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RF无线射频商业管理系统.doc
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4、管国内一部分大型企业在全国范围内建立了许多专卖店,形成了比较完善的营销网络体系,而且部分实施了ERP企业资源管理系统,但在建设现代化的物流管理体系方面还存在许多不足,尤其在仓储模式的建立和仓储管理方面仍停留在人工操作管理阶段。落后的仓储管理模式和设施对于企业日益增长的货物配送需求愈发难以适应,因此,应用先进的计算机网络通信技术改变仓储模式,实现仓库管理的自动化已经成为一种必然。现阶段,在仓库系统的内部,企业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,以人为记忆实施仓库内部的管理。对于整个仓储区而言,人为因素的不确定性,导致劳动效率低下,人力资源严重浪费。同时随着货物
5、数量的增加以及出入库频率的剧增,这种模式会严重影响了正常的运行工作效率。而现有已经建立的计算机管理的仓储系统,随着商品流通的加剧,也难以满足仓储管理实时性的要求。无线通讯网络的解决方案开始为越来越多的企业所关注,无线通信技术在解决了仓储管理操作人员的流动性问题的同时,实现了数据的实时传输。因此,我们设计、开发了无线实时仓储管理系统。2 系统的基本功能无线实时仓储管理系统是以商品条码技术为核心,充分应用无线网络通讯技术、地理信息系统和无线手持电脑终端,结合C/S和B/S体系结构,建立的自动化实时仓储管理系统。 实时货位查询和货位动态分配 通过扫描商品的条形码可以实时查询其存储的货位,同时基于货位
6、库存信息分配货位或动态定义货位。 人物力资源动态综合分配 可以基于出入库商品的批量动态地分配人力、物力资源,充分利用资源,提高系统的运行效率,减少资源的浪费。 仓库系统综合盘点功能 可以定期对整个仓库系统进行全面的盘点,产生差异表,便于复盘验证。 仓库内部随机抽查盘点功能 可以分仓库、分区、分货位进行随机抽查,也可以针对特定类抽查。 针对于系统需求,从技术角度而言,系统的建立必须满足以下条件: 实时数据采集 由于人员操作的流动性,必须采用无线网络技术和无线手持电脑终端。 商品条码化 条码是商品的唯一标识,现代商业管理(包括仓储管理系统)的基础是商品的条码化。 货位规范化、条码化 自动化的仓储管
7、理必须借助条码技术建立货位管理规范化。3 系统的网络结构设计 3.1 RF技术简介计算机无线射频(Radio Frequency ,简称RF)数据通讯技术是以无线信道作为传输媒体,建网迅速,通信灵活,可以为用户提供快捷、方便、实时的网络连接,是实现移动通信的关键技术之一,RF技术的应用已经渗透到商业、工业、运输业、物流管理、医疗保险、金融和教学等众多领域。随着对RF技术构成的无线计算机局域网络(WLAN)需求的不断增长,国际电子电工工程协会 IEEE 组织于1997年6月正式公布了计算机无线网络通讯标准 IEEE802.11 标准。随着IEEE802.11标准的制定和推行,无线局域网的产品更加
8、丰富,不同产品的兼容性将得到加强。目前,全球无线RF扩频技术主要有结合码分多址CDMA的直序扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,简称DSSS)技术和跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum,简称FHSS)技术,在802.11标准中对于这两种技术均支持,从技术角度而言,直扩技术与跳频技术各有其优势。在无线网领域直扩技术与跳频技术已经形成泾渭分明的两个产品派系。就频带利用来说,直扩采用主动占有的方式,跳频则是跳换频率去适应。伪随机码在直扩技术中起着至关重要的作用,这种伪随机码是由数字信号处理器(DSP)随机产生的一组高速多路代码
