RFID仓储物流标准管理系统需求设计项目说明指导书.docx

RFID仓储物流管理系统

1 概述
1.1 行业介绍
仓储在物流供给链中起着至关关键作用，假如不能确保正确进货和库存控制及发货，将会造成管理费用增加，服务质量难以得到确保，从而影响企业竞争力。传统仓储管理系统重视对货物出入库登记管理和货物数量统计，时间长了会出现货物位置杂乱，为寻求货物带来难度，需要投入大量人力进行规范物品放置、定时整理盘点和出入库登记等工作，这使得仓储管理问题十分繁琐，浪费大量时间，增加管理成本。
伴随国际物流业迅猛发展，大量信息技术被采取以提升该行业服务效率和质量，现代物流发展趋势为：物流系统化趋势； 物流信息化趋势； 物流中心、批发中心、配送中心社会趋势； 仓储、运输现代化和综合体系化趋势； 物流和商流、信息流一体化趋势；能够清楚地看出，物流发展五大趋势里很突出是信息化。所以，物流中心发展趋势在现代物流发展大前提下，尤其需要重视是信息技术发展及应用。
RFID(Radio Frequency Identification，射频识别技术)，作为一个新兴非接触式自动识别技术，经过射频信号自动识别目标并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于多种恶劣环境，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。所以， RFID技术已经成为二十一世纪全球自动识别技术发展关键方向。
仓储物流数字化建设基础工作之一就是基础数据采集问题，基础数据真实和完备是关系仓储物流数字化建设成功是否关键和瓶颈，RFID出现适时地处理了这一问题。使用RFID 仓储物流管理系统，对仓储各步骤实施全过程控制管理，对入库、出库、盘点等各个步骤规范化作业，能有效地对仓库步骤和空间进行管理，实现批次管理、快速出入库和动态盘点；帮助仓库管理人员对库存物品入库、出库、移动、盘点、配料等操作进行全方面控制和管理，有效利用仓库存放空间，提升仓库仓储能力，在物料使用上实现优异先出，最终提升仓库存放空间利用率，降低库存成本，提升市场竞争力。
1.2 项目背景及目标
现在，仓储管理仍然沿用过去老仓储管理模式，利用手工统计方法管理仓储物资，这种传统管理方法越来越不能满足现代仓储管理要求，存在很多和现代物流仓储管理脱节问题，关键表现在：
1. 手工统计工作效率低、轻易出现错误，不够正确；
2. 库存现实状况不能有效快速表现；
3. 库存物资入库时间不轻易进行统计；
4. 库存盘点工作繁琐，轻易出现错误统计；
5. 物资货位不轻易查找，货位缺乏，库位标志有待改善。

针对上述情况，计划利用RFID技术实现物资仓储现代化管理，提升物资仓储管理水平，提升工作效率，和对库存物资动态进行实时正确掌握，并做到降低库存，提升库房管理水平作用。
经过项目实施，能够实现以下目标：
1. 基础信息管理：库房物资管理、库房货位管理、往来单位管理、保管人员管理；
2. 库房台帐管理：库存情况、入库历史单据、出库历史单据；
3. 出入库步骤管理：包含正常出入库、代管、直达料、退库操作步骤管理；
4. 自动盘点：经过手持设备实现快速自动盘点；
5. 报表功效：包含库房明细帐、台帐、收发明细表、盘点报表、空货位浏览表；
6. 可视化仓储位置监控：以图形化方法实施动态显示库房现实状况。
2 系统集成方案
2.1 系统组网方法
2.1.1网络拓扑图

2.1.2电子标签安装方法
电子标签安装方法依据物资不一样分为两种，对于一般物资，电子标签安装在仓库货位牌上，对于珍贵物资，在每个物资上单独悬挂电子标签，具体安装方法见下图：

