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第1章 前 言

1562 人参与  2019年04月10日 12:35  分类 : 物联网/云计算  评论

1.1.问题的背景

1.1.1.RFID技术

RFID即无线射频识别技术Radio Frequency Identification),俗称电子标签 是一种新型的非接触式自动识别技术它利用射频信号及空间的耦合电感或者电磁耦合的传输特性,自动实现对物体进行识别的功能,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,可实现对静止或移动的物体的自动识别利用RFID技术在商品上置入特制的微芯片 称为RFID 标签RFID Tags), 可以用来追踪和管理几乎所有的物理对象 是物流工程追踪等领域信息化的重要手段之一。

早期时RFID直接继承了雷达的概念,并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的利用反射功率的通讯奠定了射频识别RFID的理论基础。最初该技术一直主要应用于军事领域,并未很快在民用领域得到推广应用。直到上世纪八九十年代,随着芯片和电子技术的提高和普及,欧洲开始率先将RFID技术应用到公路收费等民用领域。到二十一世纪初,RFID迎来了一个崭新的发展时期,其在民用领域的价值开始得到世界各国的广泛关注,特别是在西方发达国家,RFID技术大量应用于生产生活的各个方面。

RFID技术在国外和国内发展得都很快,它已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。

1.1.2.仓储管理系统

仓储管理系统(WMS)是一个实时的计算机软件系统,是现代仓储企业进行货物管理和处理的业务操作系统,它能够按照运作的业务规则和运算法则,对信息、资源、行为、存货和分销运作进行更完美地管理,使其最大化满足有效产出和精确性的要求。其基本有以下模块:到货检验、入库、出库、库存盘点等。它可以实现本地一个仓库的精细化管理,实现制造企业、物流企业在全国范围内、异地多点仓库的管理,对货物存储和出货等进行动态安排和对仓储作业流程的全过程进行电子化操作。仓储管理系统可以与客服中心配合使客户通过互联网实现远程货物管理,还可以与企业的ERI系统实现无缝连接。

仓库管理是物流当中的一个重要环节,也在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用,如果不能保证及时准确的进货、库存控制和发货,将会给企业带来巨大损失,这不仅表现为企业各项管理费用的增加,而且会导致客户服务质量难以得到保证,最终影响企业的市场竞争力. 随着企业规模的不断扩大,仓库管理的物资种类、数量在不断增加,出入库频率剧增,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,严重影响了企业的运行工作效率,成为制约企业发展的一大障碍.

1.1.3.基于RFID的仓储管理系统

目前,在国内外应用比较广泛的仓储管理系统都采用了条形码或RFID,与条形码识别系统相比,无线射频识别技术具有很多优势,因此研究最多的还是射频识别技术在仓储中的应用,RFID技术的应用可以改善目前仓库管理的现状的不足

中国最大零售巨头上海百联集团下属百联配送有限公司物流配送中心于2006年11月通过了浦东科技局组织的对其使用的基于RFID技术的仓库管理系统的实际验收。该RFID仓储管理系统拥有较强的自动识别、校验和后台监管功能,可以对现场的操作进行实时指导、监管和纠错。自6月份以来的现场运行测试表明,采用该系统之后传统仓库的收发货能力将提高一倍以上。不久的将来百联配送逐步将RFID技术应用到货箱级和单品级。

RFID技术在中国物流配送行业发展的前景将非常光明。 

1.2.研究的目的、意义

在现在的物流管理系统中 仓库管理系统已经作为一个非常重要的组成部分发展日益成熟仓储在整个产品供应链中起着至关重要的作用,对整个物流系统都有很大的影响。传统的仓储管理,一般依赖于一个非自动化的,以纸质文件为基础的系统来记录和跟踪进出的货物,这种人工操作方式会导致仓储管理效率低下、人工录入错误较多等问题。目前的很多仓储管理,货物的信息采集主要采用条码技术,但是条码技术具有与生俱来的缺点:记录的信息无法更改,存储容量相对较少。条形码扫描仪必须“看到”条形码才能读到它,这样工作人员必须亲手扫描每件商品的条形码,如果条形码撕裂、污损或丢失,扫描仪将无法扫描进而无法识别货物。更改信息则需要重新贴上条形码,既增加了工序,浪费了人力资源,同是又增加了物流成本,条形码的先天不足与缺陷越来越难以满足人们的需求。与条形码识别技术相比,无线射频识别技术具有很多优势:

RFID不需要人工去识别标签,读卡器可以快速从射频标签中读出位置和商品相关数据.有一些读卡器可以每秒读取200 个标签的数据,这比传统扫描方式要快超过1000 .

电子标签具有良好的防冲撞性,封装形式多样,使用寿命长,可重复利用,而且很难伪造.电子标签可以粘贴于商品外包装或托盘上.

同传统的条形码磁卡等识别技术相比,RFID 适于恶劣环境抗干扰能力强可以穿透非金属物体进行识别处理可用于多目标识别及对运动目标进行识别等.

因此在仓储管理中引入RFID技术,可以对仓库到货检验、入库、出库、库存盘点等各个作业环节的数据实现自动化的数据采集,使企业从大量重复作业中解脱出来,保证了仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保了企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理保持和控制企业库存,降低了人工的劳动强度,提高了工作效率和准确度,避免了人工操作中的一些错误。研究基于RFID的仓储管理系统的设计与实现,可以解决条形码带来的很多不足, 达到提高效率的目的。

1.3.关键问题

  RFID 数据具有许多明显的特点:海量、时态与空间性、数据不准确、粒度、并发与分布、隐含丰富语义信息等。因此对RFID 数据清洗、不确定性推理、复杂事件处理等相关算法的研究成为目前的热点。当处理复杂事件时,由于路由延时或同一事件可能被多个阅读器在短时间内同时记录等原因,通常情况下事件到达数据处理系统的顺序与现实世界中事件发生的顺序不一定完全吻合,这就是乱序数据流(UnES )问题。针对乱序数据流问题和参考文献[1]提出的生命周期(Time To Live)的概念,我们实现其算法来解决UnES问题,完成本地复杂事件的检索。

1.4.本文的组织

 本文的内容共分为五章,具体安排如下:

 第一章即本章的引言部分。首先介绍了本项目的研究背景,研究背景主要介绍了RFID技术,仓储管理系统以及二者结合起来应用的好处。然后简单介绍了本文的研究目的、意义以及一些关键问题。

 第二章主要介绍了RFID相关理论知识。首先介绍了RFID的具体概念及分类,然后对RFID系统的组成以及工作原理进行了描述。接下来对RFID系统的分类,国内外目前的发展状况以及制定的国际标准进行简要介绍。最后介绍RFID技术的典型应用。

 第三章主要介绍基于RFID的仓储管理系统实现关键技术,主要包括Alien RFID Reader系统组成及工作原理,工作模式。最后介绍了C#多线程技术。

 第四章主要是基于RFID的仓储管理系统的实现过程。主要包括系统的需求分析、整体结构、任务流程、接口软件的设计与实现。接下来是基于RFID的仓储管理系统的具体实现。

 第五章主要是基于RFID本地复杂事件检测算法的原理及实现。

 第六章是总结部分。总结了本文所做的工作成果、不足、展望和致谢。

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