9、信元,直扩就是利用伪随机码将源信号在中心频点上向上下展宽,形成一个很大的子频带内传输单个信息。发送机将每比特的信息分解成若干个小的信息单元,到达目的地后,这些小的信息单元会被重新组合成一个比特的信息,反映完整的原始数据。因此,收发信机的操作必须完全同步,每比特数据的信息单元的比率(Ratio)被称为传输比率,高的传输比率可以降低信息的抗干扰能力,而低比率则可以增加可用带宽。发送方和接收方通过对微波信号的调制和解调达到数据的可靠传输。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道,在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列(即跳频频谱)不断地从一个信道跳到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通信的,而其它
10、的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带,使干扰可能的影响变成很小。即使是在偶然特殊的情况下,外界干扰扰乱了某个跳频信道,使接收受到影响,这时在链路中还有纠错的方案,可以使错误得到纠正。因此这种无线电收发器是窄带、低功率的,成本低廉,但具有很高的抗干扰性能。综上所述,以目前各自的技术特点而言,在极限速率的规定方面直扩技术能达到10Mbps以上,而跳频只能支持3Mbps左右。在抗干扰方面,跳频技术优于直扩技术。而对于大型仓储管理系统而言,传输速率方面的考虑要大于对于抗干扰性的要求,同时对于无线信号的干扰因素,直扩技术完全可以满足
11、其要求。因此,我们在设计中选择了基于直扩技术的无线RF产品。3.2 系统的网络拓扑结构根据不同的应用环境,目前无线局域网采用的拓扑结构主要有网桥连接型、访问节点连接型、HUB接入型和无中心型四种。1) 网桥连接型:该结构主要用于无线或有线局域网之间的互连。当两个局域网无法实现有线连接或使用有线连接存在困难时,可使用网桥连接型实现点对点的连接。在这种结构中局域网之间的通信是通过各自的无线网桥来实现的,无线网桥起到了网络路由选择和协议转换的作用。2) 访问节点连接型:这种结构采用移动蜂窝通信网接入方式,各移动站点间的通信是先通过就近的无线接收站(网络访问节点:AP)将信息接收下来,然后将收到的信息
12、通过有线网传入到移动交换中心,再由移动交换中心传送到所有无线接收站上。这时在网络覆盖范围内的任何地方都可以接收到该信号,并可实现漫游通信。3) HUB接入型:在有线局域网中利用HUB可组建星型网络结构。同样也可利用无线HUB组建星型结构的无线局域网,其工作方式和有线星型结构很相似。但在无线局域网中一般要求无线HUB应具有简单的网内交换功能。4) 无中心型结构:该结构的工作原理类似于有线对等网的工作方式。它要求网中任意两个站点间均能直接进行信息交换。每个站点既是工作站,也是服务器。自动化仓储管理系统应用以集中服务为核心,针对于仓储管理的需求,移动节点之间无须通信,在仓库内部我们设计的无线RF网络
13、拓扑结构为无线接入点AP连接型。RF移动终端的操作区域遍及仓库的各个角落,要求移动终端在仓库内部的任何地点,都能和服务器主机保持实时的通讯。因此,在系统网络架构中,必须保证安装的 AP 点能对整个仓库进行无线信号的全覆盖。如果仓库的面积较大,在进行无线网络设计时,我们可以充分利用无线RF技术的网络扩展能力和无缝漫游特性,对仓库的无线信号进行多个AP 点的组合,即通过设置多个AP节点,作到信号的全覆盖,而且相邻AP之间互为冗余,提高无线网络的可靠性。同时考虑大型的仓储系统仓库可能由于租用关系比较分散而且存在季节性调整,因此仓库之间采用无线网桥连接,使之成为统一的网络体系,便于网络的扩展和拆除。具
14、体的无线网络物理结构可以依据实地检测来建立。3.3 RF手持数据采集终端 RF手持数据采集终端(内置激光条码扫描器)的选择主要基于以下四点: 传输速率 抗干扰性 兼容性 未来可升级、可扩展性 对于仓储系统的需求和环境而言,电磁干扰等因素较小,因此对于传输速率的考虑要大于对抗干扰性的考虑。由于采用跳频技术的产品其最大传输速率一般为2Mbps,而采用直序扩频技术的产品传输速率范围为1.5Mbps20Mbps之间,因此,在电磁环境比较简单的条件下,我们选择采用直扩技术的RF手持数据采集终端,以最大限度地满足系统实时性的需要。同时RF手持数据采集终端必须符合IEEE802.11协议标准,以满足兼容性的
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