2.1.3系统组网元素

1) 仓储管理应用服务器：运行仓储管理应用系统；
2) 数据库服务器：存放物资仓储数据；
3) 以太网交换机：服务器、固定读卡器均经过以太网连接；
4) 开卡器：读取电子标签编码同时为电子标签写入数据，如物品编码等；
5) 无线AP：无线AP使用以太网线同以太网交换机相连，在仓库实现无线网络覆盖，集成无线模块手持读卡器能够经过无线AP远程接入仓储管理应用服务器，实现在线操作；
6) 手持读卡器：手持型RFID读卡器能够对电子标签实现读写操作，因为手持读卡器内置了无线模块，所以能够远程接入服务器，实现在线数据传输和数据交互；
7) 电子标签：电子标签有唯一编码，能够同仓储物资绑定，用于识别物品或资产，依据现场环境决定可选择有源或无源电子标签；
8) 彩信MODEM：能够将多种报表以彩信形式推送到管理员手机上。

2.1.4系统组网描述
仓储管理应用服务器、数据库服务器、开卡器均提供以太网口，接入以太网交换机，实现IP可达。
在仓库各库位架设无线AP，AP数量视库房环境决定，最终实现全区域无线信号覆盖。
无线AP经过以太网互联，并接入仓储管理应用服务器所在以太网交换机，手持读卡器经过无线AP接入，到仓储管理应用服务器所在网段实现IP可达。
库房内库位严格划分好，每个库位均放置库位牌，库位牌上安装电子标签，对于珍贵物资，在每个单位物资上，均要悬挂电子标签。
2.2系统整体架构

整个系统从架构上分为RFID硬件、RFID中间件及应用系统。
Ø 阅读器及电子标签根据国际标准空中接口协议实现电子标签读写，经过硬件厂家提供驱动接口，将数据提供给RFID中间件；
Ø RFID中间件实现对阅读器管理和控制，获取阅读器数据过滤处理后提供给应用系统，同时接收应用系统调用，向阅读器传送指令；
Ø 应用系统实现具体业务功效，在本项目中，具体实现仓储管理业务功效。
2.3系统软件架构

仓储管理系统软件采取基于B/S（用户/服务器）模式三层架构模块化设计。
B/S模式优点：
1) B/S应用系统对用户端计算机要求较低，用户端计算机只需要含有网卡和浏览器，既能够使用本系统。
2) 系统升级、维护操作愈加简便，只需要升级、维护服务器端程序，不需要对用户端计算机进行任何操作。
3) 用户端经过服务器对数据库进行操作，有效保护了数据平台和管理访问权限，从而确保了数据库安全。
系统三层架构分别包含表示层、功效层、数据层。表示层关键是终端用户经过浏览器访问Web站点；中间功效层响应Web访问请求和处理业务逻辑，它实际上能够细分为更多层，如Web服务层和业务逻辑层；数据库层负责业务数据存放和访问。在这种模式下，各个层之间功效单一、接口相互透明，相对独立，比如功效层只负责业务逻辑处理，而不关心数据表现形式。这么当业务逻辑发生改变时，将不影响其它层，从而降低了系统维护量，节省了维护成本，并大大缩短了系统更新周期。

2.4系统开发语言及工具
系统采取java语言开发，含有很好通用性及移植性，可广泛用于各类版本操作系统。
在开发中，采取Java 2平台企业版J2EE作为软件开发工具，J2EE含有以下优势：
1) 组件化：在J2EE模式中，每一个业务逻辑由一个和EJB多个组件组成，当一个新业务/应用需要纳入到平台时，仅需要加入新组件来实现业务逻辑、再经过Web页面进行数据表示即可，从而系统修改、扩充很方便。
2) 开放性和分布式：J2EE提供了一个框架—— 一套标准API——用于开发分布式结构应用，这个框架实际实现留给了第三方厂商，而应用系统只需要专注于整个J2EE架构中特定组件——业务逻辑实现和数据表示。基于J2EE应用服务器使得构建含有很好伸缩性分布式应用过程大为简化，J2EE和应用服务器本身已经处理了很多常规编程任务，包含提供事务服务、安全领域、可靠消息、名字和目录服务、数据库访问连接池、线程池、负载平衡和容错处理等。
3) 跨平台：因为J2EE建立在Java2平台标准版（J2SE）基础上，所以含有了J2SE全部优点和功效。包含“一次编写，四处可用”可移植性、经过JDBC访问数据库、同原有企业资源进行交互CORBA技术，和一个经过验证安全模型。在这些基础上，J2EE又增加了对EJB、Java Servlet、JSP和XML技术支持。这些对于系统平台移植和和第三方系统衔接等带来很大便利性。
4) 系统安全性、稳定性、负载均衡、消息队列、事务管理等全部经过J2EE和应用服务器得到实现，系统仅仅需要专注于业务处理。

