1RFID系统组成及其工作原理
射频识别（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）是利用无线电通信，发射射频信号对静止或移动物体进行自动识别和数据交换的技术．RFID系统主要由射频标签、阅读器、计算机网络系统三部分构成。射频标签：由天线和芯片组成，天线用于和阅读器天线进行通信，实现信号的传递；芯片中含有唯一格式的电子编码，用来储存目标对象的信息．射频标签类似于条形码，是RFID系统的载体，不同的是其储存的信息可通过程序进行改写，便于重复利用．阅读器：负责读取和改写标签信息．通过发射射频信号为射频标签提供能量，或直接接收射频标签发射的信号，将标签储存的信息解码后传递给计算机系统，共同完成对标签信息的识别、处理与控制．计算机网络系统：负责对阅读器传递的数据资料进行存储、编写与管理．RFID系统工作原理：射频识别技术是利用电感耦合或者电磁反向散射耦合实现无接触信息传递的．信息传递时，读写器通过天线发射一定频率的射频信号，附着在目标对象上的射频标签进入读写器天线工作区域时产生感应电流获得能量，将储存的编码数据信息发射出来．或标签通过天线发射一定频率的射频信号，读写器天线接收信号，信号解码后传递给计算机系统，计算机系统通过一系列的运算根据不同的需要给出不同的命令．
2库存管理方案构想
本文设计的库存管理优化方案应用RFID与条形码两种识别技术，在库存管理过程中，单个物品使用单独的条形码，相同类型的物品共用一个射频标签，每个货位附有标签，通过标签打印机写入标签信息和相应的物品条形码信息，叉车带有RFID车载终端．通过阅读器读取RFID标签和条形码信息，自动指定路线和货位，引导带有RFID车载终端的叉车完成出入库作业，自动更新数据库，更改货物标签，实时监控库存信息．入库时同类物品上的标签在入库完成后可将其进行更改用作货位标签，实现RFID标签的循环使用．该方案将RFID技术与条形码技术相结合，既提高了作业效率，又避免RFID技术取代条形码技术带来的高额成本．
3库存业务流程设计
3．1入库业务流程
入库作业的目标是避免或减少接货、验货差错，确保实际货物信息与供应商发货信息一致．入库作业主要包括入库准备、初步核查、入库信息采集与核查、完成入库与数据更新．流程如图2所示．1）入库准备：①系统接收发货信息，根据仓库使用情况和货物数量、存取频率等信息合理安排库位和卸货路线．②利用RFID技术，与GPS、GIS技术相结合，使物品与车辆成为一个整体，库存管理系统通过查询相应的RFID标签信息实时监控车辆在途信息，准确及时地报告给仓库，便于仓库安排人员与设备，做好接货准备．2）车辆到达，初步核查：车辆到达后，利用RFID阅读器读取大件包装上的射频标签，在库存系统中生成收货单，同时系统将收货单与供应商的发货信息进行核对，核查无误后指示车辆到达指定仓库卸货．3）入库信息采集与核查：到达指定仓库后，管理人员通过条形码阅读器扫描单件包装物品上的条形码，系统生成入库单并与系统中的货物信息进行核对，核查无误后引导带有RFID车载终端的叉车将物品送到指定货位．4）完成入库与数据更新：物品上架完成后，库存管理系统根据入库信息更新数据库，更改货位上射频标签信息。
3．2在库业务流程
在库业务主要是库存盘点，其目的是及时掌握库存量，确保实际库存与系统记录数据一致．盘点作业主要包括盘点准备、盘点操作、错误报告与修正、生成库存信息表、库存信息更新．流程如图3所示．1）盘点准备：对数据库中各类货物的库存量、货位标签信息、货物条形码信息等进行归类整理，作为盘点依据；确定需盘点的区域和货物类型．2）盘点操作：库存管理系统下达盘点命令，仓库管理人员到达指定货位，手持RFID阅读器扫描货位标签，核对盘点区域；扫描单个货物条形码，在库存管理系统中生成盘点货物信息．3）错误报告与修正：将生成的盘点货物信息与盘点前准备的库存信息进行核对，若信息一致，生成库存信息表；否则，系统生成错误报告，查明原因，进行错误修正，修正后生成库存信息表．4）库存信息更新：根据库存信息表记录的数据信息，库存管理系统自动更新数据库，更改货位标签信息．
3．3出库业务流程
出库作业可看作是入库作业的逆过程，其目标是快速准确地拣取货物、选择路径，确保出库单信息、实际出库货物信息与订货单信息完全一致．出库业务主要包括出库准备、备货、确认取货与拣货、出库信息采集与确认、完成出库与数据更新．1）出库准备：系统接收订货信息后，根据订单和货位情况生成出库单，给出最优取货方案；合理分配人员与设备，避免出库时产生混乱和冗余操作．2）备货：依据出库单，库存管理系统将出库物品信息发送至车载终端系统，带有车载终端的叉车到达指定货位取货，完成备货操作．3）确认取货与拣货：仓库同时收到多条订货信息，叉车所取货物将发往不同目的地．通过阅读器扫描条形码获取物品信息，与出库单信息进行核对确认取货的同时进行拣货，将同一地点的货物放在同一叉车上．4）出库信息采集与确认：拣货完成后，带有RFID车载终端的叉车按照系统既定路线将货物送到指定出货口，再次扫描条形码获取货物信息，与订货信息核对，验证数据信息是否一致．5）核对无误后，确认发货，完成出库；同时库存管理系统更新数据库，得到新的库存信息，及时更改货架标签信息．
