防止和抑制电磁干扰，提高电磁兼容性，是非常重要的环节。要选择介电常数公差小的基材，并对电路的射频部分和数字部分进行分块处理。射频部分应尽量使用SMT(表帖式)元件，减少过孔，并在表面加接地金属屏蔽层。各模块具体设计如下所述。
2．1．1接收／发送模块
接收／发送模块功能框图如图1所示。收／发及调制解调芯片选用TI公司的TRF6901，功率放大芯片选用Freescale半导体器件公司的MW4IC915GMBR芯片，线性信号放大芯片选用RF微器件公司的RF2132。TRF6901芯片内部集成了完整的射频接收和发送电路，可以组成一个半双工射频收发电路。其工作频率可以通过编程进行微调，频率范围为860MHz～930MHz。MW4IC915是为GSM应用而设计的一款宽频带功率放大芯片，它采用了Freescale公司最新的大电压LDMOS IC技术，可以工作在750MHz～1000MHz频段内，线性性能几乎覆盖整个应用频段。RF2132是砷化镓异质结器件(HBT)，能够很好地满足射频电路对放大功率、效率以及供电电压的要求。
本设计中各芯片工作频率为915MHz。TRF6901调制方式为OOK，这可通过将内部B寄存器第4位置零来实现。TRF6901将所需发送信号通过PA引脚送至MW4IC915的RFIN引脚，对信号进行功率放大之后，由天线发射出去；天线接收来的信号通过RF2132对其进行线性信号放大，之后送TRF6901的LNA引脚，由TRF6901对接收信号进行处理，完成读写器前端的数据交换任务。
2．1．2对外接口模块
图2所示的对外接口模块为电平转换电路，主要器件为ICL232。ICL232芯片完成读写器内部TTL电平与RS-232电平的转换，通过连接标准9针串口与外部计算机连接。它是一款符合EIA RS-232标准和V28规范的双向RS-232发送／接收接口芯片，负责完成电路的TTL／CMOS电平到标准串口电平的转换，并能通过滞后改善数据接收的噪声抑制。引脚1与3之间接1μF电容，引脚2通过1μF电容
接5V电源，三个引脚构成+5V电平到+10V电平的转换电路；引脚4与5之间接1μF电容，引脚6通过1μF电容接地，三个引脚构成+ 10V电平到－10V电平的转换电路。
2．1．3控制模块
控制模块结构如图3所示。读写器内部控制任务主要由W77E58芯片完成，它是一款兼容8051的8位CMOS快速MCU。同8051相比，它减少了机器指令执行时间以及存储周期，降低了功耗。它包含32KB Flash EPROM，支持无外部存储元件的片上1KB SRAM，节约了更多的I／O引脚。它拥有四个8位I／O端口和一个附加的4位I／O口以及等待状态控制信号，三个16位定时／计数器，12个两中断优先级的中断源，两个加强型全双工串行通信端口以及可编程看门狗定时器；只需外加复位、晶体振荡电路和供电电路即可。
本设计中，W77E58工作频率为40MHz。它的P1口连接TRF6901各个控制引脚，完成对收发芯片的控制并提供数据传输所需时钟信号等；串口1连接TRF6901的数据收发端，实现数据的串行通信。MCU串口0连接芯片ICL232，通过异步通信完成数据传输，只要设定W77E58串口1工作在方式1，选择与计算机同样的波特率即可。该部分设计主要集中在程序设计部分，将P1口当作普通I／O口用即可。
2．1．4供电管理模块
供电管理模块电路原理图如图4所示。LM317T是一个三端电压调节装置，通过改变可变电阻R6的值，可提供1．2V～37V的供电电压。同时提供IC负载过电保护。供电管理模块电路的输入端与输出端均并联一个适合于滤除低频噪声的钽电容和一个适合于滤除高频噪声的独石电容．以提高电源的品质。
2．2软件设计
读写器软件设计主要包括主程序设计和标签读写防冲突程序设计两部分。
2．2．1主程序设计
读写器应用在物流仓储管理中，需要连接上层WMS系统，所以读写器工作在PC机监控之下，PC机与读写器以主从方式通信。如图5所示，本设计中由于收发芯片内部工作方式通过外部引脚连接MCU对内部寄存器编程进行控制，所以主程序中还包含工作方式修改程序，提高了读写器应用的灵活性；同时还包括RSSI(信号强度检测)，大大改善了读取数据的正确性。MCU在完成了正常的上电复位以及初始化过程之后，PC机提示用户是否要进行内部工作方式设定及修改，如果需要，则转去处理工作方式修改程序，否则MCU进入准备工作状态，准备接收PC机发送的相关执行指令。MCU接收到指令后转去处理相关程序。处理完毕，返回结果信息并再次进入等待状态。
2．2．2防冲突程序设计
防冲突程序设计是读写器程序设计中的一个重要组成部分。当读写器进入工作状态时，在其天线覆盖范围内的所有标签将被激活，处于等待状态，随时准备响应读写器指令操作，这就造成了标签读写冲突。为了解决这一问题，标签内部设计了自带防冲突机制，只需利用相关的指令集辅助设计一种防冲突程序即可。防冲突程序流程图如图6所示。当处于激活状态的标签接收到读写器SELECT命令时，便发送自身UID给读写器。此时如果有一个以上的标签同时发送UID，则读写器判冲突发生，发送FAIL命令给标签，标签通过内部防冲突算法对自身相关参数值进行修改。之后，符合条件的标签将再次发送UID给读写器，由读写器判定冲突，重复上述操作，直到只有一个标签符合条件，则跳出防冲突程序，进入标签后续处理程序，同时，剩余标签自动修改自身相关数值，为下一次读取做准备；如果此时没有符合条件的标签，则读写器发送SUCCESS命令，标签修改自身参数，等待读写器检测命令。
