RFID

ＲＦＩＤ射频识别

文章编号：１００８－０５７０（２００６）１１－２－０２２８－０３

中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００６年第２２卷第１１－２期

RFID技术在物流自动化管理系统中的应用

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲＦＩＤｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｈｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓａｕｔｏｍａｔｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ

（北京工商大学）廉小亲

程哲宇段振刚翁贻方

ＬＩＡＮＸＩＡＯＱＩＮＣＨＥＮＧＺＨＥＹＵＤＵＡＮＺＨＥＮ－ＧＡＮＧＷＥＮＧＹＩＦＡＮＧ

摘要：本文综合应用ＲＦＩＤ技术、网络通信、ＣＯＭ接口、ＯＰＣ通信、ＭＤ５加密算法和ＶＳ．ＮＥＴＣ＃编程等技术设计实现了一个仓

储物流自动化管理系统。该系统通过ＲＦＩＤ读写器实现了对电子标签的读写；采用ＯＰＣ技术与组态软件ＷｉｎＣＣ进行通信，通

仓库信息、客户信息、操作记录、登过对ＰＬＣ的控制实现了对物流系统的控制；对数据库ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ访问，完成了物品信息、

录信息的自动存储、查询删除等功能。本文为电子标签技术、物流控制及物流管理的结合提供了应用基础。关键词：物流自动化系统；射频识别；电子标签

文献标识码：Ｂ中图分类号：ＴＰ３９

技

术创新

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓａｌｏｇｉｓｔｉｃｓａｕｔｏｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂｉｎｉｎｇＲＦＩＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｅｔｗｏｒｋｃｏｍｍｕ－ｎｉｃａｔｉｏｎ，ＣＯＭｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＭＤ５ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄＶＳ．ＮＥＴＣ＃ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｄｏｅｓｔｈｅｒｅａｄｉｎｇａｎｄｗｒｉｔｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔａｇｔｈｒｏｕｇｈＲＦＩＤｒｅａｄｅｒ；ｉｔａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇＰＬＣｂｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇｗｉｔｈＷｉｎＣＣ（ＳＩＥＭＥＮＳｃｏｎ－ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ）ｗｉｔｈＯＰＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｉｔｃｏｕｌｄｇｅｔａｃｃｅｓｓｔｏＳＱＬＳｅｒｖｅｒ，ａｎｄａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｍａｎｙｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓａｕｔｏ－ｓｔｏｒｉｎｇ，ｉｎｑｕｉｒｉｎｇ，ｄｅｌｅｔｉｎｇｏｆｇｏｏｄｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗａｒｅｈｏｕｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ＇ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｃｏｒｄｓａｎｄｌｏｇ－ｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｂａｓｉｓｃｏｍｂｉｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔａｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｌｏｇｉｓｔｉｃｓｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍ，ＲＦＩＤ，ｓｍａｒｔｌａｂｅｌ

１引言

ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（简称为ＲＦＩＤ）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，可工作于各种恶劣环境，识别工作无须人工干预。ＲＦＩＤ技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、读取方便快捷、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如、形状多样化等优点。随着配送管ＲＦＩＤ技术的不断完善，它将在未来仓储管理、理、物资流向控制、物流跟踪管理、工业自动化、商业自动化等众多方面被广泛地应用。

本文主要讲述电子标签技术在仓储物流自动化管理系统中的应用。

ｔｒｏｌｌｅｒ）构成ＰＲＯＦＩＢＵＳ现场控制网。主控计算机完成和射频识别系统的信息交换，对货物、仓库进行实时管理，货物出库时核对、记录货物去向。两台轨道输送机、一台四自由机械手、一台全自动堆垛机通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ

现场控制网完成与ＰＬＣ控制器的数据交换。

图１系统总体框架图

２总系统的框架

总系统采用ＲＦＩＤ技术，实现对货物进出库的识别、信息处理、信息存储、信息本地显示，信息与物流中心管理系统以及组态软件的交互。系统总体框架如图１所示，该系统主要采用主控计算机与西门子公司的ＳＩＭＡＴＩＣＳ７系列ＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎ－廉小亲：博士副教授

基金项目：北京市优秀人才资助项目（２００４２Ｄ０５００３０３）北京市教委科技发展计划（ＫＭ２００５１００１１００３）北京市属市管高校人才强教计划项目（２００５０８９）