3 系统功效
3.1 系统功效概述
经过本系统实施，能够实现以下功效：
1) 物资/代管物有帐可查：用户经过系统能够查询仓库内全部物资/代管物具体信息，根据物资类型、库位、保管人清楚分类列表显示，也提供根据物资名称、入库时间等具体查询条件灵活查询。对于查询到物资/代管物，可经过标注四号定位信息了解物资/代管物目前位置；
2) 物资/代管物往来单据可追朔：全部库房历史出库、入库单据均可追朔，能够实现单个物品追朔；
3) 物资/代管物盘点自动实现：系统能够经过固定或手持读卡器同时大批量读取物资/代管物数据，极大节省了用户盘点时间，提升盘点正确率，同时自动生成盘点结果汇报。
4) 物资/代管物流动自动管理：对于物资/代管物出库、入库、退库等流动操作，系统能够自动、正确统计跟踪，物资/代管物状态自动同数据库同时，全部操作有迹可查，避免物资流动造成丢失。
5) 仓储库位可图形化显示：经过图形化界面展示库房各区库位状态信息，能够了解库位是否空余，所存物资情况。
6) 具体报表功效：能够具体生成多种实时报表及历史报表，包含：库房明细帐、台帐、收发明细表、盘点报表、空库位浏览表，除在电脑上查询外，还可经过彩信形式推送到用户手机上。；
3.2 系统功效介绍
3.2.1用户分级管理
系统采取多级用户管理模式，既能够确保系统有良好保密性和可靠性，同时也是本系统在业务步骤中采取多级核实前提条件。
系统以角色形式统一为一组用户分配权限，系统许可用户增加新角色，能够为新增角色分配权限，权限分配很灵活，细化到每个功效模块读、写权限。
用户分级管理包含以下管理界面：
Ø 用户管理界面：能够新增用户、修改用户资料、停用用户。新增用户包含用户名、密码、姓名、说明、手机号码、角色、Email等信息。停用用户后，该用户不可使用，也不属于任何角色，不过在系统保留，以备以后追踪资产变更统计了所用；
Ø 角色管理界面：能够新增、修改、删除角色；
Ø 权限管理界面：能够以功效模块为最小单位，为角色分配权限。
经过用户分级管理功效，能够实现以下目标：
经过权限设置，能够经过灵活权限分配，对应日常业务步骤中多种角色岗位人员，如为业务人员分配物资查询及价格录入权限，为各级管理人员分配报表查询权限。

3.2.2基础信息管理
系统能够对部分常见基础信息进行管理，包含库房物资、库房货位、往来单位、保管人员，具体以下：
1. 库房物资：对于可能进入库房各类物资进行录入及管理，物资能够按类分级管理，物资信息包含：物资大类编号、物资大类名称、物资编码、物资名称；
2. 库房货位：支持库房、区、排、位四号编码进行库房货位管理，每个库位牌对应一个电子标签，库位信息包含库位四号编码、库位存放物资明细及数量；
3. 往来单位：对于供货单位、发货单位、受托单位进行分类录入管理；
4. 保管人员：对于各仓库库管人员进行信息录入及管理，录入信息包含：库管人员姓名、库管人员职责范围。
上述参数既是物资/代管物查询必需条件，也是物资/代管物信息录入时必填参数，这些数据只能由超级管理员录入，其它用户在录入物资/代管物信息时候，只能从已录入信息中选择，不能自己设置新参数，从而确保数据正确。

