可视化智能仓储信息管理系统的研究与设计
摘要本文将RFID技术应用在仓储系统中以构建可视化智能仓储信息管理系统，实现货物电子货位管理，作业流程监控管理，在数字化和信息化的基础上最大限度提升
仓储管理信息系统效率。
关键词RFID 可视化仓储管理
Research and design of Visualization of intelligent storage‘s
information management system
Abstract:In this paper, the application of RFID technology in the storage system to build the visualization of intelligent storage and information management system. The systems achieved goods electronic goods management, monitoring and management processes in the digital and information technology on the basis of the maximum to enhance the storage management information system efficiency.
Keywords: RFID visualization warehouse management
一、引言
仓库管理是物流过程中的一个重要环节，对物流全过程有着很大的影响。传统的仓库管理一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物。由于仓储管理完全由人工实施，效率极其低下，能管理的仓库规模也很小。随着仓储管理的物资种类、数量和出入库频率的不断增加，仓储管理作业也已十分复杂和多样化，传统的人工仓储作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，在仓库管理过程中采用新技术可以提高仓库管理的工作效率[1]。自动化仓库产生于上世纪60年代的美国，到现在大致经历了手工存储式仓库、机械式仓库、自动化仓库、集成化仓库、智能型仓库系统的五代发展。可视化智能立体仓库利用RFID (Radio Frequency Identification) 射频识别技术存储物资，通过电子计算机控制进行物资存取作业，结合自动识别技术完成对物资的识别、跟踪，通过以上技术的结合完成对仓储物资的各项管理。
二、系统架构
可视化智能仓储信息管理系统由三个层次的软、硬件组成：采集、汇聚和管理。它们分别负担着信息的获取、传输、管理和消费的功能，如图1所示。
采集层主要是通过射频识别设备以及其它自动识别设备采集数据[2]，包括库位标签、货物标签、手持读写器、无线接入终端；汇聚层通过无线通信技术，把采集来的数据传递到中央数据库，包括无线接入设备和相关的网络设备；管理层对采集的数据进行处理、管理和消费，包括数据库服务器、网络服务器等设备和仓库管理系统软件。
图1可视化智能仓储信息管理系统由三个层次
从网络的角度看，智能仓储可视化系统的采集层是由一系列的手持、固定和叉车车载读写器组成。这些读写器负担着对RFID标签信息读和写的功能，是智能仓储可视化系统与库存货物产生信息交互的最基本载体[3]。接着，由这些读写器产生的信息流会通过无线或者固定网络传输到库存信息数据库中。信息承载的网络可以是以太网，3G通信系统或WiFi无线通信系统等，如图2所示。
图2
智能仓储可视化信息系统采用B/S架构为客户端提供访问接口，通过这些接口，客户端可以向智能仓储可视化管理平台查询相应物品的库存情况和存放位置。这个客户端可以是一个手持读写器、叉车车载读写器，或是一台计算机。智能仓储可视化信息包含六个模块和四个数据库。它们分别是信息写入管理、信息删除修改、查询管理、定位管理、信息备份、容错恢复模块；货位、货品、标签和审计数据库。这六个模块组成了智能仓储可视化管理平台，是与采集层的手持、无线和叉车车载读写器直接发生数据交互的载体。它们以采集层传来的数据为输入，直接对这四个数据库进行操作，如图3所示。
图3
三、工作原理
智能仓储可视化信息系统的工作流程原理上是根据采集层传来的数据为输入，以智能仓储可视化管理平台为主题，对四个数据库进行操作的过程：货品数据库为货舱中入库每一个的货物维护一个记录（record），包含了货物的最基本信息，如供应商、出厂日期、入库日期，RFID电子标签信息；货位数据库和标签数据库以货位和电子标签为索引存放货位和电子标签的相应信息；入库、出库、移库、补货、盘库和查询是实时货位库存管理的几个基本操作，大都是管理层发出指令、采集层反馈操作结果的双向工作流程；当库中货品状态发生变化后，如移库、出库或货品消耗以后，它在货品数据库中的record将会做出相应更新和变化，甚至从数据库中移除。当record从库存信息数据库中删除后，其对应的货位会被清空、电子标签会被释放，用以存放和标记另外一个货物，而货位数据库和标签数据库也会相应变化；从数据库中移除的记录被存放在审计数据库中，以备未来的朔源和审计。
图4
从根源上说，可视化智能仓储信息管理系统的核心技术是对仓储系统进行建模的数学模型[4]，它也是后续需要专利保护的目标。通过研究和优化数学模型的
算法即可对系统运营进行优化。将这些算法用计算机软件来实现, 指导整个仓储的货位管理, 流程的梳理等[5, 可以极大的节约运维成本和效率, 实现精益化运营。
四、智能立体仓库控制管理系统设计
智能立体仓库的管理及控制系统，是基于现代信息技术、控制技术和通信技术等发展起来的综合应用系统，负责整个智能立体仓库的管理、调度工作，是整个仓库系统的控制中枢。该系统有较强的综合性，主要目的是根据各配送点的需求，向各配送点提供配送信息，根据订货查询库存及配送能力，发出配送指令，发出结算指令及发货通知，汇总及反馈配送信息。
整个智能立体仓库计算机管理系统利用一台数据库服务器、一台调度计算机、一台监控计算机组成一个局域网，完成对系统的控制。服务器上安装了数据库管理系统，数据库系统选用SQL Server软件平台。客户机运行应用程序，完成数据的输入\输出处理等前端任务。该系统保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保使用单位及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制仓库库存。根据需求，系统包含了若干模块：标签制作、货位数据库和货品数据库的初始化、入库管理、出库管理、统计查询、库存管理、货位调整、账目管理、RFID和条码打印、信息安全、系统接口等。根据以上分析，智能仓库管理软件结构如图3．4所示，本文设计的智能仓库管理软件实现了该框图中的部分功能，具体的功能包括：
图5
