基于RFID與WSN技術(shù)的倉儲系統(tǒng)設(shè)計

摘要：針對當(dāng)前倉儲管理自動化水平低的現(xiàn)狀，以RFID和WSN技術(shù)為核心，結(jié)合SOL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)、ASPNET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，設(shè)汁了一套自動化、效率高、功能齊全的可視化倉儲管理系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了倉儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、主要功能、軟件設(shè)計以及實現(xiàn)。系統(tǒng)將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)融合，實時采集與記錄倉庫設(shè)備的基本屬性與環(huán)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(guān)鍵詞：射頻識別；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；SOL Server數(shù)據(jù)庫；ASPNET 2．0

0 引言
隨著市場的國際化和物流業(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識別技術(shù)，利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現(xiàn)對物品的自動識別。RFID由于采用電子標(biāo)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(yōu)勢，識別過程無需人工干預(yù)，抗干擾能力強。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中對象的信息，并發(fā)送給觀察者。
將RFID與WSN技術(shù)應(yīng)用于倉儲管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集與存儲，可以及時更新倉儲物資信息，監(jiān)視設(shè)備所處的環(huán)境情況，保證物資安全。

1 倉儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)主要包括兩大部分：RFID系統(tǒng)和WSN系統(tǒng)，如圖1所示。

1．1 RFID系統(tǒng)
電子標(biāo)簽附著在設(shè)備上，記錄設(shè)備的基本屬性：設(shè)備標(biāo)簽編碼、名稱、維修記錄、生產(chǎn)運輸過程中的相關(guān)信息。讀寫器可通過串口與上位機連接，亦可作為有源標(biāo)簽，通過無線網(wǎng)絡(luò)與上位機連接。
工作過程：讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的超高頻信號，當(dāng)tag進入有效工作區(qū)域時被激活，將自身存儲的信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去，讀寫器接收到調(diào)制信號，經(jīng)解調(diào)與編碼后送到倉儲管理系統(tǒng)軟件處理。

電子標(biāo)簽：共有三個存儲塊：EPC(電子產(chǎn)品編碼)、TID(標(biāo)簽標(biāo)識)、用戶區(qū)。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(qū)是為用戶預(yù)留的一段空間，用戶可根據(jù)實際情況自行寫入信息。
1．2 WSN系統(tǒng)
在倉庫的四周隨機布置傳感器節(jié)點，采集設(shè)備所處的環(huán)境信息(如溫度、濕度)。Sink節(jié)點是具有路由功能的傳感器節(jié)點，實現(xiàn)兩種協(xié)議之間的通信轉(zhuǎn)換。
工作過程：分布在倉庫周圍的傳感器節(jié)點自組織形成網(wǎng)絡(luò)，通過多跳中繼將設(shè)備的環(huán)境信息逐級傳至sink節(jié)點，sink節(jié)點通過無線讀寫器將數(shù)據(jù)傳輸給Tinyos管理中心進行處理并保存到Tinydb數(shù)據(jù)庫。
協(xié)議轉(zhuǎn)換：由于WSN采用的IEEE 802．1 5．4是短程無線通信協(xié)議，Internet是TCP／IP有線協(xié)議，為了將數(shù)據(jù)傳送到SOL數(shù)據(jù)庫中，需要通過路由器將Tinydb轉(zhuǎn)換為SOL的數(shù)據(jù)格式與有線傳輸協(xié)議，附加到SOL數(shù)據(jù)庫表的屬性中。
1．3 將RFID與WSN技術(shù)相融合
WSN系統(tǒng)采集設(shè)備的環(huán)境信息，RFID系統(tǒng)采集設(shè)備的基本屬性信息，兩者結(jié)合，完整實時地記錄了設(shè)備的全部信息。