發布日期：2022-05-25 點擊率：39
1、RFID技術簡介
射頻識別(Radio Frequency Identification，縮寫RFID)俗稱電子標簽，廣泛用于資產、人員、供應鏈及工器具管理等領域。射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。超高頻RFID技術可遠距離識別高速運動物體，且可同時識別多個標簽，操作快捷方便。
基本的RFID應用系統由三部分組成：標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象;讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式;中間件(MiddleWare)：扮演RFID標簽和應用系統之間的中介角色，是應用系統和讀寫器間數據流入和數據流出的軟件。基本的RFID應用系統組成，如圖：
圖1：基本RFID應用系統組成
將射頻識別技術與條碼(Barcode)技術相互比較，射頻識別擁有許多優點，如識別距離遠、識別時不需要標簽視覺可見、能夠在惡劣環境中使用、內容可以更新、能夠批量讀取多個標簽、可識別高速運動物品、信息量大、不容易仿制等。
射頻識別技術被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一，就目前的技術發展來看，RFID領域處于物聯網發展的最前端，也是實現物聯網的基礎技術之一。RFID技術應用領域廣泛、自動化程度高，并逐漸國際化和普及化，如在人員出入管理、車輛管理、資產管理、生產過程管理、物流管理、貨物追蹤管理、防偽管理等等。其技術核心就是通過人為標識的方式——附加RFID標簽，使無論是人員、車輛、涉密介質還是貨物等成為可被系統識別的目標，通過對目標和與其相關的信息進行管理，達到高效、科學管理的目的。
2、項目背景
目前，傳統的資產管理模式無論從質量上還是效率上，都難以適應資產管理新形式的需要。因此，尋找一種簡便、高效的管理手段成為必然。 當前企事業單位資產管理主要采用人工管理與條碼管理相結合的方式。人工管理方式效率低、錯誤率高，條碼技術管理方式本身存在一定的局限性，如易損毀及環境限制嚴格等。將RFID電子標簽貼在固定資產表面或內部，標簽內記錄了固定資產相關信息并與數據庫關聯。同時，在主要通道處及區域不同位置安裝的讀寫設備將自動對標簽內的信息進行讀取和記錄，工作人員也可以通過手持讀寫器對固定資產進行定期或不定期的盤點。在固定資產管理中應用RFID技術可以達到以下效果：以資產生命周期為管理基礎，以最大化利用資產資源為原則，幫助企事業單位提高資產管理質量和效率，大大減少資產丟失率。
目前資產管理是RFID技術應用增長較快的領域之一，本數據采集解決方案主要是利用RFID非接觸無線自動識別技術這一特性，對不同質材的物件安裝不同的電子標簽，并將每一物件的使用信息寫入電子標簽。在對資產進行盤查時，通過移動讀寫設備讀取電子標簽信息，并與中心資產管理系統結合，對資產新增、調撥、閑置和報廢等信息進行自動、實時地實現高效、準確的資產使用情況管理，從而提高資產使用效率，降低成本。
某公司為進一步實現對物流周轉箱的“精確控制、精細管理”的工作要求，根據目前的管理現狀和對RFID技術在物流管理中的可行性研究，提出在其物流周轉箱中實現RFID系統的應用，目的是為了提高物流周轉箱管理的先進性與高效性，同時降低丟失率。
上海實甲智能系統有限公司(以下簡稱：上海實甲)，結合現今的RFID技術并根據某公司管理的業務需求，提出了RFID技術應用在物流周轉箱資產中。本方案采用RFID電子標簽對物流周轉箱進行標識，并在管理系統中融合了先進的RFID數據采集手段，實現了企業周轉箱的資產管理的信息化與現代化。以此，提高企業資產的管理水平和管理效率，降低企業管理成本。
3、方案架構