－

本文主要完成总系统中主控软件的编写。通过电子标签读写器对电子标签的通信完成对电子标签的写入。其中写入信息包括关于进出库商品的如下信息：商品编码、商品名称、生产厂商代码、种类、规格、等级、客户代号、存放地点等。并实现读写器的数据与主控计算机进行交互。同时把信息写入ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００数据库，实现数据的动态更新。当有出入库或者库内移动操作时，实现与组态软件ＷｉｎＣＣ的通信；并发送控制信号给ＷｉｎＣＣ，从而能使ＰＬＣ控制器控制轨道输送机、机械手、堆垛机执行相应的操作。其主要内容如下：

①电子标签识别系统的选择及其与ＰＣ机的网络

现场总线技术应用２００例》

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ＧｅｔＡｎｎｔｅｎｎａＩＤ（ｘＩｎｄｘＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＬｏｎｇ，其功能是根据索引，得到天线号。输入参数为索引号Ｉｎｄｅｘ，无输出参数，其返回值为得到的天线号。

通信。

该部分主要包②物流自动化管理系统界面设计。

括：入库模块、出库模块、报表模块、储位模块、物品查询模块、客户信息查询模块、盘点模块、仓库管理模块、人员管理模块和帮助模块等。

３．２物流自动化管理系统功能实现

主要实现了主控界面与电子标签系统的通信，达到对电子标签实时读写的功能；实现了与组态软件

③与ＷｉｎＣＣ组态软件的通信。ＷｉｎＣＣ组态软件作为服务器，本文开发的物流自动化管理系统作为客户端。通信参数为当前入库或出库货物的货位号（排，列，层）。

ＷｉｎＣＣ的通信。在各个控制模块中，需要与数据库实时通信，在出入库和盘点模块中还需要控制读卡器对标签进行读写，同时还需要与组态软件ＷｉｎＣＣ进行数

据交互。物流自动化管理系统功能主要有：入库模块、出库模块、报表模块、储位模块、物品查询模块、客户信息查询模块、盘点模块、仓库管理模块、人员管理模块、帮助模块。所有的功能模块都需要与数据库相关联。在与数据中连接的过程中，本文采用了ＡＤＯ．ＮＥＴ技术。软件系统结构及流程如图２所示。

３本文总体功能实现方案

３．１电子标签系统的选择及其通信功能的实现电子标签系统主要由读写器和电子标签组成。电子标签采用了无源被动式高频（９１５ＭＨｚ）远距离非接触一次写入多次读出的射频卡。读写器采用美国ｉｎ－ｔｅｒｍｅｃ公司的２１００９１５Ｍ读写器。该读写器支持标准网口通信。在与读写器交互信息中，软件采用ＣＯＭ通信方式。

本系统使用了读写器代理商给出的基于ＣＯＭ组件的Ｉｎｔｅｒｏｐ．ｖｔＣｏｍＲＦＩＤ．ｄｌｌ动态库文件实现ＰＣ机与读写器的通信，该文件有八个接口函数，其主要功能是：

ＯｐｅｎＲｅａｄｅｒ（ｘＳｔｒＲｅａｄｅｒＮａｍＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＢｏｏｌｅａｎ，其功能是打开读写器，输入参数ｘｓｔｒＲｅａｄｅｒＮａｍ为读写器的名称，本系统读写器的名称默认为“Ｐｅｎｎ＿Ｒｅａｄ－，当返回值为Ｔｒｕｅ时表示打开读写器成功，当返回ｅｒ”

值为Ｆａｌｓｅ时表示打开读写器失败。

ＣｌｏｓｅＲｅａｄｅｒ（）ＡｓＢｏｏｌｅａｎ，其功能是关闭读写器，无输入和输出参数，当返回值为Ｔｒｕｅ时表示关闭读写器成功，为Ｆａｌｓｅ时表示关闭读写器失败。

ＩｄｅｎｔｉｆｙＴａｇＩＤ（）ＡｓＬｏｎｇ，其功能是检索场区的标签ＩＤ号，无输入和输出参数，当返回值＞０时为标签的个数，当返回值为＜０时为检索失败。

ＲｅａｄＴａｇＣｏｎｔｅｎｔ（ｘＴａｇＩＤＡｓＳｔｒｉｎｇ，ｘＧｅｔＴａｇＣｏｎｔｅｎｔＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＬｏｎｇ，其功能是读取标签的数据，其输入参数为ｘＴａｇＩＤ标签的ＩＤ号，输出参数为ｘＧｅｔＴａｇＣｏｎ－ｔｅｎｔ得到该标签的数据，当返回值为０表示读取数据成功，非０表示读取数据失败。

ＷｒｉｔｅＴａｇＣｏｎｔｅｎｔ（ｘＴａｇＩＤＡｓＳｔｒｉｎｇ，ｘＷｒｔＤａｔａＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＬｏｎｇ，其功能是往标签里写的数据，输入参数ｘＴａｇＩＤ为标签的ＩＤ号、ｘＷｒｔＤａｔａ为要写入的数据。无输出参数，当返回值为０时表示写入数据成功，非０时表示写入数据失败。