4系统模块设计
为实现系统功能，根据库存业务流程对库存管理系统模块进行设计．主要有基本信息管理和库存作业管理两部分．
4．1基本信息管理模块设计
基本信息管理模块分为用户信息管理、货物信息管理和仓库信息管理三大模块．1）用户信息管理：用户按性质可分为供应商、客户、仓库工作人员，故用户信息管理包括供应商信息管理、客户信息管理和仓库人员管理．主要负责对用户信息的管理、添加、删除和查询用户的相关信息；录入、查询基础数据信息，建立完善的供应商、客户资料库，包括供应商、客户的公司名称及地址、公司编码、公司详细情况及供应商的发货信息、客户的订货信息；设置不同的登录权限区分不同用户登录．2）货物信息管理：①货物基本信息管理．包括对货物的名称型号、储存条件、所属仓库号、库位号及货架号等基本信息的管理．②货物编码管理．对货物进行编码，确保每种货物有唯一编码信息且与条形码信息一一对应，根据条形码编码能够唯一确定货物信息，反之，根据货物信息能够确定其相应的条形码编码．3）仓库信息管理：①仓库信息管理．主要对仓库进行命名编码，统计仓库有效面积，通道面积，仓库布局，仓库设备使用状况等信息，实现仓库编码与仓库信息的对应．②货位信息管理．对货位进行命名，确定货位代码；对货位尺寸、货位使用情况及货位布局等信息实时掌控．③货位标签管理．负责在标签中写入信息，将相应的条形码信息储存在标签中，实现标签、条形码和货物属性的对应；对采集的标签信息进行过滤合并，减少冗余信息，合并编码与货物信息．
4．2库存作业模块设计
库存作业模块主要包括入库作业模块、在库作业模块、出库作业模块三部分．由于出库作业可看作是入库作业的逆过程，故本文只介绍入库作业模块，出库作业模块不再详述．1）入库作业模块：①入库方案管理．根据基本信息管理模块提供的订货信息在系统RFID标签区域内写入入库信息，通过优化计算设定入库流程，给出出入库最佳指引方案．②入库单据报表管理．主要负责收货单、入库单的生成与管理；对入库数据进行统计，分类汇总，生成入库月度、年度报表．③入库操作管理．按照系统入库命令，根据预设程序进行入库操作，指引带有车载终端的叉车按预设路线运送货物，对生成的入库单据进行信息核查，同时，将出入库时间、出入库单据、所属货位代码、操作人等信息录入数据库，以便更新数据库，更改射频标签信息．④入库查询管理．根据货物名称及编码、入库时间、仓库代码、供应商名称等查询条件查询货物入库情况．2）在库管理模块：①库存盘点．按照预设的盘点流程，通过扫描条形码及时掌握仓库实际库存信息，与系统中库存信息对照，记录仓库盈亏，生成盘点月度、年度报表．②货位管理．根据货物出入库信息的变动以及货物的供需变化管理货位，给出货位调整方案，利用RFID技术，系统将需调整的货位的标签代码发送至车载终端系统，叉车直接到指定位置进行货位调整．③监控预警．实时监控货物信息，根据盘点得到的实际库存信息进行统计分析，预测库存量走势，当近期库存量低至安全库存时，系统自动报警并将缺货的货物种类反馈给系统．
5应用案例
某服饰公司，主要业务是向各品牌供应商大批量订购服装，然后根据客户订单将不同品牌服装按订购量提供给客户．该公司拥有复杂的供应商和销售商体系，且服装种类繁多，致使库存管理繁杂，劳动量较大．未应用RFID和条形码技术时，库存作业主要是人工操作，存在劳动力成本高、数据差错率高、作业效率低与库存周转率低等问题，且信息化程度低，无法实时掌握库存状况，导致决策滞后，易产生“牛鞭效应”．应用RFID和条形码技术，缓解了库存问题，给库存管理带来很大方便．库存管理系统运行主界面．库存系统为实现快速准确地完成入库、盘点、出库作业，在录入信息时遵循简单原则，利用ComboBox控件，使需要输入的部分信息从ComboBox中获取，操作时只需点击进行选择．入库和出库信息界面相似，不再重复介绍，仅以入库为例。采用RFID和条形码技术相结合的方法，使库存管理系统在作业时间、劳动力、信息化程度及成本等方面显示出较大的优势，提高了仓库自动化水平，使库存管理系统信息化程度增强，解决了信息反馈滞后的问题，实现货流与信息流的同步，缩短了20％～30％的库存作业时间，节省15％～25％的劳动力成本，提高10％～13％的货物周转率，减少了5％～6％的延迟，减少了15％～18％的损耗．以劳动力成本为例，该公司在仓库中从事基本操作的工作人员约30人，平均工资4500元／月，应用RFID和条形码技术后，仓库自动化水平提高，需要的工作人员减至22—24人，节省劳动力费用约20％～27％．考虑RFID标签和条形码以及库存设备使用成本，节省的劳动力成本应略小于计算值．同理可知应用RFID和条形码技术节省的其他成本的大致范围。
6结束语
将RFID与条形码技术结合，应用于库存管理系统，克服了条形码存储信息量少、无法更改与RFID应用成本高、行业标准缺失的缺陷；实现了信息采集录入的自动化与及时准确；提升了库存管理信息化程度，实现信息共享的及时性；达到节省工作时间、解放劳动力、降低成本、减少损耗、提高效率的效果，实现库存管理在人、车、货、路方面的规范化．
作者：万孟飞 庄劲松 曲大义 陈文娇 王兹林 曹俊业 单位：青岛理工大学汽车与交通学院 泗阳县交通运输局