根據某公司周轉箱的RFID管理需求，目標系統將由智能RFID手持機終端、智能RFID識別通道終端系統、RFID發標終端系統等子系統，與WiFi/LAN 網絡共同構成RFID物流周轉箱管理系統。即智能RFID手持機系統、智能RFID識別通道終端系統、RFID設備服務端系統，通過WiFi /LAN 網絡訪問并操作管理系統數據庫，實現倉儲管理所需數據的互通與共享。
網絡拓撲圖如下所示：
圖2：硬件網絡拓撲圖
4、解決方案
某公司公司采用RFID技術應用在物流周轉箱中，著重需要解決了2個問題：提高周轉箱出入庫效率、資產管理透明化減少丟失。具體而言要實現以下管理目標：
A.倉儲管理以RFID標簽標識的物流周轉箱為基本識別單位;
B.通過發標終端系統，對周轉箱標簽進行數據初始化和資產入冊登記;
C.通過智能RFID識別通道終端系統，實現周轉箱子資產的出入庫計數、庫存自動更新，并將出庫數據和接收方的信息進行關聯;
D.通過智能RFID手持終端，做為出入庫時的應急數據采集方案;
E.通過智能RFID手持終端實現周轉箱資產的盤點、維護等操作。
為實現上述周轉箱管理目標，本方案從標簽選型和設備選型兩方面，著重闡述了在物流管理中如何使用RFID設備，以更好地發揮RFID的技術優勢。
4.1標簽及貼標
根據對華為設備項目的了解，在物流周轉箱的管理過程中需要使用的RFID標簽主要就是周轉箱標簽。
周轉箱標簽
周轉箱標簽用于標識該資產，含抗靜電處理材料，標簽需選擇抗金屬標簽ST-9525。根據情況在特定位置用螺絲或鉚釘直接固定安裝在煙籠上。標簽的形式見下圖，此種方式安裝簡便，便于數據采集，可保證標簽信息讀寫準確率和可靠性。
ST-9525性能描述
適用領域：適用于部隊IT(電腦)、資產管理、物流管理、汽車部件工序管理等領域
特 性：高強度多功能標簽，粘貼在金屬上使用
頻 率：902~928MHz EPC Gen2
尺寸類型：95 x 25 x 3.5mm (帶背膠/帶鉚釘孔)
讀取距離：固定型: 6m以上(輸出30dBm基準) 移動型: 2.5m以上(輸出28dBm基準)
適用溫度：-20℃ ~ 85℃
也可以選擇ST-A120標簽，標簽的形式及安裝位置見下圖。
適用領域：塑料周轉箱等;
頻 率：920.5-924.5MHz
芯 片：Alien H3， EPC Class-1 Gen2，EPC 96bits
讀寫距離：4M
工作溫度：-20～75℃
應用溫度：-40～85℃
尺 寸：118*32*12 mm
安裝方法：使用背膠、螺絲、鉚釘
4.2流程設計及設備配置
為實現華為設備物流周轉箱管理系統中各個環節的數據采集，需要配置的RFID設備主要有：屏蔽式RFID識別通道、RFID手持終端、RFID發卡機等。
4.2.1資產登記入冊
在發卡終端系統中通過發卡機設備SR-3200B完成設備標簽數據的初始化，將標簽通過鉚釘或背膠方式固定到周轉箱資產上，完成資產的登記入冊;
桌面式讀寫設備SR-3200B的基本性能參數如下：
工作溫度: -10℃~55℃
存儲溫度: -20℃~75℃
工作濕度: 5%~95%無冷凝
工作電源: DC +5V/0.5A (USB供電，可選適配器供電)
尺寸/重量: 168*108*40mm /約0.4kg
外殼材料:塑料(PC/ABS)
RFID: EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C
頻率特征: 國標：920MHz~925MHz 美標：902MHz~928MHz
頻率模式:定頻/跳頻，10個跳頻點
輸出功率: 16~22dBm，步進間隔1dB
讀寫標簽距離:讀標簽距離>1米，寫標簽約為0.3米
天線端口:無外部天線端口，內置一個小型圓極化天線
通訊接口: USB虛擬串口(默認)/RS232，任選其一
4.2.2資產出、入庫
在倉庫的出入口安裝智能屏蔽式RFID識別通道，用于批量識別通過通道的周轉箱資產數量，并記錄相關的客戶信息;在特殊情況下可以使用手持機進行出入庫的操作。一般需要配置出入各一套通道，具體數據根據倉庫的實際情況決定。