ＴａｇＩＤＣｏｕｎｔ（）ＡｓＬｏｎｇ，其功能是一次性搜索到标签的总数。无输入参数输出参数，当返回值＞０时为一次性搜索到的标签个数，当返回值为＜＝０时，表示场区内没有标签。

技术创新

图２软件系统结构

出于安全考虑，在设计登录界面密码传输及储存于数据库时，系统采用ＭＤ５加密算法。限于篇幅下面主要介绍入库模块、报表模块。

３．２．１入库

入库模块中有自动入库和手动入库两个功能。自动入库功能节约劳力，主要完成对物品信息的录入、货位的选择、对读写器的操作、数据库的写入、与组态软件ＷｉｎＣＣ通信，以实现货品从到达轨道输送机开始到货品放入货架，无需人工干预，而且此过程可以循环往复。相应的操作都记录在数据库中。在系统自动入库设计中，重点是物流自动化管理系统与读写器的数据，以及组态软件ＷｉｎＣＣ的数据交互。在设计数据交互中，为了达到数据交互的实时性，每执行一次操作都会重新查询一次数据库的数据，而且对电子标签的信息也作了实时的读取，使得标签的信息能最快、最准确的传到主控计算机。

在数据写入数据库中，由于采用了ＡＤＯ．ＮＥＴ技术，系统只需要调用数据库中的存储过程就可以。

手动入库中，需要对标签做一个初步的判断：标签中储存的商品信息，数据库中是否存在，如果存在就只要输入存放地点信息就可以直接入库；如果没有就需要输入详细的物品信息才能入库。在执行入库操作时，都需要先选中要入库物品的标签号，只有这样，

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ＧｅｔＴａｇＩＤ（ｘＩｎｄｘＡｓＳｔｒｉｎｇ）ＡｓＳｔｒｉｎｇ，其功能是根据索引号，得到标签的ＩＤ号。输入参数为索引号Ｉｎ－ｄｅｘ，无输出参数。其返回值为得到标签的ＩＤ号。

ＰＬＣ技术应用２００例》

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才能使入库操作能执行。

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ＯＰＣ通讯中给ＯＰＣ项中数据写入值，使得组态软件ＷｉｎＣＣ中相应的数据项值发生相应的改变。写入数据项值的函数略。

３．２．２表报

报表主要是提供给用户实时查询数据库的信息，并把查询的结果打印成报表。

物品①在库存报表中，用户可以查询物品编码、名称、经手人、生产厂商名称、种类、规格、等级、客户名称、入库时间和存放地点。这些信息来源于数据库，而且是已经入库的物品信息，并可打印出一份设计好的报表，也可将要打印的文档另存为ｗｏｒｄ、ｅｘｃｅｌ文档或者其它格式。

４调试及结论

通过系统联调，本文所设计的物流自动化管理系统系统和ＲＦＩＤ读写器、组态软件ＷｉｎＣＣ三者能够协调工作，按照预期要求的模式运行。

本文作者的创新点是：物流自动化及管理系统中采用电子标签技术，将物流控制与物流管理很好地结信合在一起，实现了对物品的智能化的出入库管理、息处理、信息存储、信息本地显示、立体库货物的自动存储、提取及调度。

参考文献：

［１］廉小亲，翁贻方等．基于电子标签技术的物流自动化管理系统［Ｊ］．微计算机信息，２００６，５－３：１３７－１３８

Ｍ．Ｂｅｌｌｉｎａｓｏ等著，康博译．Ｃ＃入门经典（第３版）［２］Ｋ．Ｗａｔｓｏｎ，

［Ｍ］清华大学出版社．２００６．５．Ｐｐ．１￣８６４．北京：

（Ｃ＃版）［Ｍ］电子工业［３］李维著．面向对象开发实践之路．北京：出版社．２００５．８．Ｐｐ．１￣４６８

②入库报表中，用户按时间的起止查询；在此时间段内都可以看到相应的入库信息。包括：物品编码、物品名称、入库时间、存放地点、经手人、生产厂商名称、等级、种类、规格、客户、联系人、联系人电话。

③出库报表，此报表显示的是用户提供的时间段内的所有出库物品的信息。可显示物品的出库时间、

技

术创新

物品的编码、物品名称、经手人的姓名、生产厂商名称、物品种类、物品规格、物品等级、客户名称、客户联系人及联系人的电话作为报表要显示的项。出库报表根据物品的出库日期进行分组，在每天的记录显示完后统计这一天的出库物品的总数，在报表的最后统计这个时间段内的出库物品的总数。