3.2.3系统数据备份
在系统管理模块中，提供了系统数据备份功效，管理员能够经过该功效，备份整个数据库，也能够从已经有数据库备份中恢复数据。
3.2.4电子标签管理
3.2.4.1标签开通
用户经过标签开通功效，将电子标签同唯一一个库位或珍贵物资/代管物绑定，开通后电子标签和库位或珍贵物资/代管物一一对应，使用读卡器读取电子标签编码，即可查询到该电子标签对应库位信息或珍贵物资/代管物信息。
对于库位电子标签和珍贵物资电子标签采取两种不一样开通方法：
1. 库位电子标签开通
库位电子标签由系统管理员经过固定开卡器开通，开通后，经过扫描库位牌上库位电子标签，能够读取该库位信息及库存物资明细、数量、厂家；库位电子标签开通步骤：

2. 珍贵物资电子标签开通
珍贵物资电子标签开通由库管员在仓库现场经过手持读卡器开通，开通后每个电子标签唯一标识一个单位珍贵物资，珍贵物资电子标签包含以下信息：物资编号、物资名称、物资大类、物资数量、物资批次、入库时间、保管人，珍贵物资电子标签开通步骤以下：

3.2.4.2标签变更
对于已经有电子标签遗失、损毁情况，经过标签变更功效为库位、物资/代管物制作新电子标签，立即解除原有电子标签同库位、物资/代管物绑定关系，将新电子标签同库位、物资/代管物进行绑定。标签变更后，经过读卡器读取电子标签数据，对应为该库位、物资/代管物信息，原有电子标签，在数据库中将不再对应任何库位、物资/代管物。标签变更步骤以下：
1. 库位电子标签变更

2. 珍贵物资电子标签变更

3.2.4.3标签注销
在珍贵物资出库、退库时，需要注销原有电子标签，标签注销步骤以下：

3.2.5库存情况查询
库存情况查询模块提供了集中展现物资/代管物列表平台，系统以树状目录，分别按物资类型、库房、保管责任人将全部物资列表展示，并可查询指定物资/代管物具体信息。系统还提供了按指定条件查询物资/代管物，能够按物资编码、物资类型、库房、保管人、物资名称、入库日期等多个条件，查询物资/代管物。
对于每一个物资，点击后，能够查询该种物资在一定时间段出入库历史数据及结存数据，能够提供打印输出，将该种物资出入库统计打印。
3.2.6物资/代管物入库步骤
库房接到物资入库电话通知后，经过物资/代管物入库步骤完成物资入库管理及台帐登记。首优异行物资/代管物新增步骤预处理，即电子标签开通操作，预处理完成以后进入正式物资/代管物入库步骤。
物资/代管物进入库房后，正式纳入设备管理系统整体管理之中，以后物资/代管物任何流动，包含出库、退库等操作，均为受控状态，每次操作系统均保留操作统计，以作资产追踪。
物资/代管物入库步骤以下：

3.2.7物资/代管物临时入库步骤
在一些特殊情况下，因为入库物资无法确定价格，对于这种情况，物资/代管物入库需要办理临时入库手续，待价格确定，制作入库单后办理正式入库手续。物资/代管物属于临时入库状态下，在系统中只表现为临时物资，不在正式物资账务中表现。临时入库步骤以下：

临时物资在含有正式入库条件，收到入库单后，能够正式完成入库，步骤以下：

3.2.8物资/代管物出库/退库
当保管员接到业务企业出库通知后，经过物资/代管物出库步骤完成出库/退库步骤管理和物资/代管物注销。
物资/代管物出库房后，在数据库中统计出库/退库时间、操作人等信息，方便以后进行物资/代管物追踪，出库/退库后物资/代管物不再进入仓储管理系统整体管理之中，为非受控状态，除非再次办理物资/代管物入库手续，不然不许可再次入库。
物资/代管物出库/退库步骤以下：

3.2.9物资/代管物盘点步骤
库房在接到库房物资盘点要求后，能够经过库房物资盘点步骤完成固定资产盘点，盘点依据为财务系统资产明细表。
库房日常也可不定时对固定资产进行盘点，此时能够数据库中资产数据作为盘点依据。
系统能够经过固定或手持读卡器同时大批量读取资产物品数据，极大节省了用户盘点时间，提升盘点正确率，同时自动生成盘点结果汇报。
资产盘点步骤以下：