屏蔽式RFID識別通道
屏蔽式RFID識別通道(需定制開發產品)配置在倉庫的出入口處，用于對周轉箱標簽進行讀取。
屏蔽式RFID識別通道是上海實甲自主設計開發的集成設備，主要由固定式RFID讀寫設備SR-2414、4個天線、射頻信號屏蔽罩、控制機箱等部件構成，具有安裝部署靈活和易于擴展安裝外部設備的特點。此識別通道通過3面的射頻信號屏蔽罩用以防止對通道外眾多煙籠標簽的誤讀誤寫，可有效保證了標簽的識讀率和可靠性。識別通道與管理系統通過有線局域網進行實時的數據交互，從而實現對煙籠標簽信息進行識別和寫入。
可以通過工控機直接進行控制和現場顯示，含報警器進行報警。為了進一步提高通道的數據識別準確率，可以在通道中放置兩套rfid固定式讀寫器和天線。
內置固定式RFID設備采用上海實甲的SR-2414，此設備具有超強的防碰撞性能和超遠的讀取距離，并帶偵測標簽功能的節能模式和邏輯輸入輸出功能，配置靈活、使用方便。
SR-2414基本性能參數如下：
工作溫度：-20℃~55℃
存儲溫度：-40℃~85℃
工作濕度：5%~95%無冷凝
工作電源：DC +9V/3A
尺寸/重量：180*180*43mm/約1kg
外殼材料：金屬(鋁合金)
接口協議：EPC Global Class1 Gen2/ISO 18000-6C
頻率模式：定頻/跳頻，10個跳頻點
輸出功率：16~31dBm，步進間隔1dB
讀寫距離：讀>12米，寫約為讀標簽距離的50%
(與讀寫器參數設置、天線及標簽有關)
天線端口：4個SMA接口
通訊接口：RS232，10/100M以太網
工作模式：外部觸發/間隔T循環/連續工作
I/O端口：4光電隔離輸入/ 2繼電器輸出
4.2.3資產盤點、查找
使用手持機對周轉箱資產進行盤點和查找操作。
SR-6601基本性能參數如下：
處理器：ARM9 32位處理器，主頻400MHz
操作系統：WinCE 5.0
內存：64M/128M
FLASH存儲器：256M
顯示屏：3.2英寸TFT真彩色240*320分辨率 帶手寫觸摸屏
條碼掃描：支持一維激光條碼
RFID：高密度集成芯片組和SR-5101 UHF讀寫模塊，
支持EPC C1 G2/ISO 18000-6C協議
無線傳輸：GPRS/WiFi/BlueTooth
接口：SIM卡、USB
防護等級：IP54，能夠承受多次從1.2米掉落到水泥表面
工作環境：使用 0℃~50℃，存儲 -20℃~70℃
4.2.4資產維修、維護
維護維修操作時，可使用手持機或發卡終端對周轉箱資產進行識別。
4.2.5資產報廢
資產報廢后，也可使用手持機或發卡終端對周轉箱資產進行識別。根據需要可以對標簽進行回收以便重復使用。
4.3系統特點及實施效益
4.3.1系統特點：
A.采用RFID標簽標識物流周轉箱，將其作為物流過程管理的基本單位，實現數據自動采集;
B.多種數據采集方式集成應用，通過有線/無線的通信方式，實現智能RFID識別通道、智能RFID手持機、發卡終端等讀寫設備進行數據采集并上傳;
C.完整的周轉箱資產管理流程，涵蓋登記入冊、入庫、出庫、盤點、維修報廢管理等;
D.精確的庫存管理，出入庫自動校正庫存，非法出入庫及時告警。
4.3.2實施效益：
A.完整的周轉箱生命周期內流動全過程管理功能，出入庫差錯及時報警，對周轉箱的實時動態管理的能力得到極大提高;
B.管理實時，操作快捷，記錄詳盡，實現完整的管理鏈路。
C.提高出入庫準確率，數據更加精準;
D.全過程數據的實時采集并記錄，通過信息集中管理，達到信息共享，減少勞動環節，節約時間;通過對數據進行統計、分析處理，提供管理所需的各種數據，為決策者提供可靠依據。
E.有效提高周轉箱的利用率，并減少周轉箱資產的丟失;
F.靈活易用的RFID中間件技術，可在現有管理系統中方便地擴展RFID數據采集方式，充分保護企業的現有投資。
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