本文在深入分析当前RFID系统在物流仓储管理领域应用背景的基础上．提出了一种基于物流仓储管理的读写器设计方泫。该读写器设计简单，应用灵活，生产成本低廉。今后将在实际的物流仓储管理中应用该读写器，并针对实际应用中出现的读写速度、距离、保密性等方面的一些问题，对读写器设计做进一步的改进，以使其总体性能有大幅度的提高，促进RFID系统在我国物流仓储管理领域的大规模应用。
参考文献
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标签:物流仓储管理RFID读写器
北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 仓库管理系统数据库设计《数据库原理及应用》大作业 班级： 学号： 姓名： 2013-12-27
目录 摘要 (4) 关键字 (4) 引言 (5) 1．需求分析 (6) 2.2 引言 (6) 2.2需求分析阶段的目标与任务 (7) 2.2.1 处理对象 (7) 2.2.2 处理功能及要求 (7) 2.2.3.安全性和完整性要求 (8) 2.3需求分析阶段性成果 (8) 2.3.1 体会与收获 (8) 2.3.2仓库管理系统业务流程图 (9) 2.3.3 仓库管理系统数据流程图 (9) 2.3.4仓库管理系统数据字典 (13) 2.3.5 处理逻辑描述 (15) 3.概念设计阶段 (16) 3.1 引言 (16) 3.2任务与目标 (16) 3.3 阶段结果 (17) 4.逻辑设计阶段 (20) 4.1 逻辑设计的任务与目标 (20) 4.2 数据组织 (20)
4.2.1 将E-R图转换为关系模型 (20) 4.2.2 数据库模式定义 (22) 4.2.3 用户子模式的定义 (25) 4.3 数据处理 (26) 5.物理设计阶段 (27) 5.1 物理设计阶段的目标与任务 (27) 5.2数据存储方面 (27) 5.3 系统功能模块 (27) 5.3.1 货物基本信息的查询与更新模块 (27) 6.数据库实施阶段 (29) 6.1建立数据库、数据表、视图、索引 (29) 6.1.1 建立数据库 (29) 6.1.2 建立数据表 (29) 6.1.3 建立视图 (32) 6.1.4 建立索引 (32) 7.心得体会 (33)
RFID读写器天线设计中比较实用的方法 射频识别技术（Radio Frequency Identification,缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID应用将继续以供应物流领域为主，在这个领域用RFID 收发器进行包括各种各样的可移动货物/产品的记录和跟踪，在RFID收发器（信用卡大小的塑料/纸标签，内含芯片、射频部分和天线）上的必要存储将继续成为主要的应用。另外的一个可能应用就是将收发器标签贴到纺织品、药品包装或者甚至是单个药盒内。然而，未来RFID还将被用在如地方公共交通、汽车遥控钥匙、传送轮胎气压以及在移动电话等领域内。本文主要通过实际工作中对于各种RFID读写系统的对比，总结研究RFID读写器天线设计中比较实用的方法。 1 实际RFID天线设计主要考虑物理参量 磁场强度 磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个不恰当的比方，你用一个固定的力去移动一个物体，但实际对物体产生的效果并不一样，比如你是借助于工具的，也可能你使力的位置不同或方向不同。对你来说你用了一个确定的力。而对物体却有一个实际的感受，你作用的力好比磁场强度，而物体的实际感受好比磁感应强度。它定义为磁通密度[1]B除以真空磁导率μ0再减去磁化强度μ，即-μH为矢量。这样，在恒定磁场中磁场强度的闭合环路积分仅与环路所链环的传导电流Ic有关而不含束缚分子电流。 运动的电荷或者说电流会产生磁场，磁场的大小用磁场强度来表示。RFID天线的作用距离，与天线线圈电流所产生的磁场强度紧密相关。 圆形线圈的磁场强度（在近场耦合有效的前提下，近场耦合有效与否的判断在节）可用式（1）进行计算： 式中：H是磁场强度；I是电流强度；N为匝数；R为天线半径；x为作用距离。
