基于RFID與WSN技術(shù)的倉儲系統設計

摘要：針對當前倉儲管理自動(dòng)化水平低的現狀，以RFID和WSN技術(shù)為核心，結合SOL Server數據庫技術(shù)、ASPNET網(wǎng)絡(luò )編程技術(shù)，設汁了一套自動(dòng)化、效率高、功能齊全的可視化倉儲管理系統，并詳細介紹了倉儲系統的結構設計、主要功能、軟件設計以及實(shí)現。系統將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)融合，實(shí)時(shí)采集與記錄倉庫設備的基本屬性與環(huán)境信息，提高了倉儲管理的自動(dòng)化程度及物資信息的可追溯性。
關(guān)鍵詞：射頻識別；無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )；SOL Server數據庫；ASPNET 2．0

0 引言
隨著(zhù)市場(chǎng)的國際化和物流業(yè)的不斷發(fā)展，倉儲業(yè)作為物流管理中重要組成成分的地位愈顯舉足輕重。
射頻識別(RFID)是一種非接觸式自動(dòng)識別技術(shù)，利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現對物品的自動(dòng)識別。RFID由于采用電子標簽(tag)作為信息載體，具有信息容量大、非可視識別、快速讀寫(xiě)等優(yōu)勢，識別過(guò)程無(wú)需人工干預，抗干擾能力強。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )(WSN)是由部署在監測區域內大量微型傳感器節點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò )系統。目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域中對象的信息，并發(fā)送給觀(guān)察者。
將RFID與WSN技術(shù)應用于倉儲管理系統，實(shí)現數據的自動(dòng)化采集與存儲，可以及時(shí)更新倉儲物資信息，監視設備所處的環(huán)境情況，保證物資安全。

1 倉儲系統的結構設計
系統主要包括兩大部分：RFID系統和WSN系統，如圖1所示。

1．1 RFID系統
電子標簽附著(zhù)在設備上，記錄設備的基本屬性：設備標簽編碼、名稱(chēng)、維修記錄、生產(chǎn)運輸過(guò)程中的相關(guān)信息。讀寫(xiě)器可通過(guò)串口與上位機連接，亦可作為有源標簽，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與上位機連接。
工作過(guò)程：讀寫(xiě)器通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的超高頻信號，當tag進(jìn)入有效工作區域時(shí)被激活，將自身存儲的信息通過(guò)內置天線(xiàn)發(fā)送出去，讀寫(xiě)器接收到調制信號，經(jīng)解調與編碼后送到倉儲管理系統軟件處理。

電子標簽：共有三個(gè)存儲塊：EPC(電子產(chǎn)品編碼)、TID(標簽標識)、用戶(hù)區。EPC采用十六進(jìn)制842l編碼，共96位(如圖2)，為世界每個(gè)對象提供一個(gè)唯一的編碼。用戶(hù)區是為用戶(hù)預留的一段空間，用戶(hù)可根據實(shí)際情況自行寫(xiě)入信息。
1．2 WSN系統
在倉庫的四周隨機布置傳感器節點(diǎn)，采集設備所處的環(huán)境信息(如溫度、濕度)。Sink節點(diǎn)是具有路由功能的傳感器節點(diǎn)，實(shí)現兩種協(xié)議之間的通信轉換。
工作過(guò)程：分布在倉庫周?chē)膫鞲衅鞴濣c(diǎn)自組織形成網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)多跳中繼將設備的環(huán)境信息逐級傳至sink節點(diǎn)，sink節點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)讀寫(xiě)器將數據傳輸給Tinyos管理中心進(jìn)行處理并保存到Tinydb數據庫。
協(xié)議轉換：由于WSN采用的IEEE 802．1 5．4是短程無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，Internet是TCP／IP有線(xiàn)協(xié)議，為了將數據傳送到SOL數據庫中，需要通過(guò)路由器將Tinydb轉換為SOL的數據格式與有線(xiàn)傳輸協(xié)議，附加到SOL數據庫表的屬性中。
1．3 將RFID與WSN技術(shù)相融合
WSN系統采集設備的環(huán)境信息，RFID系統采集設備的基本屬性信息，兩者結合，完整實(shí)時(shí)地記錄了設備的全部信息。