基于RFID與WSN技術的倉儲系統設計

摘要：針對當前倉儲管理自動化水平低的現狀，以RFID和WSN技術為核心，結合SOL Server數據庫技術、ASPNET網絡編程技術，設汁了一套自動化、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、軟件設計以及實現。系統將RFID技術與WSN技術融合，實時采集與記錄倉庫設備的基本屬性與環境信息，提高了倉儲管理的自動化程度及物資信息的可追溯性。
關鍵詞：射頻識別；無線傳感器網絡；SOL Server數據庫；ASPNET 2．0

0 引言
隨著市場的國際化和物流業的不斷發展，倉儲業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識別技術，利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現對物品的自動識別。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、快速讀寫等優勢，識別過程無需人工干預，抗干擾能力強。
無線傳感器網絡(WSN)是由部署在監測區域內大量微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統。目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中對象的信息，并發送給觀察者。
將RFID與WSN技術應用于倉儲管理系統，實現數據的自動化采集與存儲，可以及時更新倉儲物資信息，監視設備所處的環境情況，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
電子標簽附著在設備上，記錄設備的基本屬性：設備標簽編碼、名稱、維修記錄、生產運輸過程中的相關信息。讀寫器可通過串口與上位機連接，亦可作為有源標簽，通過無線網絡與上位機連接。
工作過程：讀寫器通過天線發送一定頻率的超高頻信號，當tag進入有效工作區域時被激活，將自身存儲的信息通過內置天線發送出去，讀寫器接收到調制信號，經解調與編碼后送到倉儲管理系統軟件處理。

電子標簽：共有三個存儲塊：EPC(電子產品編碼)、TID(標簽標識)、用戶區。EPC采用十六進制842l編碼，共96位(如圖2)，為世界每個對象提供一個唯一的編碼。用戶區是為用戶預留的一段空間，用戶可根據實際情況自行寫入信息。
1．2 WSN系統
在倉庫的四周隨機布置傳感器節點，采集設備所處的環境信息(如溫度、濕度)。Sink節點是具有路由功能的傳感器節點，實現兩種協議之間的通信轉換。
工作過程：分布在倉庫周圍的傳感器節點自組織形成網絡，通過多跳中繼將設備的環境信息逐級傳至sink節點，sink節點通過無線讀寫器將數據傳輸給Tinyos管理中心進行處理并保存到Tinydb數據庫。
協議轉換：由于WSN采用的IEEE 802．1 5．4是短程無線通信協議，Internet是TCP／IP有線協議，為了將數據傳送到SOL數據庫中，需要通過路由器將Tinydb轉換為SOL的數據格式與有線傳輸協議，附加到SOL數據庫表的屬性中。
1．3 將RFID與WSN技術相融合
WSN系統采集設備的環境信息，RFID系統采集設備的基本屬性信息，兩者結合，完整實時地記錄了設備的全部信息。