2009年 第7期 物流工程与管理 第31卷 总第181期 LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT 【收稿日期】2009-06-07 ?物流技术? 基于RFID技术的仓储管理系统设计 □ 林建设,姚 进 （四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610000） 【摘 要】以RFID 技术为核心，在分析仓储管理流程的基础上，提出了仓储管理系统的总体设计和功能设计，并论述了RFID 定位计算方法与标签读写器通讯实现。 【关键词】射频识别；仓储管理；读写器通讯 【中图分类号】 F253.4 【文献标识码】 B 【文章编号】 1674-4993（2009）07-0057-03 The Design of Warehousing Management System Based on RFID □ LIN Jian-she, YAO Jin （School of Manufacturing Science and Engineering , Sichuan University, Chengdu 610000, China） 【Abstract】Taking RFID as the core technology and combining with the computer network technology, the paper designs a warehousing management system based on RFID and a computation method to determinate the position of the object. In addition, the communication method is discussed. 【Key words】RFID; warehouse management; read and writer communication 1 引言 仓储是物流系统的一部分,是在原产地、消费地,或者在这两地之间存储包括原材料、在制品、成品等仓储物品,并且向管理者提供有关存储仓储物品的状态、条件和处理情况等信息。目前在我国,仓储管理基本处于人工管理或半自动化管理状态,效率不高,且其通讯方式大多数以有线通讯为主,存在一定的弊端,还不能完全实现无纸作业[1]。 射频识别(RFID)技术是一种无接触自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合,在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换[1]。电子标签是时下最为先进的非接触感应技术,电子标签的防冲撞性、封装任意性、使用寿命长、可重复利用等特点,使电子标签仓储管理技术成为仓储管理设计的新宠[2]。用电子标签支持现今的仓储管理系统的优势在于:有效管理货物装箱作业;信息收集自动化;产品来源之核对;可更改电子标签上的资料,而无须更改产品包装;有效管理装货(减少丢失);自动化结果更有效品质监督;可以全程跟踪库存货物的物流情况,将损失和失误降低到最低点。RFID 技术同时也是实现物流过程实施货品跟踪的一种非常有效的技术。 虽然电子标签技术在国外已成功应用于物流业，大大提高了仓储物流作业效率，但在国内的应用还处于起步阶段，目前在仓储物流还没有较大规模的应用案例[4]。本文在分析仓储管理流程的基础上，提出了仓储管理系统的总体设计、 功能设计并论述了RFID 定位计算方法与通讯，最后给出了系统的应用实例。 2 仓储管理系统的工作流程 基于RFID 技术的仓储管理系统的核心是:每件货物都附加了RFID 应答器,相应地在仓库各入口的通道处设置RFID 阅读器。货物在通过阅读器时,阅读器即可通过货物上的应答器获得货物的信息。库内各货架中间和出库通道也设置一定数量的RFID 手持终端或者无线车载数据终端,以追踪货物在库内的信息和出库时的信息,实现仓储管理系统对货物从入库开始的自动识别、定位、输送、存取、出库等全部作业过程的信息化管理。 基于RFID 技术的仓储管理系统的具体工作流程如下: 2.1 入库作业流程 入库口处的阅读器读取标签中的信息，系统将实际入库信息与预入库信息进行比较，若出现错误,则由系统输出提示信息,由工作人员解决，若无误系统按最佳的储存方式，自动分配库位，并把库位号下载到无线数据终端通知叉车司机。叉车司机运送货物到指定库位，用手持式阅读器读取库位标签信息，核对位置无误后把货物送入库位，改写库位标签内容，最后无线数据终端把入库实况发送回计算机，及时更新库存数据库。 2.2 出库作业流程 首先根据出库计划编制出库单，出库单被下载到数据手持终端（或叉车车载终端），通知叉车司机。叉车司机按数据终端提示，到达指定库位，然后用手持读写器读取库位标签，系统确认为正确库位后，从库位上取出指定的货物，改写库
中国高新技术企业１２５ｋＨｚＲＦＩＤ读写器的硬件设计 文／王萍曾宝国 【摘要】射频识别（ＲＦＩＤ）是利用无线方式对电子数据载体（电子标签）进行识别的一种新兴技术。本文针对 工作频率为１２５ｋＨｚ的电子标签ＡＴ８８ＦＲ２５６－１２，介绍了其识读系统的组成及读写终端的硬件设计。 【关键词】ＲＦＩＤ读写器硬件设计 射频识别技术（ＲＦＩＤ）是近年迅速发展起来的一项新技术，它利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现非接触式信息传递，达到自动识别目的。与接触式ＩＣ卡和条形码识别技术相比，射频识别技术最大的优势在于特别适合对数量大、分布区域广的信息进行智能化管理和高效快捷地运作，因此在物流、交通航运、自动收费、服务领域等方面有着广泛的应用前景。针对工作频率为１２５ｋＨｚ的电子标签ＡＴ８８ＦＲ２５６－１２，本文介绍了其识读系统的组成及读写终端的硬件设计。 １读写器的系统组成 本文所研究的ＲＦＩＤ系统为１２５ｋＨｚ近耦合射频识别系统，系统组成如图１所示。ＲＦＩＤ读写器硬件主要由三部分构成：接口电路、控制模块、射频模块及天线。控制中心或Ｉ／Ｏ设备通过接口电路与控制模块通信，向控制模块发送控制命令或接收来自控制模块的数据与操作报告。控制模块采用ＡＴＭＥＬ公司生产的ＡＴ８９Ｓ５２单片机，实现过程控制、数据处理以及通过接口电路完成与控制中心的数据通信或Ｉ／Ｏ设备的数据传输。射频模块用于实现数据调制、解调及收发信号，本系统采用ＲＦＩＤ专用无线基站芯片ＥＭ４０９５作为电子标签与识读终端之间的接口。电子标签采用Ａｔｍｅｌ公司的ＡＴ８８ＦＲ２５６－１２无源可读写标签，使用时可根据用户要求通过读写器将相关信息写入标签。当标签进入读写器的工作范围内时，标签被激活，读写器发送读数据给标签，标签根据接收到的读数据信号将存储单元中指定的数据通过天线发送至读写器，读写器再将处理后的数据通过接口电路送回控制中心；若需要修改标签的数据，可由读写器发送写数据信号给标签，标签收到数据后自动修改内存数据。 图１ＲＦＩＤ识读系统的组成 ２读写器的硬件设计 ２．１电源电路设计 ＥＭ４０９５和ＡＴ８９Ｓ５２的工作电压均为＋５Ｖ，可用２２０Ｖ市电经整流、滤波、稳压后输出稳定的＋５Ｖ的直流电为其供电。＋５Ｖ稳压器采用ＣＷ７８０５，其应用电路如图２所示。图中，滤波电容Ｃ１和Ｃ３的值为１０００μＦ，Ｃ２和Ｃ４为０．３３μＦ。发光二极管Ｄ的作用是显示读写器的电源是否接通，若接通则Ｄ灯亮，无接通则Ｄ灯灭。 图２电源电路原理图 ２．２射频收发模块电路设计 ＥＭ４０９５兼容多种传输协议（如ＥＭ４ＯＯＸ、ＥＭ４１５０等），工作频率１００ｋＨｚ￣１５０ｋＨｚ；不需外接晶振，利用内部锁相环ＰＬＬ就可得到与天线匹配的谐振频率；采用调幅同步解调技术，具有睡眠模式，与微控制器的接口简单。 ＥＭ４０９５的内部结构如图３所示。接收模块由采样保持器、滤波器、比较器组成。ＤＭＯＤ－ＩＮ端输入的ＡＭ信号在ＶＣＯ输出信号的同步控制下被采样，采样输出信号由端脚ＣＤＥＣ外接的电容隔离直和带通滤波采样（消除输出中的载频成分、高频和低频噪声）后，经异步比较得到对应的数字信号。发送模块由锁相环ＰＬＬ、天线驱动器和调制器组成。其中ＰＬＬ由环路滤波器、相位比较器、压控制振荡器组成。天线感生的信号经耦合电容输入ＤＭＯＤ－ＩＮ端，该信号与天线驱动器的输入信号由相位比较器进行相位比较，形成与相位差对应的电压，作为压控振荡器的控制信号，最终实现对天线发射信号频率的锁定。 图３射频芯片ＥＭ４０９５内部结构图 ＥＭ４０９５的工作受输入信号ＳＨＤ和ＭＯＤ控制。ＭＯＤ＝０时，芯片工作于只读模式；ＭＯＤ＝１时，芯片工作于读／写模式。ＳＨＤ＝１时，为睡眠模式。芯片供电之后，ＳＨＤ应先为高电平，以初始化芯片，然后再接低电平，芯片即处于收发状态。天线感生到的ＡＭ信号中携带的数据经解调模块解调后由ＤＭＯＤ－０ＵＴ端输出。ＲＤＹ／ＣＬＫ端用于向微控制器提供芯片内部的状态以及与收发信号同步的参考时钟。ＳＨＤ＝１时，ＲＤＹ／ＣＬＫ端输出低电平；ＳＨＤ由高电平变为低电平后，经过约３５ｍｓ，ＲＤＹ／ＣＬＫ端输出同步时钟信号，该参考时钟信号的出现表示发射模块和接收模块已经启动。通过查询ＲＤＹ／ＣＬＫ端信号状态，微控制器即可确定从ＤＭＯＤ－ＯＵＴ端接收数据的时刻。 由ＥＭ４０９５构成的射频收发模块电路如图４所示，ＬＡ、ＣＲＥＳ、ＣＤＶ１和ＣＤＶ２组成ＬＣ串联谐振天线，谐振频率为ｆ０＝１／［２π×（ＬＡ、Ｃ０）１／２］，其中Ｃ０＝ＣＲＥＳ＋ＣＤＶ１‖ＣＤＶ２。天线的工作电流与谐振电路Ｑ值有关，可在天线线圈ＬＡ上并联一个电阻调节Ｑ值。 图４射频收发／控制模块电路设计 ２．３控制模块电路设计 微控制器ＡＴ８９Ｓ５２负责启动ＥＭ４０９５并接收由ＥＭ４０９５解调的编码数据。ＥＭ４０９５的ＤＭＯＤ－ＯＵＴ端接Ｐ１．０，ＳＨＤ接Ｐ１．１，ＭＯＤ接Ｐ１．２，ＲＤＹ／ＣＬＫ端接Ｐ３．４，用作编解码的同步时钟。 图５ＡＴ８９Ｓ５２与ＭＡＸ２３２Ａ电路连接图 （下转８８页 ）科技论坛 ８５ －－
摘要 存储作为物流系统的一部分，它在原产地、消费地，或者在这两地之间存储管理物品，并且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看，仓储在物流战略中的重要性日益提高，在物流管理中占据着核心的地位，并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品，同时对应的业务和结构比较复杂，对信息的准确性和及时性要求非常高。目前，仓储管理通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。但是条码的许多方面容易造成人为损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上，利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据，具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷，利用RFID技术来解决传统物流仓储管理存在的问题，满足当前物流仓储管理的需要。 关键字：RFID,智能存储,信息技术