员工出库操④员工操作表中分为员工入库操作、作、员工库内移动三种报表。

作者简介：廉小亲（１９６７－９），女，博士，副教授，研究领域：计算机控制。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＬｉａｎＸｉａｏｑｉｎ（１９６７－９）．Ｆｅｍａｌｅ．Ｄｒ．，Ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓ－ｓｏｒ．Ｍａｊｏｒｓｕｂｊｅｃｔ：ｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ．

（１０００３７北京市北京工商大学信息工程学院）廉小亲程哲宇段振刚翁贻方

（１０００３７，ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏ－ｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）ＬｉａｎＸｉａｏｑｉｎＣｈｅｎｇＺｈｅｙｕＤｕａｎＺｈｅｎｇａｎｇＷｅｎｇＹｉｆａｎｇ

３．３物流自动化管理系统与组态软件ＷｉｎＣＣ的通信在与ＷｉｎＣＣ通信中，采用了ＯＰＣ通信方式。本文使用了ｏｐｃｒｃｗ．ｃｏｍｎ．ｄｌｌ、ｏｐｃｒｃｗ．ｄａ．ｄｌｌ两个动态连接库文件。在Ｃ＃编程环境中引用这两个文件，调用了这两个动态连接库文件的接口函数。

其中新建一个组（Ｇｒｏｕｐ）对象程序如下：

通讯地址：（１０００３７北京市北京工商大学信息工程学院）廉小亲

（收稿日期：２００６．３．２４）（修稿日期：２００６．４．２５）

ＩｎｔＰｔｒｐＴｉｍｅＢｉａｓ＝ＩｎｔＰｔｒ．Ｚｅｒｏ；ＧＣＨａｎｄｌｅｈＤｅａｄｂａｎｄ；

ｈＤｅａｄｂａｎｄ＝ＧＣＨａｎｄｌｅ．Ａｌｌｏｃ（ｄｅａｄｂａｎｄ，ＧＣＨａｎ－ｄｌｅＴｙｐｅ．Ｎｏｒｍａｌ）；

／／从ｐｒｏｇＩＤ得到一个类型并实例化ＣＯＭ接口的ＯＰＣ服务器组件。

ＧｕｉｄｉｉｄＲｅｑｕｉｒｅｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ＝ｔｙｐｅｏｆ（ＩＯＰＣＩｔｅｍＭｇｔ）．ＧＵＩＤ；

ｓｖｒＣｏｍｐｏｎｅｎｔｔｙｐ＝Ｔｙｐｅ．ＧｅｔＴｙｐｅＦｒｏｍＰｒｏｇＩＤ（ＳＥＲＶ－ＥＲ＿ＮＡＭＥ）；

在程序中实现新建一个ＯＰＣ组：

（上接第２３６页）

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＷｕＹｏｎｇｘｉａｎｇ，ｉｓａｆｕｌｌｐｒｏｆｅｓｓｏｒｉｎｔｈｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ．ＨｉｓＢ．Ｓｃ．ｉｎＰｈｙｓｉｃｓｉｓｆｒｏｍＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａｉｎ１９７８．ＨｅｊｏｉｎｅｄｔｈｅｆａｃｕｌｔｙｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａｉｎ１９７８．

Ｈｅｓｔｉｌｌｗｏｒｋｓａｓｃｏｎｓｕｌｔａｎｔ

ｆｏｒｍａｎｙｓｍａｌｌｂｕｓｉｎｅｓｓａｎｄｎｏｎ－ｐｒｏｆｉｔｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ．ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹｏｎｇｘｉａｎｇ＇ｓｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｉｓｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ｌｅａｒｎｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｈｅｈａｓｐｕｂｌｉｓｈｅｄｓｅｖｅｒａｌｂｏｏｋｓａｎｄａｒｔｉｃｌｅｓ．

（５５０００１贵州贵阳贵州师范大学机电工程学院）吴永祥

（Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１）ＷｕＹｏｎｇｘｉａｎｇ

（（ＩＯＰＣＩｔｅｍＭｇｔ）ｐｏｂｊＧｒｏｕｐ１）．ＡｄｄＩｔｅｍｓ（９，ＩｔｅｍＤｅｆ－ｆＡｒｒａｙ，ｏｕｔｐＲｅｓｕｌｔｓ，ｏｕｔｐＥｒｒｏｒｓ），ＩｔｅｍＤｅｆｆＡｒｒａｙ是要新建的项，它是一个结构体型数组数据，每个数据项包含了所有新建一个项的所有属性。

通讯地址：（５５０００１贵州贵阳贵州师范大学机电工程学院）吴永祥

（收稿日期：２００６．３．２４）（修稿日期：２００６．４．２７）

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