3.2.10实时报表查询
实时报表查询提供以下报表内容：
Ø 实时库存物资总数报表；
Ø 实时库存代管物总数报表；
Ø 实时库房位置状态报表。
Ø 入库流水帐
Ø 出库流水帐
Ø 入库明细帐
Ø 出库明细帐
Ø 退库明细帐
Ø 移库明细帐
Ø 盘库明细帐
Ø 报废明细帐
全部实时报表均可查询该报表具体实物信息。
3.2.11历史报表查询
历史报表查询提供以下报表内容：
Ø 库房台帐月报表、季度报表、六个月报表、年报表；
Ø 库房收发明细月表、季度报表、六个月报表、年报表；
Ø 入库历史月报表、季度报表、六个月报表、年报表；
Ø 出库历史月报表、季度报表、六个月报表、年报表。
3.2.12彩信报表订阅
彩信报表订阅能够选择各类历史报表中月报表种类，系统将自动在月报表生成后经过彩信方法将所选月报表发送至用户手机。
3.2.13 彩信模块
彩信模块实现彩信modem设备管理功效和接口处理功效，自历史报表模块接收要发送彩信内容，经过modem向手机发送。
3.2.14打印/导出管理模块
打印导出管理模块实现打印设备管理，接收其它模块发出打印指令，将指定内容打印，数据导出作为打印一个特例管理，打印目标设备为Microsoft Excel文件。

4 相关设备选型
4.1 RFID电子标签概述
现在RFID电子标签有多个分类方法，根据能量供给方法不一样，RFID标签分为有源、无源和半有源；根据工作频率不一样，RFID标签分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW）。RFID工作频率及特征对比以下：

低频
高频
超高频
微波
工作频率(HZ)
125K-133K
13.56M
433M
860M-960M
2.45G
产品特点
识别距离短
读取速度慢
识别距离短
读取速度中等
识别距离远
读取速度快
识别距离远
读取速度快
识别距离远
读取速度快
对应国际
标准
ISO 18000-2
ISO 18000-3
ISO 18000-7
ISO 18000-6
ISO 18000-4
IEEE802.11b/g
备注
多用于
无源标签
多用于
无源标签
多用于
有源标签
多用于
无源标签
多用于
半有源标签

依据库房实际情况，考虑到读取距离要求不高，在10米内距离全部可接收，所以选择无源电子标签，频率选择在860M-960M。
4.2 RFID无源电子标签（抗金属挂签）
4.2.1产品图片

4.2.2产品技术指标
Ø 产品尺寸：106 × 28 × 4.1mm；
Ø 封装材料：PVC；
Ø 工作温度：-10℃～+70℃；
Ø 工作频段：860～960MHz；
Ø 符合标准：ISO 18000-6C；
Ø 读取距离：7米；
Ø 可用数据区：240位EPC码；
Ø 标签识别符：64位；
Ø 工作模式：可读写；
Ø 数据保留时间：>；
Ø 防冲突机制：适合多标签读取。
4.3 RFID无源电子标签（不干胶贴签）
4.3.1产品图片

剥离底纸直接粘贴于纸质包装箱上。适适用于物流、供给链管理等众多应用领域。
4.3.2产品技术指标
Ø 产品尺寸：102 × 51mm；
Ø 封装材料：纸质不干胶；
Ø 工作温度：-10℃～+70℃；
Ø 工作频段：860～960MHz；
Ø 符合标准：ISO 18000-6C；
Ø 读取距离：7米；
Ø 可用数据区：240位EPC码；
Ø 标签识别符：64位；
Ø 工作模式：可读写；
Ø 数据保留时间：>；
Ø 防冲突机制：适合多标签读取。
4.4便携式无源RFID读写器
4.4.1产品说明
Ø 无源RFID：采取ISO/IEC18000-6C射频识别空中接口协议
Ø 通讯方法：集成802.11无线局域网、GPRS/CDMA 1X无线数据模块
Ø 数据安全性：采取读写器和标签双向认证和密钥协商步骤，安全性高
Ø 外观结构：外观精巧小巧、可达成IP65防水防尘工业等级
4.4.2产品图片