前言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一， 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物 联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器 等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 射频技术（RFID）是一种世界上较为领先的自动识别技术，RFID射频识别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，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多标签，操作快捷方便。RFID是一种突破性的技术："第 一，可以识别单个的非常具体的物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据；第三，可以同时对多个物体进行识读。此外，储存的信息量也非常大。目前该技术广范应用于以下领域，如身份识别、防伪、大型设备固定资产管理、药品物流识别、档案、车辆管理等诸多领域。 最基本的RFID系统由三部分组成：A、标签（有、无源）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；B、读写器：读取（可以写入）标签信息的设备；C、天线：在标签和读取器间传递射频信号。
RFID技术及应用实训报告 题目: RFID读写器设计与制作 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 二〇一五年七月一日
目录 第1章RFID读写器的设计与制作..................... 错误!未定义书签。 读写器组成与分析.............................. 错误!未定义书签。 读写器原理图与PCB设计........................ 错误!未定义书签。 读写器原理图............................... 错误!未定义书签。 读写器PCB设计............................. 错误!未定义书签。 读写器装配与功能测试.......................... 错误!未定义书签。 装配....................................... 错误!未定义书签。 功能调试................................... 错误!未定义书签。第2章RFID上位机软件开发与调试................... 错误!未定义书签。 数据访问层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。 数据访问层设计............................. 错误!未定义书签。 实现过程及代码分析......................... 错误!未定义书签。 窗体表示层设计与实现.......................... 错误!未定义书签。 设计与实现................................. 错误!未定义书签。总结.............................................. 错误!未定义书签。
软件开发综合技能训练报告 仓储管理系统设计 专业 计算机科学与技术 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 李萍 完成日期 2015年1月8日 信息学院
目录 1简介 (1) 1.1．课程设计目的及要求 (1) 1.2．课程设计的主要内容 (1) 1.3．开发工具 (1) 2算法说明 (3) 2.1．需求分析数据字典 (3) 2.2．概念模型设计 (5) 2.3．数据库设计 (5) 2.4．完整性设计 (12) 2.5．主要功能模块设计 (13) 3测试结果 (17) 4分析与探讨 (26) 4.1．基础数据模块 (26) 4.2．数据查询模块的设计与实现 (26) 4.3．库存管理模块 (26) 4.4．数据库管理模块的实现 (27) 5小结 (28) 附录 (29) 附录1 源程序清单 (29)
