NFC物联网构建移动智能仓储系统解决方案

仓储管理作为企业研发生产活动的重要环节，正朝着标准化、信息化方向发展。高新作为典型的资产密集 + 技术密集型企业,原料样品为代表的资产数量巨大品种繁杂，对仓库管理的实时性及准确性要求较高。传统的人工作业模式和管理方法逐渐难以满足仓储管理对高效及准确层面的需求，针对这一情况研究并设计出了一套基于条码识别及物联网技术的移动智慧仓储管理系统，以仓库基础硬件 +路由网络 +条码打印机条码识别终端PC为关键节点的物联网系统为基础。映射库存信息到条形码实体，结合仓库库位编码管理。

将使携式手持移动终端应用在仓储管理作业中，在样品入库、出库、盘点查询等作业时，通过3D 建模技术指引仓库管理员快速定位到目标样品所在位置，通过激光扫描技术实现对样品数据的白动采集与识别，结合电气和电子工程师协会颁布的 802.11 无线网络标准(IEEE 802.11 WLAN)技术将仓储作业数据同步到企业产品数据管理(Product Dala Management，PDM)系统进行处理，大大缩减了人工作业环节。避免了纸质作业单的传递，减少了出错儿率，使得样品仓库管理更加科学化与白动化。

1实现技术基础

1.1 基于Android 嵌入式系统技术

Android 操作系统基于 Linux 内核包含了操作系统中间件架构及应用程序堆栈架构。使用 Dalvik虚拟机技术集成Webkit引擎使用 SGLOPENGLES 技术进行 2D/3D 绘图；使用 SOLite 进行数据持久化处理，支持并发和事务处理使用以 OpenCore 为基础拓展的多媒体类库；支持 GSMWCDMA/LTE 通信技术标准及 Bueloolh、全球定位系统(Global Posilioning Syslem，GPS)、WIFI 等数据传输技术基于此系统的嵌入式设备具有丰富的硬件支持。诸如射频识别技术(Radio Frequency IDentificalion，RFID)射频模块、近场通信模块等。因此利用Android 嵌人式操作系统实现移动智慧仓储管理系统具备极强的可行性及应用性。

1.2条形码生成与识别技术

一维条形码是由一组特定规则排列的深色柱状条及白色柱状条构成。通过扫描与译码的过程转换为电信号。经过放大后转换为与计算机系统兼容的二进制和十进制信息实现从图形信息到数据信息的转换。条码扫描设备通常为激光型条码扫描器。一般由激光源、光学扫描镜光学接收件、光电转换器、信号放大器、信号整形和译码器等组件构成。通过MOVPEI技术产生一定强度光束照射条码，产生的反射光穿过透镜集聚到高速光电接收器中。经由光电转换器进行放大及整形，交由解码器把光强度信号变换成数字信号。最终由译码单元译出其中所含信息。

1.2条形码生成与识别技术

维条形码是由一组特定规则排列的深色柱状条及白色柱状条构成。通过扫描与译码的过程转换为电信号，经过放大后转换为与计算机系统兼容的二进制和十进制信息，实现从图形信息到数据信息的转换。条码扫描设备通常为激光型条码扫描器。一般由激光源、光学扫描镜、光学接收件、光电转换器、信号放大器、信号整形和译码器等组件构成。通过MOVPE技术产生一定强度光束照射条码，产生的反射光穿过透镜集聚到高速光电接收器中，经由光电转换器进行放大及整形，交由解码器把光强度信号变换成数字信号，最终由译码单元译出其中所含信息。

1.3 NFC 传感与IoT 技术

NFC 即近场通信技术，是一种短高频的无线电技术，工作在13.56 MHz 频率下20 cm 范围内利用该技术可实现电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据，广泛用于物联网设备中的传感与通信模块。loT( Internel of Things)即物联网系统.，物联网是在互联网基础上的在物品间的延伸和拓展，通过各种数据传感设备，实时采集监控对象的数据通过网络基础设施与互联网结合实现物与人、物与物、所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2系统需求分析

2.1 功能性需求

通过对仓储现状的考察和研究发现其传统的仓储管理过程中存在较多人工操作环节，且大量的纸质档案穿插其中：入出库操作存在较多的口头通知与主观行为。极易产生错漏：仓库中分散的大量类型不同的样品存货使得入出库需要人工寻找存货位置，造成入出库效率较低；仓库实物存货数据未及时保存于 PDM 系统中，造成仓库管理人员难以实时把握库存数量数据。

通过对发现的问题进行综合分析，在尽量不改变原有业务模式的前提下，对原有仓库作业流程进行优化，将移动仓储管理系统融入原有作业的每个关键环节，使仓储作业人员能够通过便携式移动设备实时与仓储系统进行交互，获得系统数据支持,实时采集仓库库存物的存量、位置等相关信息。以样品条码标签库位标签作为样品信息识别及库位信息识别的载体，在基于 Android 操作系统的条码扫描终端上安装智慧仓储管理 APP，通过此 APP 对样品库位信息进行识别及业务操作。

通过扫描样品的条形码,得到样品的名称、规格、库存数量、库存位置、计量单位等信息，能够对扫描的样品进行入库、出库、盘点、查询等操作，操作完成后系统生成对应的入出库单据、盘点单据、入出库报表等格式化数据。通过扫描库位标签能够实现库位信息的查询，包括库位名称、库位容量、库位位置、库位状态等信息能够对库位异常进行报告等处理。通过在移动终端输入样品名称牌号等信息能够快速查询所有相关库存样品的库存信息及位置信息，生成可视化3D 仓库图像指引作业人员以最优路径完成整个作业任务。移动终端须具备身份验证功能。通过 NFC 近场点对点数据交互技术与员工一卡通及仓库门禁系统进行互动验证并记录操作人员的身份信息及操作记录。

2.2非功能性需求

企业级仓储系统对数据准确性及传输实时性较为敏感故对系统性能及系统稳定性方面要求较高，系统须能够在无人维护情况下长期保持稳定运行，同时其有良好的可维护性。

1)处理、响应速度

系统各个节点须对来自用户的请求有着快速的响应能力，对于客户端传来的请求需在较低的延迟下给予正确处理及有效响应，且需拥有较强的弱网自适应特性，在较差的网络环境中能够保证基本的数据反馈。

2)人机交互

对于用户终端层面，用必须有较为流畅的人机交互设计避免界面卡顿：同时面向公司不同年龄段员工的使用习惯在界面交互逻辑与界面显示效果等方面进行个性化定制,保证较好的用户体验。

3)系统可靠性与易维护性

企业级仓储管理系统的仓储数据对于企业管理极为重要。系统须其有一定的容灾能力。确保在服务器内部错误或遭遇外部不可抗力破坏的情况下数据自动持久化处理。系统中各节点的业务数据在网络环境中同第三方系统交互时按照无线网络管理和安全标准的通用要求进行一定强度的加密保障企业数据安全。

4)系统负载能力

服务器需具有较强的并发处理能力，确保在较短时间间隔内大量用户请求时仍能稳定有效响应。须具备多服务器负载均衡的分布式特性支持。

出处 计算机应用

原标题 基于条码识别及物联网的移动智慧仓储系统的构建

作者 高宁 杨永锋 顾亮 张建晓 刘向真 刘超

参考资料

https://www.hooketech.com/mobile-intelligent-warehousing-system.html