4.4.3产品技术指标
终端特征
操作系统
Windows CE 5.0简体汉字版
微处理器
Intel® XScale PXA270，520 MHz
存放器
1G Micro SD 卡（标配），最大支持2G
显示器
3.5寸 QVGA(240 x 320像素) 16位真彩色，半反半透式触摸TFT-LCD，LED背光
音频支持
扬声器
集成式条码模块
区域成像，支持全向一维、二维、Composite 和 Postal 解码功效和署名捕捉
通讯接口
Mini USB 1.1 HOST USB MINI-SD卡
无线通讯
WLAN 802.11g、GPRS/CDMA 1X
无线射频通讯
天线
全向
频率
860MHZ~960MHZ
输出功率
10dBm
标准
ISO 18000-6C
读取距离
0~7M
写入距离
0-2.5M
电源要求
电池
3.7V 3000mAh锂聚合物
充电
MINI USB接口适配器
待机时间
约20天
连续工作时间
约8小时
环境
工作温度
-20℃ ~ + 46℃
存放温度
-30℃ ~ +70℃
湿度
10-95%（无冷凝）
物理特征
规格尺寸
240*90*40mm
重量
600g

4.5 无线AP（思科 LINKSYS WAP4410N）
4.5.1产品图片

4.5.2产品技术指标
Ø 网络标准：IEEE 802.11n、IEEE 802.1；
Ø 数据传输带宽：300Mbps；
Ø 调制方法：DSSS,OFDM；
Ø 天线增益：2dBi；
Ø 安全性能：WEP 64-Bit/128-Bit,WPA-P；
Ø 工作半径：300米；
Ø 尺寸：170 × 170× 40.7mm；

5 系统环境配置需求
5.1 网络设备配置需求
在本项目中，需要一个24口百兆交换机。
5.2 服务器配置需求
仓储管理应用服务器和数据库服务器在设计上按分布布署进行设计，不过考虑到本期系统规模较小，所以在本期项目标实际应用中，将仓储管理应用服务器同数据库服务器合并布署在同一台硬件服务器上。服务器基础配置需要满足以下条件：

技术指标项目
技术指标要求
CPU类型
64位
CPU结构
支持2个CPU以上结构
CPU Cache
单个CPU 4MB以上
CPU主频
3.0GHz
支持并行数据库
支持并行数据库Oracle
内存容量
4GB以上
内置硬盘
146GB以上
硬盘阵列
磁盘阵列I/O读写速度和总线带宽160MB/s。
CD-ROM
10xDVD-ROM
网络控制器
100M以上
网络协议
支持TCP/IP、IPX等多个协议

5.3 操作系统配置需求
本系统支持window及linux操作系统。
5.4 数据库软件配置需求
本项目数据库软件推荐采取甲骨文企业oracle数据库，鉴于本项目中服务器操作系统为windows server，所以可选择具体版本包含以下：
Ø Oracle 9i for windows 标准版；
Ø Oracle 9i for windows 企业版；
Ø Oracle 10g for windows 标准版；
Ø Oracle 10g for wiondw 企业版；
Ø Oracle 11g for windows 标准版；
Ø Oracle 11g for wiondw 企业版；

Oracle数据库含有以下优点：
Ø 支持大型数据库，数据类型支持数字、字符、大至4GB二进制数据，为数据库面向存放提供数据支持
Ø 支持用户机/服务器体系结构及混合体系结构（集中式、分布式、 用户机/服务器）
Ø 数据安全等级为C2级（最高级）
Ø 含有数据透明、网络透明，支持异种网络、异构数据库系统。并行 处理采取动态数据分片技术
Ø 含有强容错能力、错误恢复能力、错误统计及预警能力，自动检测死锁和冲突并处理

5.5 其它第三方软件配置需求
对于web服务，采取无偿软件resin 2.1.4版本，是业内流行支持servlet和jsp引擎，提供了最快jsp/servlet运行平台。

6 项目工程进度计划安排
为确项目工程进度能够按时保质完成，对建设工作进行了具体计划，确保按时完成工程建设目标，工程进度安排以下：