仓库管理系统的设计 1 简介 1.1．课程设计目的及要求 数据库课程设计是为数据库原理及应用课程而独立开设的实践性课程。数据库课程设计对于巩固数据库知识，加强学生的实际动手能力和提高学生综合素质十分必要。本课程分为系统分析与数据库设计、应用程序设计和系统集成调试三个阶段进行。 数据库课程设计的主要目标是： a.加深对数据库系统、程序设计语言的理论知识的理解和应用水平。 b.通过设计实际的数据库系统应用课题，进一步熟悉数据库管理系统的操作技术，提高动手能力，提高分析问题和解决问题的能力。 1.2．课程设计的主要内容 运用数据库基本理论与应用知识，在微机RDBMS(SQL Server)的环境上建立一个数据库应用系统。要求把现实世界的事物及事物之间的复杂关系抽象为信息世界的实体及实体之间联系的信息模型，再转换为机器世界的数据模型和数据文件，并对数据文件实施检索、更新和控制等操作。 背景资料： 1）有一个存放商品的仓库，每天都有商品出库和入库。 2）每种商品都有名称、生产厂家、型号、规格等。 3）出入库是必须填写出入库单据，单据包括商品名称、生产厂家、型号、规格、数量、日期、时间、入库单位（或出库单位）名称、送货（或提货）人姓名。设计要求： 1）进行需求分析，编写数据字典。 2）设计E-R图。 3）设计出入库单据的录入。 4）实现按商品名称、出入库日期的查询。 5）实现分别安日、月和年对出入库商品数量的统计。 1.3．开发工具 JBuilder 是目前最好的Java开发工具之一，在协同管理、对J2EE和XML的支持等方面都非常的优秀，它的这些特性是其他同类产品无法比拟的。同时它在
详细设计说明 题目：仓库管理系统 学院：计算机科学与工程学院 专业：信息管理与信息系统 学生姓名：黄桂 学号：1200340119 指导教师：张纪元 2015年9月25日
1.引言 (1) 1.1编写目的 (1) 1.2项目背景 (1) 1.4定义 (2) 1.5参考资料 (2) 2.总体设计 (2) 2.1总体概述 (2) 2.2软件结构 (3) 3.程序描述 (4) 3.1程序功能 (4) 3.1.1类图结构 (5) 3.1.2开发视图 (5) 3.2程序性能 (7) 3.3程序的输入项 (7) 3.4程序的输出项 (8) 3.5算法 (9) 3.6程序逻辑 (10) 3.7接口 (11) 3.8存储分配 (12) 3.9限制条件 (13) 3.10测试要点 (13) 4系统静态模型 (13) 4.1系统用例模型 (13) 4.2仓库管理系统用例图。 (15) 4.3功能分配 (16)
1.引言 1.1编写目的 本需求分析报告的目的是规范化本软件的编写，旨在于提高软件开发过程中的能见度，便于对软件开发过程中的控制与管理，同时提出了仓储管理系统的软件开发过程，便于程序员与客户之间的交流、协作，并作为工作成果的原始依据，同时也表明了本软件的共性，以期待能够获得更大范围的应用。 本文档的预期读者是：设计人员、开发人员、项目管理人员、测试人员、用户。 1.2项目背景 仓储管理系统（WMS）是仓储管理信息化的具体形式，它在我国的应用还处于起步阶段。目前在我国市场上呈现出二元结构：以跨国公司或国内少数先进企业为代表的高端市场，其应用WMS的比例较高，系统也比较集中在国外基本成熟的主流品牌；以国内企业为代表的中低端市场，主要应用国内开发的WMS产品。 物资的储存和运输是整个物流过程中的两个关键环节，被人们称之为“物流的支柱”。在商品交换过程中，虽然物资的购、销活动决定了物资的交换关系，但若没有物资的储存和运输，物资的这种交换关系则不能最终实现。 1.3范围 主要以《仓库管理系统开发需求分析》需求分析说明书提出基本范围，能够实施什么样有用的功能来有效的管理，并指导开发人员去开发这样的功能系统。
摘要 射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。 论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。 本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。 硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示及显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。 关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522
Abstract Radio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance. Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader. This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations. The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle. Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522
RFID仓库管理系统 设计 1
摘要 存储作为物流系统的一部分,它在原产地、消费地,或者在这两地之间存储管理物品,而且向管理者提供有关存储物品的状态、条件和处理情况等信息。从物流发达国家来看,仓储在物流战略中的重要性日益提高,在物流管理中占据着核心的地位,并己成为供应链管理的核心环节。供应链环境下的仓储管理涉及大量各类型的产品,同时对应的业务和结构比较复杂,对信息的准确性和及时性要求非常高。当前,仓储管理一般使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式。可是条码的许多方面容易造成人为损失,使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷。射频识别(RFID)技术是在无线电技术基础上,利用射频信号对静止或移动的物体进行自动识别和数据交换的技术。RFID技术的优点使其在物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集、交换和频繁改变数据,具有很大的发展潜力与前景。本文针对传统的物流仓储管理存在的缺陷,利用RFID 技术来解决传统物流仓储管理存在的问题,满足当前物流仓储管理的需要。 关键字:RFID,智能存储,信息技术 2
前言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是”The Internet of things”。顾名思义,”物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础依然是互联网,是在互联网基础上的延伸扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是经过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。射频技术(RFID)是一种世界上较为领先的自动识别技术,RFID 3
1 绪论 随着社会经济的不断发展，各个企业也面临着各种机遇和挑战。为了能够在这个信息化的时代继续发展下去，就必须紧跟上时代的脚步。随着网络技术的不断发展，现代物流技术也在不断的更新换代。传统的人工记载的办公方法已经无法满足很多企业的需要，因此，每个企业都需要一个自动化的仓库管理系统。仓库是每个企业都必须谨慎管理的地方，因为货物是企业最基本的本钱，只有很好地管理好自己企业的货物，才能在竞争如此激烈的社会中谋得一片天地。本课题正是根据这一理念，开发了一个功能比较完善，基本能满足企业要求的仓库管理系统。 1.1 系统开发背景 随着计算机技术的发展，一个崭新的信息化的世界已经展现在我们眼前。如今，你可以随处看到很多不同种类的信息管理系统。 商品是企业的根本，仓库是企业用来保存商品的地方。因此，仓库对于企业十分重要。所以说一个成功的企业必定会有一个好的仓库，而一个好的仓库就肯定会有一个先进的仓库管理系统作为支撑。但是，传统简单、静态的仓库管理系统，因为其不具备信息共享功能，且无法保证货物的正确的进库、库存控制和发货等问题，已经无法确保企业资源的高效利用；而且，传统的仓库管理系统存在维护困难、开发复杂等缺点，极大的浪费企业的人力、物力，因此已经跟不上时代的步伐。所以说，一个成功的企业需要一个现代的仓库管理系统来保证企业产品的精细化管理，保证最大化利用企业资源。 1.2 系统开发目的 仓库是所有企业都不可缺少的部分，因此，一个企业想要蓬勃发展，管理好自己的仓库就显得十分重要。但是仓库中的货物总是不断变动的，因此，就需要有人将仓库中货物的增减情况进行记录。但是传统的人工记录的方法存在着许多问题，比如信息安全行性低、查询效率低等。因此，对于一个想要不断发展的企业来说，这种人工记录的方式必须淘汰。 随着计算机技术的不断发展，计算机的使用已经十分普遍，每个企业都拥有计算机。使用计算机对库存信息进行管理有着很多人工记录所无法比拟的优点，比如查询快捷、信息安全性高、添加删除方便等。 基于以上这些原因，我开发了一个仓库管理系统。本系统能够保证货物的正确的
基于单片机的RFID读写器设计 摘要 射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。 论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。 本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。 硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示及显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示及显示部分程序等。论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。 关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522
Abstract Radio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance. Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader. This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations. The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.
电子标签系统设计方案 RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或许主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 目录 1.电子标签系统的核心技术 2.电子标签系统的发展前景 3.电子标签系统的应用范围 1.电子标签系统的核心技术 RFID射频识别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，可工作于各种低劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID电子标签是一种突破性的技术：“第一，
可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二，其选用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息;第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。另外，储存的信息量也非常大。” 2.电子标签系统的发展前景 我国在政府在1993年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10年策划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术做为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及，可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的，举一个例子来说明，使用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向，人工收费包括IC卡的停车收费方式也终将被
淘汰。随着经济交流、旅游的发展、我国的高速公路发展势头十分强劲、对自动收费系统的需要会日益增长、我国的国土面积大、公路多、车辆多，估计在将来十年内将有数十亿元的需要。 3.电子标签系统的应用范围 1、防伪通过扫描，详尽的物流记录就生成了。 2、生产流水线管理电子标签在生产流水线上可以方便准确地记录工序信息和工艺操 作信息，满足柔性化生产需要。对工人工号、时间、操作、质检结果的记录，可以完全实现生产的可追溯性。还可防止生产环境中手写、眼看信息造成的错误。3、仓储管理将RFID系统用于智慧仓库货物管理，有效地解决了仓储货物信息管理。对于大型仓储基地来说，管理中心可以实时了解货物位置、货物存储的状况，对于提升仓储效率、反馈产品信息、指导生产都有很重要的意义。它不但增加了一天内处
[导读]为了分析UHF RFID读写器系统抗干扰性能，本文提出了基于ISO18000-6 type B 协议下UHF RFID读写器的设计方案，并对其通信过程进行了Simulink仿真，给出了曼彻斯特编解码以及2ASK调制解调的模型。 为了分析UHF RFID读写器系统抗干扰性能，本文提出了基于ISO18000-6 type B 协议下UHF RFID读写器的设计方案，并对其通信过程进行了Simulink仿真，给出了曼彻斯特编解码以及2ASK调制解调的模型。 最后，结合实际中经常遇到的高斯白噪声信道分析了系统的信道抗干扰性能，给出了系统的误码率随信噪比变化曲线。仿真表明本方案所设计的UHF RFID读写器系统具有较高的抗干扰性能。 0 引言 射频识别系统是一种非接触的自动识别系统，通过射频无线信号自动识别目标对象，并进行读、写数据等相关操作，这种无线获取数据的方式在工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理众多领域得到广泛应用。 RFID系统由阅读器、电子标签和计算机网络构成，其中读写器是RFID系统信息控制和处理中心，在系统工作中起着举足轻重的作用，其性能的好坏直接影响到数据获取的可靠性和有效性。而超高频读写器在远距离识别以及高速数据读取方面有着显着的优势，为此本文研究基于ISO 18000-6标准的Type B协议下的高频读写器具有重要的现实意义。 1 RFID工作原理
不同的RFID系统，工作原理略有不同，但其依据的基本工作原理是一样的。RFID系统读写器与电子标签基本结构如图1所示。由读写器模块中振荡器产生射频振荡信号，经过载波形成电路产生载波信号，再经过发送通道编码、调制和功率放大后经天线发出射频信号，当电子标签进入到工作区域，读取读写器发送的信号，一部分用于产生能量驱动电源激活自身工作，一部分用于获取信息，并根据指令将带有自身信息的信号经过编码、调制后由天线发送给读写器。读写器再将读取的信号传送给数据处理模块进行相应操作。 读写器在RFID 系统中扮演重要的角色，主要负责与电子标签的双向通信，同时接收来自主机系统的控制指令。各种读写器虽然在耦合方式、通信流程、数据传输方法，特别是在频率范围等方面有着根本的差别，但是在功能原理上，以及由此决定的构造设计上，各种读写器是十分类似的。在ISO18000-6 Type B 协议下RFID 系统是基于读写器先发言原理工作，即读写器先发送出一定频率的射频信号，当电子标签进入到该工作区域时，首先产生感